[發(fā)明專利]一種發(fā)動機整機條件下渦輪后機匣損失評估方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111326474.1
• 申請日: 2021-11-10
• 公開（公告）號: CN114065661B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設計）人: 曹茂國;阮文博;陳仲光;好畢斯嘎拉圖;張雪冬;張志舒;黃玉娟;張建新;邴連喜
• 申請（專利權）人: 中國航發(fā)沈陽發(fā)動機研究所
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 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(fā)動機設計技術領域，具體涉及一種發(fā)動機整機條件下渦輪后機匣損失評估方法及系統(tǒng)。所述方法包括步驟S1、獲取低壓渦輪出口各總壓測點的多個第一總壓測量值，并求取其平均值；步驟S2、獲取低壓渦輪出口設計流場，并在所述設計流場中，確定截面內總壓平均值，以及截面內與所述低壓渦輪出口各總壓測點相對應的各位置的總壓平均值；步驟S3、確定低壓渦輪出口總壓平均值；步驟S4、根據(jù)所述低壓渦輪出口總壓平均值，以及通過測量確定的渦輪后機匣支板出口總壓，確定發(fā)動機整機條件下渦輪后機匣損失。本申請獲取的整機條件下渦輪后機匣損失是基于整機實際測量試驗數(shù)據(jù)得到的，能夠更精準的評估整機條件下的部件性能及流道損失。

技術領域

本申請屬于航空發(fā)動機設計技術領域，具體涉及一種發(fā)動機整機條件下渦輪后機匣損失評估方法及系統(tǒng)。

背景技術

隨著對航空發(fā)動機整機性能研究的不斷深入，雙轉子渦扇發(fā)動機整機條件下各部件性能、各流道損失的準確評估逐漸成為急需解決的問題，直接影響整機匹配及部件的性能評估。如雙轉子渦扇發(fā)動機整機條件下渦輪后機匣損失的獲取，就直接影響發(fā)動機耗油率、外內涵混合截面壓力等性能參數(shù)的評估。

目前整機條件下一般只可以測量雙轉子渦扇發(fā)動機渦輪后機匣支板出口總壓，渦輪后機匣損失一般通過仿真計算和部件試驗結果獲得。

現(xiàn)有的技術方法是采用仿真計算和部件試驗獲得渦輪后機匣損失，但仿真計算和部件試驗的邊界條件，如渦輪后機匣進口溫度和壓力條件與整機環(huán)境存在較大差異，且目前整機條件下一般只可以測量雙轉子渦扇發(fā)動機渦輪后機匣支板出口總壓(主流道壓力，未考慮流場的周向分布)，無法實現(xiàn)測量渦輪后機匣支板進口總壓，因此無法獲得整機條件下較為準確的渦輪后機匣損失，影響整機條件下部件性能和流道損失的準確評估。

發(fā)明內容

為了解決上述問題，本申請?zhí)峁┝艘环N發(fā)動機整機條件下渦輪后機匣損失評估方法及系統(tǒng)，為整機條件下部件性能和流道損失更為準確的評估提供依據(jù)。

本申請第一方面提供了一種發(fā)動機整機條件下渦輪后機匣損失評估方法，主要包括：

步驟S1、獲取低壓渦輪出口各總壓測點的多個第一總壓測量值，并求取其平均值P_5測量；

步驟S2、獲取低壓渦輪出口設計流場，并在所述設計流場中，確定截面內總壓平均值以及截面內與所述低壓渦輪出口各總壓測點相對應的各位置的總壓平均值P_5設計；

步驟S3、確定低壓渦輪出口總壓平均值：

步驟S4、根據(jù)所述低壓渦輪出口總壓平均值，以及通過測量確定的渦輪后機匣支板出口總壓，確定發(fā)動機整機條件下渦輪后機匣損失。

優(yōu)選的是，步驟S4中，通過測量確定渦輪后機匣支板出口總壓包括：

步驟S41、獲取不同支板通道不同徑向高度總壓測點給定的第二總壓測量值；

步驟S42、對多個所述第二總壓測量值進行算術平均，確定渦輪后機匣支板出口總壓。

優(yōu)選的是，步驟S41進一步包括對各所述第二總壓測量值進行積分修正，所述積分修正包括：

其中，為第i個支板通道第j個徑向位置的測點的第二總壓測量值積分修正值、n為總壓測點個數(shù)、P_6-i-j-k為第k個測點的所述第二總壓測量、L_i-j-k為第k個測點總壓代表的弧長。

優(yōu)選的是，渦輪后機匣支板出口采用弧形耙布置用于測量所述第二總壓測量值的測點。

本申請第二方面提供了一種發(fā)動機整機條件下渦輪后機匣損失評估系統(tǒng)，主要包括：