一种评定涡扇发动机热端截面温度特性的方法及装置制造方法及图纸

本申请属于发动机试验技术领域，具体涉及一种评定涡扇发动机热端截面温度特性的方法及装置。该方法包括获取每个大气环境温度T1下的发动机低压换算转速n1R与发动机排气温度T6之间的关系曲线；确定大气环境温度为15℃时的发动机低压换算转速与发动机排气温度之间的标准关系曲线；从所述标准关系曲线中确定修正排气温度T

【技术实现步骤摘要】
一种评定涡扇发动机热端截面温度特性的方法及装置


[0001]本申请属于发动机试验
，具体涉及一种评定涡扇发动机热端截面温度特性的方法及装置。

技术介绍

[0002]发动机热端截面温度，尤其是排气温度是用来评定发动机性能非常重要的参数。而为了评定发动机性能，需要把在非标准天大气条件下试车录取的发动机性能参数换算到海平面标准大气条件下(发动机进气温度T1＝15℃，进气压力P1＝101.325kPa)，也就是进行发动机非标准天的性能修正。因此，排气温度的非标准天修正方法对于评定发动机性能的准确性发挥着至关重要的作用。
[0003]目前，在不考虑比热变化的影响，并假设发动机几何相似的前提下，按仿真计算或者相似原理推导出来的发动机排气温度修正方法，见温度修正公式：
[0004][0005]其中k为排气温度非标大气修正系数，目前方法采用k＝1。试中T
6R
为修正到海平面标准大气条件下的排气温度，T6为当前试验条件下的排气温度。
[0006]在不考虑比热变化的影响，并假设发动机几何相似的前提下，温度修正公式中k值应取1；而在不同大气温度下，发动机由于几何相似不能严格保持，发动机特性存在偏移，此时采用k＝1已经不能够准确反映发动机的换算排气温度，会对评定发动机性能的准确性产生较大的误差。

