[发明专利]一种航空发动机的喘振监测方法和喘振监测系统

说明书

本发明的目的是提供一种航空发动机的喘振监测方法和喘振监测系统。本发明提供的航空发动机的喘振监测方法，通过确定多个所述采样点中的所有极大值点和所有极小值点，并通过所有极大值点和所有极小值点之间的压力差值来计算出口压力在设定的所述时间长度内的最大降幅。由于确定极大值点和极小值点的过程通过比较方法就能实现，并不要求采样过程具有较高的采样频率，于是本发明提供的航空发动机的喘振监测方法能够在低采样频率下实现喘振监测，降低了数据采集存储的要求。本发明提供的一种喘振监测系统，该系统能够在低采样频率下实现喘振监测，降低了数据采集存储的要求。

技术领域

本发明涉及一种航空发动机的喘振监测方法和喘振监测系统。

背景技术

航空发动机的喘振是指发动机在流量减小到一定程度而发生的一种非正常工况下的振动。

目前现有的喘振监测方法基本都是监测发动机喘振可能引起变化的参数，计算量化的指示，并和设定的阈值进行比较来判断是否发生喘振，比如在试车过程中监测压气机出口压力脉动信号。

US6823254B2介绍的涡轮机械的喘振监测方法，主要是监测压气机出口压力，计算压气机出口压力一阶导的方差，作为喘振的状态指示，并与阈值进行比较来判断是否发生喘振。在这一过程中，由于需要计算出口压力一阶导的方差，因此需要利用较高频率进行采样才能保证精确度，这增加了数据采集和存储的成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种航空发动机的喘振监测方法，该方法能够在低采样频率下实现喘振监测，降低了数据采集存储的要求。

本发明的目的还在于提供一种喘振监测系统，该系统能够在低采样频率下实现喘振监测，降低了数据采集存储的要求。

为实现所述目的的航空发动机的喘振监测方法，用于监测航空发动机是否发生喘振，包括以下步骤：

a.在供油燃烧后的设定的时间长度内，以设定的采样频率对高压压气机的出口压力进行采样，以获得所述出口压力的多个采样点；

b.确定多个所述采样点中的所有极大值点和所有极小值点；

c.计算所述出口压力在设定的所述时间长度内的最大降幅；其中，以极小值点在时间上出现在极大值点之后为前提，所有极大值点和所有极小值点之间的压力差值的最大值为所述最大降幅；

d.将所述最大降幅与设定的第一阈值作比较，并根据比较结果来判定所述航空发动机是否发生喘振。

在一个实施例中，在设定的时间长度内，计算燃油流量的降幅；若所述燃油流量的降幅小于设定的第二阈值，且所述最大降幅大于或者等于设定的所述第一阈值，则判定所述航空发动机发生喘振，否则判定所述航空发动机未发生喘振。

在一个实施例中，设定的所述时间长度为1秒，设定的所述采样频率为50赫兹。

在一个实施例中，若所述燃油流量的降幅小于设定的第二阈值，则判定所述航空发动机未切油；否则，判定所述航空发动机切油。

在一个实施例中，在采样前对待采样的压力信号进行有效性判断，以剔除异常信号。

为实现所述目的的航空发动机的喘振监测系统，包括发动机监视单元和高压压气机出口压力传感器，所述高压压气机出口压力传感器用于检测高压压气机的出口压力并向所述发动机监视单元发送所述出口压力的压力信号；所述发动机监视单元被设置成在设定的时间长度内，以设定的采样频率对所述压力信号进行采样，以获得所述出口压力的多个采样点；所述发动机监视单元还被设置成在多个所述采样点中确定所有极大值点和所有极小值点；所述发动机监视单元还被设置成计算所述出口压力在设定的所述时间长度内的最大降幅；其中，以极小值点在时间上出现在极大值点之后为前提，所有极大值点和所有极小值点之间的压力差值的最大值为所述最大降幅；所述发动机监视单元还被设置成将所述最大降幅与设定的第一阈值作比较，并根据比较结果来判定所述航空发动机是否发生喘振。