【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空发动机燃烧室性能试验，特别涉及一种面向航空发动机燃烧室燃气温度场的计算方法及获取装置。
技术介绍
1、航空发动机是飞机的心脏，其性能直接关系到飞机的飞行性能、安全性和经济性。而燃烧室作为航空发动机的关键部件之一，承担着将燃料中的化学能转化为热能的重要任务。燃烧室内的高温燃气不仅为涡轮和尾喷管提供了做功的能量，还直接影响了发动机的推力、效率和寿命。随着航空技术的不断发展，对航空发动机的性能要求越来越高，特别是推力和效率的提升。高温升燃烧室作为实现这一目标的重要手段之一，其内部燃气温度场的均匀性和稳定性对发动机的整体性能具有重要影响。然而，高温升燃烧室的设计和运行面临着诸多挑战，如燃烧稳定性、热防护、排放控制等。燃气温度场的计算是评估燃烧室性能、优化设计和提高发动机效率的重要手段。通过计算燃气温度场，可以了解燃烧室内燃气的温度分布、流动特性以及燃烧效率等关键参数，为燃烧室的改进和优化提供科学依据。同时，燃气温度场的计算也是评估发动机热防护系统性能、预测发动机寿命和制定维护计划的重要依据。现急需一种燃气温度场的计算方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种面向航空发动机燃烧室燃气温度场的计算方法及获取装置，使得可获取面向航空发动机燃烧室燃气温度场，了解燃烧室内燃气的温度分布、流动特性以及燃烧效率等关键参数。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种面向航空发动机燃烧室燃气温度场的计算方法，包括：
3、获取燃烧反应平衡式；
4、计算余气系数α；
5、计算油气比f；
6、计算燃烧效率η；
7、计算燃烧室出口燃气的焓值i；
8、根据计算出的i值，利用焓值表可得到对应的燃烧温度。
9、在一实施例中，燃烧反应平衡式为：
10、chaobnc+xh2o+p0[r(o2)+s(n2)+t(co2)+h2o]→co2+h2o+o2+n2+co+h2+ch4+no+n
11、o2；
12、其中，a、b、c为燃料中h、o、n与c的摩尔比；x为燃烧室喷水量与燃料的摩尔比；p0为空气的摩尔数，r、s、t为空气中o2、n2、co2的体积分数。
13、在一实施例中，计算余气系数α如下：
14、
15、其中，
16、在一实施例中，计算油气比f如下：
17、
18、其中，
19、在一实施例中，计算燃烧效率η如下：
20、
21、其中：μg＝12.011+1.008a+15.999b+14.01c。
22、在一实施例中，计算燃烧室出口燃气的焓值i为：i×(1+f)＝ia+f×(η×hu+d°)；
23、其中，i为燃烧室出口燃气的焓值；ia为燃烧室进口空气的焓值；η为燃烧室的燃烧效率；hu为燃料的热值；d°为燃料在25℃下的定温燃烧焓差。
24、在一实施例中，燃料在25℃下的定温燃烧焓差d°如下：
25、
26、其中，为co2的生成焓，为h2o的生成焓，a为燃料中h氢与c碳的摩尔比。
27、本专利技术的实施方式提供了一种面向航空发动机燃烧室燃气温度场的获取装置，包括：对接燃烧室的取样耙、对接所述取样耙的质谱仪，以及与所述质谱仪电连接的控制器，所述取样耙获取燃烧室燃气并输送给所述质谱仪，所述质谱仪分析接收到的燃烧室燃气获取其组份，所述控制器根据质谱仪分析出的燃烧室燃气组份执行如上中任意一项所述的计算方法。
28、本专利技术的实施方式提供了一种电子设备，包括：
29、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上中任一项所述的面向航空发动机燃烧室燃气温度场的计算方法的步骤。
30、本专利技术的实施方式提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现如上中任一项所述的面向航空发动机燃烧室燃气温度场的计算方法的步骤。
31、本专利技术实施方式相对于现有技术而言，根据燃烧室燃气的组份获取燃烧反应平衡式测量结果计算得出温度场，相比传统的热电偶法在温度测量方面有特定的优势，能够测量2000k以上的温度且独立性较好，从而获取面向航空发动机燃烧室燃气温度场，了解燃烧室内燃气的温度分布、流动特性以及燃烧效率等关键参数。
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1.一种面向航空发动机燃烧室燃气温度场的计算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的面向航空发动机燃烧室燃气温度场的计算方法，其特征在于，燃烧反应平衡式为：
3.根据权利要求2所述的面向航空发动机燃烧室燃气温度场的计算方法，其特征在于，计算余气系数α如下：
4.根据权利要求3所述的面向航空发动机燃烧室燃气温度场的计算方法，其特征在于，计算油气比f如下：
5.根据权利要求4所述的面向航空发动机燃烧室燃气温度场的计算方法，其特征在于，计算燃烧效率η如下：
6.根据权利要求5所述的面向航空发动机燃烧室燃气温度场的计算方法，其特征在于，计算燃烧室出口燃气的焓值I为：I×(1+f)＝ia+f×(η×Hu+d°)；
7.根据权利要求6所述的面向航空发动机燃烧室燃气温度场的计算方法，其特征在于，
8.一种面向航空发动机燃烧室燃气温度场的获取装置，其特征在于，包括：对接燃烧室的取样耙、对接所述取样耙的质谱仪，以及与所述质谱仪电连接的控制器，所述取样耙获取燃烧室燃气并输送给所述质谱仪，所述质谱仪分析接收到
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有信息传递的实现程序，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的面向航空发动机燃烧室燃气温度场的计算方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种面向航空发动机燃烧室燃气温度场的计算方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的面向航空发动机燃烧室燃气温度场的计算方法，其特征在于，燃烧反应平衡式为：
3.根据权利要求2所述的面向航空发动机燃烧室燃气温度场的计算方法，其特征在于，计算余气系数α如下：
4.根据权利要求3所述的面向航空发动机燃烧室燃气温度场的计算方法，其特征在于，计算油气比f如下：
5.根据权利要求4所述的面向航空发动机燃烧室燃气温度场的计算方法，其特征在于，计算燃烧效率η如下：
6.根据权利要求5所述的面向航空发动机燃烧室燃气温度场的计算方法，其特征在于，计算燃烧室出口燃气的焓值i为：i×(1+f)＝ia+f×(η×hu+d°)；
【专利技术属性】
技术研发人员：肖欣彤，黄雩洲，上官灵云，郭福华，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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