[发明专利]一种航空涡扇发动机高原起动点火供油量计算方法

说明书

本发明公开了一种航空涡扇发动机高原起动点火供油量计算方法，涉及发动机起动技术领域。本发明包含以下步骤：步骤一，计算发动机起动时，飞机所在海拔高度为H时，空气中的含氧量相对于海平面处含氧量的百分比；步骤二，根据所述百分比，计算飞机在海拔高度为H时，发动机起动时的点火供油量；步骤三，计算因海拔高度增加和/或进气温度增加而导致起动机功率降低的量值；计算起动机功率降低对发动机初始点火供油转速的影响；计算发动机初始点火供油转速变化对进口空气流量的影响；步骤四，根据进口空气流量变化对步骤二的计算结果进行修正，得到最终在海拔高度为H时的点火供油量。本发明的优点在于：可以提高发动机在高原点火起动的成功率。

技术领域

本发明涉及发动机设计技术领域，具体涉及一种航空涡扇发动机高原起动点火供油量的计算方法。

背景技术

航空涡扇发动机普遍存在着高原起动困难的问题，其中最典型的问题是发动机在高原起动点火时刻转速较低，空气中氧气含量少，主燃烧室内组织燃烧较差，主燃烧室内部油气比不匹配，导致点火成功率低的问题。通常解决该问题的方法是采用大功率起动机、对发动机起动补氧、延后发动机供油时机等技术措施，主要目的都是为了使在发动机点火时刻，能使发动机达到相对较高的转速，增加点火时刻的空气含氧量，然后再进行发动机供油燃烧，这样有利于改善点火时刻主燃烧室内的组织燃烧效果，进而有利于点火成功率。

现有的技术方案主要是通过改变外部条件，来提高点火成功率。主要存在的缺点是对发动机现行技术状态变化较大，提高了产品的成本。如采用大功率起动机的技术措施，需增加研制成本，且会影响现行使用的起动机状态变化；采用对发动机起动补氧的技术措施，需增加起动补氧装置的研制成本；采用延后发动机供油时机的技术措施，可能会带来自动起动箱或控制器的软件/硬件变化，增加了附件的研制成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种航空涡扇发动机高原起动点火供油量计算方法，在不增加研制成本，不改变发动机现行技术状态基础上，研究考虑外部条件变化的发动机初始点火供油量计算方法，以解决或至少减轻背景技术中所存在的至少一处的问题。

本发明主要是研究了一种根据高原条件下发动机点火转速的降低、空气含氧量的减少、以及起动机功率的降低量，设计发动机高原起动点火供油量的方法，通过试验验证该方法可以提高点火成功率。重点解决如下技术问题：高原条件下，如何量化计算因起动机功率降低发动机的初始点火供油转速影响；高原条件下，如何量化计算因空气中含氧量降低对发动机初始点火供油量影响的计算方法；研究一种考虑起动机功率的降低和空气中含氧量的降低，对发动机初始点火供油量影响的计算方法。

本发明采用的技术方案是：提供一种航空涡扇发动机高原起动点火供油量计算方法，包含以下步骤：

步骤一，计算发动机起动时，飞机所在海拔高度为H时，空气中的含氧量相对于海平面处含氧量的百分比；

步骤二，根据所述步骤一中的百分比，计算飞机在海拔高度为H时，发动机起动时的点火供油量；

步骤三，计算因海拔高度增加和/或进气温度增加而导致起动机功率降低的量值；计算起动机功率降低对发动机初始点火供油转速的影响；计算发动机初始点火供油转速变化对进口空气流量的影响；

步骤四，根据进口空气流量变化对步骤二的计算结果进行修正，得到最终在海拔高度为H时的点火供油量(W_fd)_HX。

优选地，步骤一中所述百分比的计算方法为：

式中，

为在海拔高度为H时，空气中的含氧量；

为在海平面处，空气中的含氧量；

为飞机所在海拔高度为H时，空气中的含氧量相对于海平面处含氧量的百分比。