[發明專利]一種考慮進氣道附面層的航空發動機進口流量獲取方法

有效

• 申請號: 202110680184.0
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113405805B
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 阮文博;好畢斯嘎拉圖;張雪冬;陳仲光;張志舒;邴連喜;袁繼來;張志成
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: G01M15/14
• 分類號: 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

本申請屬于航空發動機試驗技術領域，具體涉及一種考慮進氣道附面層的航空發動機進口流量獲取方法。包括：步驟S1、在進氣道進口截面設置若干進氣道總壓測量點及靜壓測量點，以布置傳感器獲取進氣道進口總壓及進氣道進口靜壓；步驟S2、獲取所述進氣道進口截面的面積、環境大氣溫度；步驟S3、確定發動機進口的物理流量；步驟S4、在發動機進口截面設置若干發動機總壓測量點，以布置傳感器獲取發動機進口總壓；步驟S5、確定發動機進口的換算流量。本申請考慮了進氣道附面層對流量的堵塞，同時提高進氣道靜壓和截面面積測量的準確性，獲得更為準確的發動機進口流量，對實現整機性能和整機條件下部件性能更精準的評估具有重要的意義。

技術領域

本申請屬于航空發動機試驗技術領域，特別涉及一種考慮進氣道附面層的航空發動機進口流量獲取方法。

背景技術

整機條件下航空發動機進口空氣流量的準確測量與評估，是航空發動機整機性能評估的重要依據，直接影響整機及部件性能評估的精度。

目前整機條件下航空發動機進口空氣流量的測量一般是在試車臺架進氣道上布置總溫、總壓和靜壓測點，總壓測量不直接測量進氣道附面層的壓力，而是通過進氣道的吹風試驗獲得的流量系數來考慮附面層對流量的堵塞。

現有技術方案通過流量系數考慮進氣道附面層對于流量的堵塞，而流量系數的獲得一般是通過進氣道的吹風試驗，對于沒有進行過吹風試驗的進氣道則參考其它結構類似進氣道的吹風試驗結果獲得，同時進氣道吹風試驗的條件與航空發動機整機試車時的條件存在差異(如試驗環境、試驗設備、測量方法和測試精度等)。

現有的整機條件下航空發動機進口流量的測量屬于一種間接測量，測量結果本身存在一定的誤差，因此整機條件下航空發動機進口流量的評估通常還要參考風扇(以雙轉子渦扇發動機為例)部件試驗的結果，但部件試驗和整機試驗的條件也存在差異(如試驗環境、試驗設備、測量方法和測試精度等)；這些因素都影響整機條件下航空發動機進口流量的評估結果，進而影響整機及部件性能評估的精度。

發明內容

為了解決上述技術問題，本申請提供了一種考慮進氣道附面層的航空發動機進口流量獲取方法，包括：

步驟S1、在進氣道進口截面設置若干進氣道總壓測量點及靜壓測量點，以布置傳感器獲取進氣道進口總壓及進氣道進口靜壓，其中，所述進氣道總壓測量點在靠近進氣道壁面處的分布密度大于其它位置處的分布密度；

步驟S2、獲取所述進氣道進口截面的面積、環境大氣溫度；

步驟S3、根據所述進氣道進口總壓、進氣道進口靜壓、進氣道進口截面的面積及環境大氣溫度確定發動機進口的物理流量；

步驟S4、在發動機進口截面設置若干發動機總壓測量點，以布置傳感器獲取發動機進口總壓，其中，所述發動機總壓測量點在靠近發動機壁面處的分布密度大于其它位置處的分布密度，所述發動機設置在所述進氣道的沿氣流流動方向的后方；

步驟S5、根據所述發動機進口的物理流量、環境大氣溫度及發動機進口總壓確定發動機進口的換算流量。

優選的是，步驟S1中，所述進氣道總壓測量點通過以下方式布置：

在進氣道進口截面沿周向均勻布置若干支進氣道總壓測量耙，每個所述進氣道總壓測量耙的第一端固定在進氣道壁面上，第二端向進氣道軸線方向延伸，所述進氣道總壓測量耙上設置若干所述進氣道總壓測量點，所述進氣道總壓測量點在所述第一端相較于所述第二端以更密集的方式布置。

優選的是，步驟S1中，所述進氣道進口總壓包括：

其中，P_a為進氣道進口總壓，所述進氣道總壓測量耙共m支，每支n個進氣道總壓測量點，P_a-i-j為第i支上第j個進氣道總壓測量點的總壓，S_a-j為各支進氣道總壓測量耙第j個進氣道總壓測量點所在環面的面積。