[發(fā)明專利]一種航空發(fā)動機燃氣溫度反演方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110698792.4
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113465768B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發(fā)明（設計）人: 呂金光;趙瑩澤;梁靜秋;王惟彪;秦余欣;陶金;鄭凱豐
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01K11/00
• 分類號: G01K11/00;G01M15/02
• 代理公司: 長春中科長光知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 22218
• 代理人: 高一明;郭婷

1.一種航空發(fā)動機燃氣溫度反演方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、根據(jù)式(1)的擬合函數(shù)關(guān)系模型，計算待測燃氣溫度T_gas＝T_a時，雙波段氣體吸收系數(shù)比

其中，w_j(j＝0,1,2,…n)為多項式的擬合參數(shù)；

λ₁和λ₂為待測燃氣所在特征吸收波段內(nèi)的任意兩個特征吸收峰的波長；

S2、利用式(2)的所述雙波段氣體吸收系數(shù)比與所述待測燃氣溫度T_gas的關(guān)系模型，反演所述待測燃氣溫度T_gas：

其中，T_b為導流渦輪葉片的溫度；

L_total為光譜儀接收到的光譜總輻射能量，其中L_total(λ₁)為λ₁對應接收到的光譜總輻射能量，L_total(λ₂)為λ₂對應接收到的光譜輻射總能量；

L(λ₁,T_gas,L(λ₂,T_gas)為光譜儀接收到的所述待測燃氣在不同波長處的光譜輻射能量；

L(λ₁,T_b)，L(λ₂,T_b)為光譜儀接收到的所述航空發(fā)動機等效背景光譜輻射能量；

S3、將步驟S1和步驟S2得到的結(jié)果進行迭代運算，使|T_a-T_gas|＜δ，得到反演的所述待測燃氣溫度T_gas，δ為設定的溫度計算誤差。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動機燃氣溫度反演方法，其特征在于，步驟S1之前還包括步驟S0，所述步驟S0用于建立式(2)的所述雙波段氣體吸收系數(shù)比與所述待測燃氣溫度T_gas的關(guān)系模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的航空發(fā)動機燃氣溫度反演方法，其特征在于，步驟S0包括以下步驟：

S01、建立式(3)的所述導流渦輪葉片和所述待測燃氣的光譜輻射能量傳輸模型：

L_total＝ε_gas(λ_i,T_gas)L(λ_i,T_gas)+τ_gas(λ_i,T_gas)L_b(λ_i,T_b) (3)

其中，λ_i為所述光譜儀在響應波段范圍內(nèi)接收到的所述待測燃氣的特征吸收峰的波長；

ε_gas(λ_i,T_gas)為所述待測燃氣的發(fā)射率；

τ_gas(λ_i,T_gas)為所述待測燃氣的透過率；

L(λ_i,T_gas)為所述待測燃氣的輻射能量；

L_b(λ_i,T_b)為所述導流渦輪葉片的輻射能量；

T_b為所述導流渦輪葉片的溫度；

S02、確定所述待測燃氣的特征吸收峰以及反演所述待測燃氣溫度T_gas所需的兩個特征吸收峰的波長λ₁和λ₂，并帶入所述光譜輻射能量傳輸模型：

L_total(λ₁)為λ₁對應接收到的光譜總輻射能量，L_total(λ₂)為λ₂對應接收到的光譜輻射總能量；

S03、根據(jù)朗伯比爾定律對式(4)進一步化簡得到式(2)。