[發明專利]一種航空發動機帶轉起動過程中渦輪功的測量方法

有效

• 申請號: 202110609805.6
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113323732B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 張志偉;馬松;劉嬌;韓冬;龍振軍
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所
• 主分類號: F01D21/00
• 分類號: F01D21/00;F02C7/268;F02C7/264;F02C7/36;G01M15/14
• 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

1.一種航空發動機帶轉起動過程中渦輪功的測量方法，其特征在于，包括：

步驟S1、通過氣源控制裝置驅動渦輪起動機轉動，由所述渦輪起動機驅動附件傳動裝置的齒輪軸旋轉，并通過功率傳動軸連接發動機傳動裝置，從而帶動發動機傳動裝置啟動，所述功率傳動軸上設置有扭矩測量裝置；

步驟S2、標定記錄發動機起動過程的氣源條件，分別記環境壓力為p₀，氣源流量為W_a空氣、總壓為p_t空氣、總溫為T_t空氣，含控制閥的空氣管路系統效率為η_空氣，空氣渦輪起動機效率η_ATS，空氣渦輪起動機入口總壓為p_tst，傳動系統效率為η_傳動，并利用已標定的氣源條件，發動機點火帶轉起動試驗；

步驟S3、在發動機點火試驗環節，獲取空氣渦輪起動機帶轉發動機起動的總的剩余扭矩為M_總及對應發動機轉速n_2發動機；

步驟S4、確定發動機點火帶轉起動狀態下的渦輪功率：

P_T＝P_總-P_st+P_c/η_m

其中，P_c/η_m為發動機摩擦力和風阻實際功率，剩余功率：

P_總＝M_總·2π·n_2發動機/60，

空氣渦輪起動機輸出功率：

其中，π_C＝p_tst/p₀，C_p為常數，η_st為發動機點火試驗下的空氣渦輪起動機效率。

2.如權利要求1所述的航空發動機帶轉起動過程中渦輪功的測量方法，其特征在于，步驟S2中，進行發動機點火試驗之前，先進行發動機冷運轉試驗。

3.如權利要求1所述的航空發動機帶轉起動過程中渦輪功的測量方法，其特征在于，步驟S4中，發動機摩擦力和風阻實際功率P_c/η_m由發動機不點火試驗獲得。

4.如權利要求3所述的航空發動機帶轉起動過程中渦輪功的測量方法，其特征在于，所述發動機不點火試驗包括，提高供氣氣源流量W_a空氣至W_a空氣2空氣渦輪起動機能夠帶轉發動機至脫開轉速n_2脫開為止，空氣管路系統效率為η_空氣2，傳動系統效率為η_傳動2，獲取空氣渦輪起動機帶轉發動機起動的總的剩余扭矩為M_總2，確定發動機點火帶轉起動狀態下的渦輪功率P_T＝P_總-P_st+P_c/η_m，其中，

其中，n_2發動機 為發動機不點火試驗下的發動機轉速，η_st2為發動機不點火試驗下的空氣渦輪起動機效率。

5.如權利要求4所述的一種航空發動機帶轉起動過程中渦輪功的測量方法，其特征在于，所述P_c/η_m值為同一設備多次試驗結果的加權平均值。

6.如權利要求1所述的一種航空發動機帶轉起動過程中渦輪功的測量方法，其特征在于，步驟S4中，計算N個P_T值，擬合發動機啟動阻力矩與發動機轉速函數關系圖。

7.如權利要求6所述的一種航空發動機帶轉起動過程中渦輪功的測量方法，其特征在于，在擬合發動機啟動阻力矩與發動機轉速函數關系圖之前，去除P_T值中的野值點。

8.如權利要求7所述的一種航空發動機帶轉起動過程中渦輪功的測量方法，其特征在于，步驟S4中，N取值為80～120。