[发明专利]航空发动机整机状态下压气机进口流量的获取方法及装置

说明书

本申请属于航空发动机控制技术领域，具体涉及一种航空发动机整机状态下压气机进口流量的获取方法及装置，所述方法包括：获取设计状态下压气机导叶角度设计值与压气机进口换算转速设计值之间的关系；获取发动机工作状态下的压气机导叶角度测量值与压气机进口换算转速测量值；确定压气机导叶角度测量值与设计值的偏差；根据所述偏差，基于核心机试验时所确定的转速流量特性曲线，确定压气机进口流量。本申请求解的整机状态下压气机的进口流量是基于不同环境条件下核心机试验数据插值得到的，可以表示整机状态下流量的真实水平，实现整机下压气机工作点评估。

技术领域

本申请属于航空发动机控制技术领域，特别涉及一种航空发动机整机状态下压气机进口流量的获取方法及装置。

背景技术

随着对航空发动机整机性能研究的不断深入，双转子航空发动机整机状态下压气机的工作点评估逐渐成为急需解决的问题之一，直接影响对整机性能及稳定性评估。

目前整机状态下可以直接测量压气机压比、转速，但是无法测量压气机流量，主要因为整机条件下不能提供压气机流量所需的流道环境、测量设备不可达的限制，现有测量手段无法获得整机状态压气机进口流量，因此无法对压气机工作状态进行精确评估。

现有的技术方法是采用发动机总体性能仿真模型计算得到压气机进口流量。该方法基于压气机部件试验特性开展评估。由于部件试验时温度、压力、转速是按相似条件模拟，未考虑风扇出口的进气畸变，模拟温度也比整机实际温度低，导致燃气定压比热、比热比及间隙等条件和整机环境差异大，致使部件特性与其在整机上的真实表现存在较大差异，计算所得压气机进口流量可能和实际结果偏差较大，在技术层面还不能很好地实现工程应用。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种航空发动机整机状态下压气机进口流量的获取方法及装置，本申请第一方面提供了一种航空发动机整机状态下压气机进口流量的获取方法，所述方法包括：

获取设计状态下压气机导叶角度设计值与压气机进口换算转速设计值之间的关系；

获取发动机工作状态下的压气机导叶角度测量值与压气机进口换算转速测量值；

确定压气机导叶角度测量值与设计值的偏差；

根据所述偏差，基于核心机试验时所确定的转速流量特性曲线，确定压气机进口流量。

优选的是，确定压气机导叶角度测量值与设计值的偏差之前包括：

确定发动机处于稳态或者过渡态；

若所述发动机处于稳态时，采用压气机进口换算转速实测值作为所述压气机进口换算转速测量值，若所述发动机处于过渡态时，所述压气机进口换算转速测量值获取方法包括：

根据风扇进口的风扇流量测量值、风扇换算转速、风扇导叶角度确定风扇效率；

根据所述风扇效率获取压气机进口总温；

根据所述压气机进口总温与其设计值，确定压气机进口换算转速测量值。

优选的是，基于核心机试验时所确定的转速流量特性曲线，通过插值的方法确定压气机进口流量。

本申请第二方面提供了一种航空发动机整机状态下压气机进口流量的获取装置，包括：

压气机导叶角度控制规律获取模块，用于获取设计状态下压气机导叶角度设计值与压气机进口换算转速设计值之间的关系；

工作状态参数确定模块，用于获取发动机工作状态下的压气机导叶角度测量值与压气机进口换算转速测量值；

压气机导叶角度偏差计算模块，用于确定压气机导叶角度测量值与设计值的偏差；