[發明專利]一種連接喘振壓差或壓力傳感器的外部管路設計方法

有效

• 申請號: 202111326378.7
• 申請日: 2021-11-10
• 公開（公告）號: CN114112176B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 于明;張志舒;楊龍龍;好畢斯嘎拉圖;薛海波;邴連喜
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: G01L19/00
• 分類號: G01L19/00;G01L27/00
• 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設計技術領域，具體涉及一種連接喘振壓差或壓力傳感器的外部管路設計方法。所述方法包括步驟S1、確定影響傳壓管系統頻響特性的參數；步驟S2、根據上述參數，設計不同的傳壓管管路結構，進行動態特性標定試驗，獲得在傳感器工作頻率和特定壓力下不同管路參數對響應時間和幅值靈敏度影響結果；步驟S3、根據所述影響結果確定傳壓管管路參數的理想數值，或者參數范圍，或者設計原則；步驟S4、根據外部管路強度要求、布置的空間、裝配工藝限制參數綜合確定所述傳壓管的管路參數。本申請通過對傳壓管管路的改進，能夠提高喘振系統判喘的有效性。

技術領域

本申請屬于航空發動機設計技術領域，具體涉及一種連接喘振壓差或壓力傳感器的外部管路設計方法。

背景技術

航空發動機壓縮部件(風扇、壓氣機)的喘振可能會導致發動機性能降低、機件碰磨、渦輪熱負荷和振動應力增加等危害，甚至危及發動機結構完整性，直接威脅飛行安全。航空發動機消喘系統的喘振信號采集系統通常由喘振壓差或壓力受感部、傳感器和受感部至傳感器之間的外部管路(以下簡稱：外部管路)等組成，喘振壓差或壓力信號采集系統作為喘振信號的原始輸入對于有效判喘至關重要。外部管路作為受感部和傳感器信號傳輸的通道，對信號的傳輸的完整性和實時性有著重要作用，對于保證實時、準確地識別喘振發生起到至關重要的作用。

現有連接喘振壓差或壓力傳感器的外部管路在長度、通徑等特征尺寸和管路結構走向等設計需求不明確，相應的管路布置沒有保證喘振信號特征采集方面的明確約束，外部管路長度、通徑等特征尺寸和管路結構走向等參數與發動機不能完全匹配的現象時有發生；管路結構設計、外部空間布局、管路參數不合理導致受感部到傳感器之前壓力信號損失和延遲，通常不能保證喘振信號有關幅值靈敏度和相位靈敏度(時間延遲)等需求，導致判喘滯后或失敗。

發明內容

為了解決上述問題，本申請提供了一種連接喘振壓差或壓力傳感器的外部管路設計方法，主要包括：

步驟S1、確定影響傳壓管系統頻響特性的參數；

步驟S2、根據上述參數，設計不同的傳壓管管路結構，進行動態特性標定試驗，獲得在傳感器工作頻率和特定壓力下不同管路參數對響應時間和幅值靈敏度影響結果；

步驟S3、根據所述影響結果確定傳壓管管路參數的理想數值，或者參數范圍，或者設計原則；

步驟S4、根據外部管路強度要求、布置的空間、裝配工藝限制參數綜合確定所述傳壓管的管路參數。

優選的是，步驟S1中，根據傳壓管系統頻響特性的諧振頻率確定影響傳壓管系統頻響特性的參數。

優選的是，步驟S1中，所述影響傳壓管系統頻響特性的參數包括：傳壓管的長度、傳壓管后端與壓力傳感器連接的空腔的體積，傳壓管的內徑、管路長徑比、彎折角度、對稱性。

優選的是，所述動態特性標定試驗包括激波管動態壓力標定試驗，和/或正弦壓力校準裝置標定試驗。

優選的是，在所述激波管動態壓力標定試驗中，根據試驗結果時域特性的第一個完整波形獲得各標定裝置的上升時間、建立時間、滯后時間、過沖量和諧振頻率，進一步得到不同影響條件對響應時間的定量影響。

優選的是，在所述正弦壓力校準裝置標定試驗中，在給定的信號壓力和測試頻率下進行試驗，獲得傳壓管管路通徑、有效管長、彎折角度對幅值靈敏度相對誤差和相移的定量影響。

本申請通過對傳壓管管路的改進，能夠提高喘振系統判喘的有效性。

附圖說明

圖1是本申請連接喘振壓差或壓力傳感器的外部管路設計方法的一優選實施例的流程圖。

圖2是本申請傳壓管結構示意圖。

圖3是本申請管路設計前后對比示意圖。

具體實施方式