技术实现思路

[0007]为了解决上述问题之一，本申请提供了一种评定涡扇发动机热端截面温度特性的方法及装置，通过专项试验和数据分析方法可以获得不同大气温度条件下排气温度修正系数，以准确修正发动机的换算排气温度，提升评定发动机性能的准确性。
[0008]本申请第一方面提供了一种评定涡扇发动机热端截面温度特性的方法，主要包括：
[0009]步骤S1、基于多个预设大气环境温度下的各发动机性能试验，获取在每个大气环境温度T1下的发动机低压换算转速n1R与发动机排气温度T6之间的关系曲线；
[0010]步骤S2、确定与大气环境温度为15℃最为接近的且位于该温度值两侧的两个大气环境温度，确定这两个大气环境温度所对应的两条关系曲线；
[0011]步骤S3、基于上述两条关系曲线拟合出大气环境温度为15℃时的发动机低压换算转速与发动机排气温度之间的标准关系曲线；
[0012]步骤S4、任意选取一个发动机低压换算转速，确定在所述标准关系曲线中的发动机排气温度，将其作为修正排气温度T
6R
；
[0013]步骤S5、对于上述选取的发动机低压换算转速，确定在步骤S1中的每一个关系曲
线中的大气环境温度T1及发动机排气温度T6；
[0014]步骤S6、对每一个大气环境温度T1，基于步骤S4中的修正排气温度T
6R
与步骤S5中的发动机排气温度T6，计算温度修正公式中的修正系数k，从而确定出一组大气环境温度T1与修正系数k的对应关系，在所述对应关系中，每一个大气环境温度T1对应于一个修正系数k；
[0015]步骤S7、根据试车中获得的当前大气环境温度、发动机排气温度，及由当前大气环境温度所对应的修正系数k，通过所述温度修正公式计算出标准大气条件下的发动机排气温度。
[0016]优选的是，步骤S1进一步包括：
[0017]从低温到高温，每隔设定间隔选取一个大气环境温度，从而确定多个预设大气环境温度。
[0018]优选的是，所述设定间隔为3～5℃。
[0019]优选的是，步骤S6之后进一步包括：
[0020]步骤S61、选取多个发动机低压换算转速，对每一个发动机低压换算转速，按照步骤S4及步骤S6的方法，确定出一组大气环境温度T1与修正系数k的对应关系；
[0021]步骤S62、通过新计算的大气环境温度T1下的多个修正系数k，修正步骤S6计算的该大气环境温度T1对应的修正系数k。
[0022]优选的是，修正所述修正系数k包括通过曲线拟合确定每一个大气环境温度所对应的最终修正系数，或者将每一个大气环境温度下所有修正系数的算术平均值作为该大气环境温度所对应的最终修正系数。
[0023]本申请第二方面提供了一种评定涡扇发动机热端截面温度特性的装置，主要包括：
[0024]试验数据获取模块，用于基于多个预设大气环境温度下的各发动机性能试验，获取在每个大气环境温度T1下的发动机低压换算转速n1R与发动机排气温度T6之间的关系曲线；
[0025]关系曲线选取模块，用于确定与大气环境温度为15℃最为接近的且位于该温度值两侧的两个大气环境温度，确定这两个大气环境温度所对应的两条关系曲线；
[0026]标准关系曲线拟合模块，用于基于上述两条关系曲线拟合出大气环境温度为15℃时的发动机低压换算转速与发动机排气温度之间的标准关系曲线；
[0027]输出参数确定模块，用于任意选取一个发动机低压换算转速，确定在所述标准关系曲线中的发动机排气温度，将其作为修正排气温度T
6R
；
[0028]输入参数确定模块，用于对于上述选取的发动机低压换算转速，确定由所述试验数据获取模块获取的每一个关系曲线中的大气环境温度T1及发动机排气温度T6；
[0029]修正系数计算模块，用于对每一个大气环境温度T1，基于所述输出参数确定模块确定的修正排气温度T
6R
与所述输入参数确定模块确定的发动机排气温度T6，计算温度修正公式中的修正系数k，从而确定出一组大气环境温度T1与修正系数k的对应关系，在所述对应关系中，每一个大气环境温度T1对应于一个修正系数k；
[0030]换算模块，用于根据试车中获得的当前大气环境温度、发动机排气温度，及由当前大气环境温度所对应的修正系数k，通过所述温度修正公式计算出标准大气条件下的发动
机排气温度。
[0031]优选的是，所述试验数据获取模块进一步包括：
[0032]温度选定单元，用于从低温到高温，每隔设定间隔选取一个大气环境温度，从而确定多个预设大气环境温度。
[0033]优选的是，所述设定间隔为3～5℃。
[0034]优选的是，所述评定涡扇发动机热端截面温度特性的装置还包括：
[0035]修正系数修正模块，用于选取多个发动机低压换算转速，对每一个发动机低压换算转速，按照步骤S4及步骤S6的方法，确定出一组大气环境温度T1与修正系数k的对应关系；通过新计算的大气环境温度T1下的多个修正系数k，修正所述修正系数计算模块计算的该大气环境温度T1对应的修正系数k。
[0036]优选的是，所述修正系数修正模块包括：
[0037]拟合单元，用于通过曲线拟合确定每一个大气环境温度所对应的最终修正系数；
[0038]算术平均计算单元，用于将每一个大气环境温度下所有修正系数的算术平均值作为该大气环境温度所对应的最终修正系数。
[0039]本申请获得不同大气温度条件下排气温度修正系数，能够准确修正发动机的换算排气温度，提升了评定发动机性能的准确性。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种评定涡扇发动机热端截面温度特性的方法，其特征在于，包括：步骤S1、基于多个预设大气环境温度下的各发动机性能试验，获取在每个大气环境温度T1下的发动机低压换算转速n1R与发动机排气温度T6之间的关系曲线；步骤S2、确定与大气环境温度为15℃最为接近的且位于该温度值两侧的两个大气环境温度，确定这两个大气环境温度所对应的两条关系曲线；步骤S3、基于上述两条关系曲线拟合出大气环境温度为15℃时的发动机低压换算转速与发动机排气温度之间的标准关系曲线；步骤S4、任意选取一个发动机低压换算转速，确定在所述标准关系曲线中的发动机排气温度，将其作为修正排气温度T
6R
；步骤S5、对于上述选取的发动机低压换算转速，确定在步骤S1中的每一个关系曲线中的大气环境温度T1及发动机排气温度T6；步骤S6、对每一个大气环境温度T1，基于步骤S4中的修正排气温度T
6R
与步骤S5中的发动机排气温度T6，计算温度修正公式中的修正系数k，从而确定出一组大气环境温度T1与修正系数k的对应关系，在所述对应关系中，每一个大气环境温度T1对应于一个修正系数k；步骤S7、根据试车中获得的当前大气环境温度、发动机排气温度，及由当前大气环境温度所对应的修正系数k，通过所述温度修正公式计算出标准大气条件下的发动机排气温度。2.如权利要求1所述的评定涡扇发动机热端截面温度特性的方法，其特征在于，步骤S1进一步包括：从低温到高温，每隔设定间隔选取一个大气环境温度，从而确定多个预设大气环境温度。3.如权利要求2所述的评定涡扇发动机热端截面温度特性的方法，其特征在于，所述设定间隔为3～5℃。4.如权利要求1所述的评定涡扇发动机热端截面温度特性的方法，其特征在于，步骤S6之后进一步包括：步骤S61、选取多个发动机低压换算转速，对每一个发动机低压换算转速，按照步骤S4及步骤S6的方法，确定出一组大气环境温度T1与修正系数k的对应关系；步骤S62、通过新计算的大气环境温度T1下的多个修正系数k，修正步骤S6计算的该大气环境温度T1对应的修正系数k。5.如权利要求4所述的评定涡扇发动机热端截面温度特性的方法，其特征在于，修正所述修正系数k包括通过曲线拟合确定每一个大气环境温度所对应的最终修正系数，或者将每一个大气环境温度下所有修正系数的算术平均值作为该大气环境温度所对应的最终修正系数。6.一种评定涡扇发动机热端截面温度特性的装置，其特征在于，包括：试验数据获取模块，用于基于多个预设大气环境温度下的各发动机性能...

【专利技术属性】
技术研发人员：施磊，王赫，刘亚君，杨怀丰，赵肃，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：