[发明专利]一种航空小涵道比涡轮风扇发动机重量预估方法

权利要求书

1.一种航空小涵道比涡轮风扇发动机重量预估方法，其特征在于，包括：

步骤S1、进行风扇重量预估；

步骤S2、进行压气机重量预估；

步骤S3、进行高压涡轮重量预估；

步骤S4、进行低压涡轮重量预估；

步骤S5、进行主燃烧室重量预估；

步骤S6、进行加力燃烧室重量预估；

步骤S7、进行喷管重量预估；

步骤S8、进行外涵机匣重量预估；

步骤S9、累加步骤S1及步骤S8的重量，得到发动机主机重量；

步骤S10、在S9的基础上，叠加所述发动机主机重量8％-10％的附件重量，得到整机重量；

其中，所述步骤S1包括根据风扇重量预估数学模型进行风扇重量预估：

其中：gen代表发动机代数，D_m11为风扇进口中径，D_m12为风扇出口中径，n为风扇级数，v_t11为风扇进口叶尖速度；

所述步骤S2包括根据压气机重量预估数学模型进行压气机重量预估：

其中：D_m15为压气机进口中径，D_m30为压气机出口中径，n为压气机级数，D_h15为压气机进口内径，D_t15为压气机出口外径，π为压气机增压比；

所述步骤S3包括根据高压涡轮重量预估数学模型进行压气机重量预估：

其中：D_m40为高压涡轮进口中径，D_m41为高压涡轮出口中径，n为高压涡轮级数；

所述步骤S4包括根据低压涡轮重量预估数学模型进行低压涡轮重量预估：

其中：D_m42为低压涡轮进口中径，D_m43为低压涡轮出口中径，n为低压涡轮级数；

所述步骤S5包括根据主燃烧室重量预估数学模型进行主燃烧室重量预估：

其中：L_d为主燃烧室扩压器轴向长度，L_j为火焰筒长度；

所述步骤S6包括根据加力燃烧室重量预估数学模型进行加力燃烧室重量预估：

Weigaf＝WeiD+WeiL+WeiC+WeiF

其中：WeiD为扩压器重量，WeiL为隔热屏重量，WeiC为加力筒体重量，WeiF为燃油管路及火焰稳定器重量；

所述扩压器重量：

其中：Ld为扩压器长度，D_t53为扩压器进口直径，D_t54为扩压器出口直径，Thd为扩压器机匣壁厚，Ded为扩压器机匣材料密度；

所述加力筒体重量：WeiC＝3.1416×D_t54×Lp×Thc×Dec

其中：Lp为加力筒体长度，Thc为加力筒体壁厚，Dec为加力筒体材料密度；

所述隔热屏重量：WeiL＝0.95×3.1416×D_t54×Lp×Thl×Del

其中：Thl为隔热屏壁厚，Del为隔热屏材料密度；

所述燃油管路及火焰稳定器重量：WeiF＝70.7350×Drab×A₅₄

其中：Drab为加力堵塞比，A₅₄为加力燃烧室最大截面面积；

所述步骤S7包括根据喷管重量预估数学模型进行喷管重量预估：

Weigno＝Wesb+Wess+Wepw

其中：Ln1为收敛段长度，D_t55为喷管进口直径，D_t56为喷管喉道直径，Thn1为收敛段壁厚，Den1为收敛段材料密度；

其中：Ln2为扩散段长度，D_t57为喷管出口直径，Thn2为扩散段壁厚，Den2为扩散段材料密度；

其中：prno为喷管落压比；

所述步骤S8包括根据外涵机匣重量预估数学模型进行外涵机匣重量预估：

其中：Lui为外涵机匣长度，D_tui-1为外涵进口直径，D_tui为外涵出口直径，Thui为外涵机匣壁厚，Deui为外涵机匣材料密度。