[發明專利]一種燃燒室出口溫度場修正方法

在審

• 申請號: 202011383002.5
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112484075A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 白瑞強;郭舒;石磊;趙傳亮
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: F23N5/02
• 分類號: F23N5/02
• 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: 高原

本申請屬于航空發動機及燃氣輪機燃燒室設計領域，特別涉及一種燃燒室出口溫度場修正方法，包括如下步驟：步驟一、仿真計算得到改型燃燒室的第一出口溫度場；步驟二、采用平均溫度修正公式將第一出口溫度場修正為第二出口溫度場；步驟三、對第二出口溫度場進行溫度梯度的修正，得到第三出口溫度場；步驟四、采用平均溫度修正公式將第三出口溫度場修正，得到供燃燒室設計使用的理論出口平均溫度下的第四出口溫度場。本申請的燃燒室出口溫度場修正方法，可基于基準燃燒室試驗及仿真數據，實現對改型燃燒室出口溫度場仿真結果的整體修正，從而使設計者更好把握燃燒室結構改變后引起的燃燒室出口溫度場的宏觀變化，用于指導燃燒室改進設計。

技術領域

本申請屬于航空發動機及燃氣輪機燃燒室設計領域，特別涉及一種燃燒室出口溫度場修正方法。

背景技術

燃燒室的出口燃氣溫度很高，溫度場的均勻程度對渦輪葉片的安全可靠極為重要。常用OTDF和RTDF來衡量燃燒室出口溫度場不均勻度，OTDF值為燃燒室出口溫度分布中溫度最大值超出平均值的量與燃燒室進出口溫升之比，RTDF值為燃燒室出口徑向溫度分布沿周向平均超出出口平均值的量與燃燒室進出口溫升之比。

現有方法為針對仿真計算得到的出口溫度場，計算OTDF和RTDF值，直接乘以修正系數，得到修正后的OTDF和RTDF值，修正系數通過對基準燃燒室出口溫度場進行試驗和仿真計算得到。

現有方法主要缺點為，只對仿真計算得到的OTDF和RTDF值進行修正，只評估OTDF和RTDF兩個指標，而不針對出口溫度場進行整體修正，無法把握燃燒室結構改變后改型燃燒室相對于基準燃燒室出口溫度場的宏觀變化。

發明內容

為了解決上述技術問題至少之一，本申請提供了一種燃燒室出口溫度場修正方法。

本申請公開了一種燃燒室出口溫度場修正方法，包括如下步驟：

步驟一、仿真計算得到改型燃燒室的第一出口溫度場；

步驟二、采用平均溫度修正公式將第一出口溫度場修正為理論出口平均溫度下的第二出口溫度場；

步驟三、對第二出口溫度場進行溫度梯度的修正，得到第三出口溫度場；

步驟四、采用平均溫度修正公式將第三出口溫度場修正為，可供燃燒室設計使用的理論出口平均溫度下的第四出口溫度場。

根據本申請的至少一個實施方式，所述步驟二和步驟四中的平均溫度修正公式為：

其中，T3為燃燒室進口平均溫度；T4為燃燒室出口平均溫度；T4i：燃燒室出口某數據點溫度，下標A表示第一出口溫度場，下標B表示第二出口溫度場。

根據本申請的至少一個實施方式，在所述步驟三，是通過如下公式對第二出口溫度場進行溫度梯度的修正：

T4i_C＝T4i_B×修正系數擬合公式；

其中，下標B表示第三出口溫度場；修正系數擬合公式是通過基準燃燒室出口溫度場仿真結果與試驗結果對比擬合得到。

根據本申請的至少一個實施方式，修正系數擬合公式的擬合具體包括：

將基準燃燒室出口溫度場仿真結果與試驗結果各數據點溫度值分別按從小到大排序并編號，確定對應編號處的修正系數，通過擬合修正系數獲得修正系數擬合公式，其中，擬合方式為可采用單個或多段的線性擬合，或二次多項式擬合。

本申請至少存在以下有益技術效果：