[發明專利]一種測試火焰筒熱疲勞性能的試驗方法

在審

• 申請號: 202210540706.1
• 申請日: 2022-05-17
• 公開（公告）號: CN114964800A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 韓勇勇;趙鵬;王日先;肖遙;馮霄;李佳翱;張吉豐
• 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;G01N3/60
• 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: 王偉立

本申請一種測試火焰筒熱疲勞性能的試驗方法，包括：構建火焰筒熱疲勞試驗的控制過程邏輯，所述控制過程邏輯包括：燃油流量從低溫狀態對應的流量值歷時預訂時間上升至高溫狀態對應的流量值的第一階段、燃油流量在高溫狀態對應的流量值保持預定時間的第二階段、燃油流量從高溫狀態對應的流量值歷時預定時間下降至低溫狀態對應的流量值的第三階段和燃油流量在低溫狀態對應的流量值保持預訂時間的第三階段；確定以高溫狀態或是低溫狀態為基準，調整火焰筒的試驗狀態到基準狀態，之后調節燃油流量至另一個狀態，兩個狀態的變頻器頻率值輸入至控制程序；開始火焰筒的熱疲勞循壞試驗，循環預訂次數，記錄各個試驗狀態參數及壁溫、有效流通面積的數值。

技術領域

本申請屬于航空發動機試驗技術領域，特別涉及一種測試火焰筒熱疲勞性能的試驗方法。

背景技術

火焰筒是航空發動機的重要熱端部件，極易因熱疲勞在結構上出現裂紋，從而影響航空發動機的性能和飛行安全。但對火焰筒疲勞問題的分析是非常困難的，尤其是通過試驗獲得準確的數據很難，有時不得不通過經驗和估計來進行判斷。對火焰筒產生裂紋的原因大多是采用籠統的描述方法，難以用來進行安全評估和壽命預測。

因此，需要一種可以對火焰筒熱疲勞性能進行試驗的方法。

發明內容

本申請的目的是提供了一種測試火焰筒熱疲勞性能的試驗方法，以解決或減輕背景技術中的至少一個問題。

本申請的技術方案是：一種測試火焰筒熱疲勞性能的試驗方法，所述試驗方法包括：

構建火焰筒熱疲勞試驗的控制過程邏輯，所述控制過程邏輯包括：

燃油流量從低溫狀態對應的流量值歷時預訂時間上升至高溫狀態對應的流量值的第一階段、燃油流量在高溫狀態對應的流量值保持預定時間的第二階段、燃油流量從高溫狀態對應的流量值歷時預定時間下降至低溫狀態對應的流量值的第三階段和燃油流量在低溫狀態對應的流量值保持預訂時間的第三階段；

確定以高溫狀態或是低溫狀態為基準，調整火焰筒的試驗狀態到基準狀態，將控制燃油流量的變頻器頻率值輸入至控制程序，其他控制參數保持不變，手動調節燃油流量至另一個狀態，將此時控制燃油流量的變頻器頻率值再次輸入至控制程序；

開始火焰筒的熱疲勞循壞試驗，循環預訂次數，記錄各個試驗狀態參數及壁溫、有效流通面積的數值；

進一步的，所述火焰筒熱疲勞試驗的控制過程邏輯通過組態軟件實現。

進一步的，在第一階段，控制燃油流量的變頻器頻率以固定頻率步長從低溫狀態頻率值增加至高溫狀態頻率值，所述變頻器頻率的固定頻率步長為：

Δf₁＝T_R(f_H-f_L)/T_C1

式中，T_R為組態軟件燃油控制函數運行周期；

f_L為低溫狀態頻率；

f_H為高溫狀態頻率；

T_C1為低溫狀態至高溫狀態的歷時時間。

進一步的，在第二階段，判斷高溫狀態流量與當前流量的差值是否在允許范圍ΔG之內，即如果G_H-G＞ΔG，則計算單位流量的變頻器頻率及變頻器頻率調整量并更新高溫狀態時的變頻器頻率f_H＝f_H+Δf₂；

當高溫狀態流量與當前流量的差值G'＝|G_L-G|≤ΔG時不做調整；

式中，ΔG為閾值；

G為實際燃油流量；