[發明專利]一種航空燃氣渦輪發動機渦輪特性的格式轉換方法

有效

• 申請號: 201910983915.1
• 申請日: 2019-10-16
• 公開（公告）號: CN110866312B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 蘇三買;陳貞來;李榮
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 劉新瓊

1.一種航空燃氣渦輪發動機渦輪特性的格式轉換方法，將以落壓比為橫坐標，換算流量與效率分別為縱坐標，并按不同等換算轉速線區分的一族落壓比—換算流量曲線和落壓比—效率曲線格式的渦輪基礎特性，轉換為以換算轉速為橫坐標，當量渦輪功和效率分別為縱坐標，并按不同等換算流量線區分的一族換算轉速—當量渦輪功曲線和換算轉速—效率曲線格式表示的渦輪轉換特性；其特征在于步驟如下：

步驟1：將由實驗或氣動計算獲取的以落壓比為橫坐標，換算流量與效率分別為縱坐標，并按不同等換算轉速線區分的一族落壓比—換算流量特性曲線和落壓比—效率特性曲線格式所表示的渦輪特性作為渦輪基礎特性；其中每一條等換算轉速線上的實點為通過實驗或氣動計算得到的原始數據點，對應此換算轉速下對應工作點的落壓比、換算流量、效率；

步驟2：對步驟1所述渦輪基礎特性，在落壓比—換算流量特性曲線所包含的換算流量最大與最小值之間，任意給定一個換算流量值m_{g_cor}，記為m_{g_cor(k)}，以此換算流量值為縱坐標，在渦輪基礎特性的落壓比—換算流量特性曲線中，做橫軸平行線，該平行線與落壓比—換算流量特性曲線的等換算轉速線相交，設該平行線與第i到j條等換算轉速線相交，且與第m條等換算轉速線的交點的落壓比π_T與換算轉速及落壓比—效率特性曲線對應點的效率η_T和給定的換算流量值m_{g_cor(k)}，標記為其中下標序號m表示第m條等換算轉速線，i≤m≤j；k表示第k條等換算流量線；

步驟3：確定步驟2所獲得的交點各參數的值：

步驟301：對步驟2中，當給定換算流量m_{g_cor(k)}所做的等換算流量線與第m條等換算轉速線的交點為渦輪基礎特性曲線的原始數據點時，通過渦輪基礎特性的原始數據提取交點各數據

步驟302：對步驟2中，當給定換算流量m_{g_cor(k)}所做的等換算流量線與第m條等換算轉速線的交點不為渦輪基礎特性曲線的原始數據點時，記錄落壓比—換算流量特性曲線上與該條等換算轉速線交點相鄰的前一個點和后一個點原始數據落壓比π_T、換算轉速以及落壓比—效率特性曲線上對應點的效率η_T數值，且前一點標記為后一點標記為然后通過線性插值方法計算交點各數據

m_{g_cor(k)}與已知，由式(1)與式(2)，可確定交點各參數；

步驟4：對步驟3獲得的交點由其中的落壓比π_T(k,m)和效率η_T(k,m)計算該點對應的當量渦輪功

其中：R為氣體常數，K_C為比熱比系數，R與K_C均為常數；為渦輪前燃氣溫度，L_T為實際渦輪功；

步驟5：m依次取i～j，循環執行步驟3～4，獲得給定換算流量m_{g_cor(k)}下所做的等換算流量線與各等換算轉速線的全部交點數據及對應的當量渦輪功

步驟6：將步驟5獲得的全部交點數據，以各點換算轉速為橫坐標，以對應的當量渦輪功和效率分別為縱坐標繪制曲線，由此實現渦輪基礎特性向渦輪轉換特性在給定等換算流量m_{g_cor(k)}下的單條特性曲線轉換；

步驟7：以k取1～n，n為渦輪基礎特性等轉速線的條數，在渦輪基礎特性包含的換算流量最大與最小值之間，等間隔給定換算流量，循環執行步驟2至步驟6，由此實現渦輪基礎特性向渦輪轉換特性的完整轉換。