[發明專利]一種航空渦扇發動機高原起動點火供油量計算方法

有效

• 申請號: 201710048917.2
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106777821B
• 公開（公告）日: 2020-09-18
• 發明（設計）人: 劉永泉;劉亞君;趙明陽;吉思環;韓文俊;李焦宇
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 周良玉

本發明公開了一種航空渦扇發動機高原起動點火供油量計算方法，涉及發動機起動技術領域。本發明包含以下步驟：步驟一，計算發動機起動時，飛機所在海拔高度為H時，空氣中的含氧量相對于海平面處含氧量的百分比；步驟二，根據所述百分比，計算飛機在海拔高度為H時，發動機起動時的點火供油量；步驟三，計算因海拔高度增加和/或進氣溫度增加而導致起動機功率降低的量值；計算起動機功率降低對發動機初始點火供油轉速的影響；計算發動機初始點火供油轉速變化對進口空氣流量的影響；步驟四，根據進口空氣流量變化對步驟二的計算結果進行修正，得到最終在海拔高度為H時的點火供油量。本發明的優點在于：可以提高發動機在高原點火起動的成功率。

技術領域

本發明涉及發動機設計技術領域，具體涉及一種航空渦扇發動機高原起動點火供油量的計算方法。

背景技術

航空渦扇發動機普遍存在著高原起動困難的問題，其中最典型的問題是發動機在高原起動點火時刻轉速較低，空氣中氧氣含量少，主燃燒室內組織燃燒較差，主燃燒室內部油氣比不匹配，導致點火成功率低的問題。通常解決該問題的方法是采用大功率起動機、對發動機起動補氧、延后發動機供油時機等技術措施，主要目的都是為了使在發動機點火時刻，能使發動機達到相對較高的轉速，增加點火時刻的空氣含氧量，然后再進行發動機供油燃燒，這樣有利于改善點火時刻主燃燒室內的組織燃燒效果，進而有利于點火成功率。

現有的技術方案主要是通過改變外部條件，來提高點火成功率。主要存在的缺點是對發動機現行技術狀態變化較大，提高了產品的成本。如采用大功率起動機的技術措施，需增加研制成本，且會影響現行使用的起動機狀態變化；采用對發動機起動補氧的技術措施，需增加起動補氧裝置的研制成本；采用延后發動機供油時機的技術措施，可能會帶來自動起動箱或控制器的軟件/硬件變化，增加了附件的研制成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種航空渦扇發動機高原起動點火供油量計算方法，在不增加研制成本，不改變發動機現行技術狀態基礎上，研究考慮外部條件變化的發動機初始點火供油量計算方法，以解決或至少減輕背景技術中所存在的至少一處的問題。

本發明主要是研究了一種根據高原條件下發動機點火轉速的降低、空氣含氧量的減少、以及起動機功率的降低量，設計發動機高原起動點火供油量的方法，通過試驗驗證該方法可以提高點火成功率。重點解決如下技術問題：高原條件下，如何量化計算因起動機功率降低發動機的初始點火供油轉速影響；高原條件下，如何量化計算因空氣中含氧量降低對發動機初始點火供油量影響的計算方法；研究一種考慮起動機功率的降低和空氣中含氧量的降低，對發動機初始點火供油量影響的計算方法。

本發明采用的技術方案是：提供一種航空渦扇發動機高原起動點火供油量計算方法，包含以下步驟：

步驟一，計算發動機起動時，飛機所在海拔高度為H時，空氣中的含氧量相對于海平面處含氧量的百分比；

步驟二，根據所述步驟一中的百分比，計算飛機在海拔高度為H時，發動機起動時的點火供油量；

步驟三，計算因海拔高度增加和/或進氣溫度增加而導致起動機功率降低的量值；計算起動機功率降低對發動機初始點火供油轉速的影響；計算發動機初始點火供油轉速變化對進口空氣流量的影響；

步驟四，根據進口空氣流量變化對步驟二的計算結果進行修正，得到最終在海拔高度為H時的點火供油量(W_fd)_HX。

優選地，步驟一中所述百分比的計算方法為：

式中，

為在海拔高度為H時，空氣中的含氧量；

為在海平面處，空氣中的含氧量；

為飛機所在海拔高度為H時，空氣中的含氧量相對于海平面處含氧量的百分比。