[發明專利]一種高溫燃氣調節器的流量連續標定系統及方法

有效

• 申請號: 201911310593.0
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN111076923B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 巨龍;高玉閃;邢理想;馬鍵;武曉欣;李春紅;劉偉
• 申請（專利權）人: 西安航天動力研究所
• 主分類號: G01M13/003
• 分類號: G01M13/003
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 唐沛

本發明公開了一種高溫燃氣調節器的流量連續標定系統及方法，該系統中燃氣發生器的燃氣出口安裝主管路，主管路上沿著燃氣流動方向依次設有節流圈和出口喉部管；分支管路入口連接于燃氣發生器與節流圈之間的主管路上，分支管路出口連接于節流圈與出口喉部管之間的主管路上；待標定燃氣調節器安裝在所述分支管路上；壓力傳感器為兩個，分別位于節流圈入口側以及出口側；溫度傳感器位于節流圈入口側。本發明利用發動機真實工況下燃氣調節器的進出口壓比和地面試驗系統中燃氣調節器的進出口壓比等效的這一特性，簡化了燃氣發生器流量系數標定的步驟，有效降低了燃氣調節器標定過程所需點火次數和配套產品數量，成本低。

技術領域

本發明屬于航空航天技術領域，具體涉及了一種高溫燃氣調節器的流量連續標定系統及方法

背景技術

高壓補燃循環發動機為實現工況大范圍調節，可通過在燃氣路設置燃氣調節器實現。此時，由于工作介質的特殊性，地面冷空氣和熱空氣與真實氣體熱力學性質存在顯著差異，通過地面空氣獲得的燃氣調節器轉角與流量和壓降的特性關系與真實介質差別較大。

要想實現發動機推力的精確調節，就必須在地面考核試驗中獲得燃氣調節閥在真實介質下的流量特性。理想條件下需模擬燃氣調節器不同進口壓力、溫度和燃氣流量以獲得燃氣調節器轉角與流量的特性曲線。但實際試驗無法滿足上述條件，只能進行單工況點試驗，要獲得覆蓋發動機實際工作范圍的流量特性曲線必須進行地面多次試驗，每次試驗必須單獨進行燃氣發生器點火才能獲得高溫高壓富氧燃氣，多次試驗花費太大。

發明內容

為了解決背景技術中地面考核試驗中獲得燃氣調節閥在真實介質下的流量特性需要只能進行單工況點試驗，每次試驗必須單獨進行燃氣發生器點火才能獲得高溫高壓富氧燃氣，導致試驗花費太大、試驗過程復雜的問題，本發明提供了一種高溫燃氣調節器的流量連續標定系統及方法，大幅簡化標定試驗系統和操作流程。

本發明的技術解決方案是：

本發明提供了一種高溫燃氣調節器的流量連續標定系統，包括燃氣發生器、主管路、分支管路、節流圈、出口喉部管、壓力傳感器、溫度傳感器；

燃氣發生器的燃氣出口安裝主管路，主管路上沿著燃氣流動方向依次設有節流圈和出口喉部管；

分支管路入口連接于燃氣發生器與節流圈之間的主管路上，分支管路出口連接于節流圈與出口喉部管之間的主管路上；待標定燃氣調節器安裝在所述分支管路上；

壓力傳感器為兩個，分別位于節流圈入口側以及出口側；

溫度傳感器位于節流圈入口側。

基于上述對標定系統的結構描述，現對采用該系統進行具體標定的方法進行介紹，其具體實現步驟如下：

步驟1：構建上述標定系統，并確定不同工況下節流圈和出口喉部管的尺寸；

步驟1.1：根據標定系統中燃氣發生器總燃氣流量等于流經燃氣調節器的燃氣流量與流經燃氣節流圈的燃氣流量之和這一特性，再結合氣體流量公式得到以下關系式：

μ₁為燃氣調節器處流通面積為A1時的流量系數；

μ₂為燃氣節流圈面積為A2時的流量系數；

μ₃為出口喉部管面積為A3時的流量系數；

k為氣體常數；

π為燃氣調節器進、出氣口之間的壓比；