[發(fā)明專利]一種發(fā)動機(jī)內(nèi)結(jié)構(gòu)件的溫度評估方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910964756.0
• 申請日: 2019-10-11
• 公開（公告）號: CN110738011B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于明躍;李鑫;陸海鷹;陳皓;李毅;初曉政;吳小軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)沈陽發(fā)動機(jī)研究所
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F119/08
• 代理公司: 北京航信高科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11526
• 代理人: 劉傳準(zhǔn)

1.一種發(fā)動機(jī)內(nèi)結(jié)構(gòu)件的溫度評估方法，其特征在于，包括：

步驟S1、建立所述發(fā)動機(jī)內(nèi)結(jié)構(gòu)件的純流體CFD計(jì)算模型；

步驟S2、獲取發(fā)動機(jī)處于設(shè)定狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件處流動參數(shù)與換熱努賽爾數(shù)之間的關(guān)系，獲得第一函數(shù)表達(dá)式；

步驟S3、根據(jù)所述第一函數(shù)表達(dá)式，在發(fā)動機(jī)處于試車狀態(tài)下，計(jì)算第一換熱努賽爾數(shù)；

步驟S4、在發(fā)動機(jī)處于臺架試車狀態(tài)下，獲取與所述結(jié)構(gòu)件接觸的典型零件的接觸處溫度，并根據(jù)典型零件換熱函數(shù)計(jì)算所述結(jié)構(gòu)件的第二換熱努賽爾數(shù)，所述典型零件為與所述發(fā)動機(jī)內(nèi)結(jié)構(gòu)件接觸的規(guī)則零件；

步驟S5、根據(jù)所述第一換熱努賽爾數(shù)與所述第二換熱努賽爾數(shù)，修正所述第一函數(shù)表達(dá)式，獲得第二函數(shù)表達(dá)式；

步驟S6、獲取發(fā)動機(jī)在各狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件流動參數(shù)，并根據(jù)所述第二函數(shù)表達(dá)式計(jì)算換熱努賽爾數(shù)，從而對所述結(jié)構(gòu)件進(jìn)行溫度評估。

2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動機(jī)內(nèi)結(jié)構(gòu)件的溫度評估方法，其特征在于，步驟S2中，獲取發(fā)動機(jī)處于設(shè)定狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件處流動參數(shù)的數(shù)值包括：

在CFD計(jì)算模型中確定所述結(jié)構(gòu)件處流動參數(shù)與發(fā)動機(jī)主流或二次流已知參數(shù)的關(guān)系；

根據(jù)發(fā)動機(jī)處于設(shè)定狀態(tài)下的主流或二次流數(shù)值，確定所述結(jié)構(gòu)件處流動參數(shù)的數(shù)值。

3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動機(jī)內(nèi)結(jié)構(gòu)件的溫度評估方法，其特征在于，步驟S2中的發(fā)動機(jī)主流或二次流已知參數(shù)包括主流或二次流的流速、主流或二次流的壓力及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。

4.一種發(fā)動機(jī)內(nèi)結(jié)構(gòu)件的溫度評估系統(tǒng)，其特征在于，包括：

CFD模型建立模塊，用于建立所述發(fā)動機(jī)內(nèi)結(jié)構(gòu)件的純流體CFD計(jì)算模型；

換熱函數(shù)確定模塊，用于獲取發(fā)動機(jī)處于設(shè)定狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件處流動參數(shù)與換熱努賽爾數(shù)之間的關(guān)系，獲得第一函數(shù)表達(dá)式；

試車狀態(tài)換熱情況計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述第一函數(shù)表達(dá)式，在發(fā)動機(jī)處于臺架試車狀態(tài)下，計(jì)算第一換熱努賽爾數(shù)；

試車狀態(tài)換熱情況測量模塊，用于在發(fā)動機(jī)處于臺架試車狀態(tài)下，獲取與所述結(jié)構(gòu)件接觸的典型零件的接觸處溫度，并根據(jù)典型零件換熱函數(shù)計(jì)算所述結(jié)構(gòu)件的第二換熱努賽爾數(shù)，所述典型零件為與所述發(fā)動機(jī)內(nèi)結(jié)構(gòu)件接觸的規(guī)則零件；

換熱函數(shù)修正模塊，用于根據(jù)所述第一換熱努賽爾數(shù)與所述第二換熱努賽爾數(shù)，修正所述第一函數(shù)表達(dá)式，獲得第二函數(shù)表達(dá)式；

換熱函數(shù)應(yīng)用模塊，用于獲取發(fā)動機(jī)在各狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件流動參數(shù)，并根據(jù)所述第二函數(shù)表達(dá)式計(jì)算換熱努賽爾數(shù)，從而對所述結(jié)構(gòu)件進(jìn)行溫度評估。

5.如權(quán)利要求4所述的發(fā)動機(jī)內(nèi)結(jié)構(gòu)件的溫度評估系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱函數(shù)確定模塊在獲取發(fā)動機(jī)處于設(shè)定狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)件處流動參數(shù)的數(shù)值包括：

流動關(guān)系確定模塊，用于在CFD計(jì)算模型中確定所述結(jié)構(gòu)件處流動參數(shù)與發(fā)動機(jī)主流或二次流已知參數(shù)的關(guān)系；

結(jié)構(gòu)件流動參數(shù)計(jì)算模塊，用于根據(jù)發(fā)動機(jī)處于設(shè)定狀態(tài)下的主流或二次流數(shù)值，確定所述結(jié)構(gòu)件處流動參數(shù)的數(shù)值。

6.如權(quán)利要求5所述的發(fā)動機(jī)內(nèi)結(jié)構(gòu)件的溫度評估系統(tǒng)，其特征在于，所述換熱函數(shù)確定模塊的發(fā)動機(jī)主流或二次流已知參數(shù)包括主流或二次流的流速、主流或二次流的壓力及發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。