[發明專利]一種基于進口流量匹配的航空發動機喘振切油方法及系統

有效

• 申請號: 202011303121.5
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112412632B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 李泳凡;萬東凱;尚守堂;施磊;趙肅;康忱;潘寶軍
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: F02C9/44
• 分類號: F02C9/44
• 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: 劉傳準

1.一種基于進口流量匹配的航空發動機喘振切油方法，其特征在于，包括：

步驟S1、獲取進氣道與發動機在進發匹配時的最低高度及最小馬赫數；

步驟S2、依據進氣道出口流量與高度、馬赫數之間的函數關系，確定在最低高度及最小馬赫數下的進氣道出口最小流量；

步驟S3、將所述進氣道出口最小流量等效為發動機進口最小流量，依據發動機低壓換算轉速與發動機進口流量、高度、馬赫數之間的函數關系，確定在發動機進口最小流量下的最小低壓換算轉速；

步驟S4、獲取保證發動機在最小低壓換算轉速條件下能夠穩定工作的燃油流量；

步驟S5、以步驟S4計算的燃油流量作為最低限制，進行發動機喘振切油。

2.如權利要求1所述的基于進口流量匹配的航空發動機喘振切油方法，其特征在于，步驟S3之后，進一步包括：

步驟S31、根據仿真計算和試驗結果修正步驟S3計算的最小低壓換算轉速。

3.如權利要求1所述的基于進口流量匹配的航空發動機喘振切油方法，其特征在于，步驟S4中，在進行保證發動機在最小低壓換算轉速條件下能夠穩定工作的燃油流量計算時，自變量為最小低壓換算轉速與換算轉速慣性值之和，其中，所述換算轉速慣性值為：

其中，K為基于發動機轉子轉動慣量的修正系數，N1R為在消喘切油時刻發動機的低壓換算轉速；為在消喘切油時刻發動機低壓相對轉速的變化速率。

4.如權利要求3所述的基于進口流量匹配的航空發動機喘振切油方法，其特征在于，步驟S5中，進行發動機喘振切油的切油規律為：

wf_dem＝MAX[wf_設計，Wf(N1R最小+△N1R)]

其中，wf_設計為考慮燃燒室熄火的限制條件和退喘的切油需求所給定的燃油流量設計值，Wf(N1R最小+△N1R)為步驟S4計算的保證發動機在最小低壓換算轉速條件下能夠穩定工作的燃油流量。

5.一種基于進口流量匹配的航空發動機喘振切油系統，其特征在于，包括：

進發匹配條件獲取模塊，用于獲取進氣道與發動機在進發匹配時的最低高度及最小馬赫數；

進氣道出口最小流量計算模塊，用于依據進氣道出口流量與高度、馬赫數之間的函數關系，確定在最低高度及最小馬赫數下的進氣道出口最小流量；

最小低壓換算轉速計算模塊，用于將所述進氣道出口最小流量等效為發動機進口最小流量，依據發動機低壓換算轉速與發動機進口流量、高度、馬赫數之間的函數關系，確定在發動機進口最小流量下的最小低壓換算轉速；

燃油流量計算模塊，用于獲取保證發動機在最小低壓換算轉速條件下能夠穩定工作的燃油流量；

切油模塊，用于以燃油流量計算模塊計算的燃油流量作為最低限制，進行發動機喘振切油。

6.如權利要求5所述的基于進口流量匹配的航空發動機喘振切油系統，其特征在于，還包括：

修正模塊，用于根據仿真計算和試驗結果修正所述最小低壓換算轉速計算模塊計算的最小低壓換算轉速。

7.如權利要求5所述的基于進口流量匹配的航空發動機喘振切油系統，其特征在于，所述燃油流量計算模塊中，在進行保證發動機在最小低壓換算轉速條件下能夠穩定工作的燃油流量計算時，自變量為最小低壓換算轉速與換算轉速慣性值之和，其中，所述換算轉速慣性值為：

其中，K為基于發動機轉子轉動慣量的修正系數，N1R為在消喘切油時刻發動機的低壓換算轉速；為在消喘切油時刻發動機低壓相對轉速的變化速率。

8.如權利要求7所述的基于進口流量匹配的航空發動機喘振切油系統，其特征在于，所述切油模塊被配置成進行發動機喘振切油的切油規律為：

wf_dem＝MAX[wf_設計，Wf(N1R最小+△N1R)]

其中，wf_設計為考慮燃燒室熄火的限制條件和退喘的切油需求所給定的燃油流量設計值，Wf(N1R最小+△N1R)為步驟S4計算的保證發動機在最小低壓換算轉速條件下能夠穩定工作的燃油流量。