[发明专利]一种燃烧室出口温度场修正方法

说明书

本申请属于航空发动机及燃气轮机燃烧室设计领域，特别涉及一种燃烧室出口温度场修正方法，包括如下步骤：步骤一、仿真计算得到改型燃烧室的第一出口温度场；步骤二、采用平均温度修正公式将第一出口温度场修正为第二出口温度场；步骤三、对第二出口温度场进行温度梯度的修正，得到第三出口温度场；步骤四、采用平均温度修正公式将第三出口温度场修正，得到供燃烧室设计使用的理论出口平均温度下的第四出口温度场。本申请的燃烧室出口温度场修正方法，可基于基准燃烧室试验及仿真数据，实现对改型燃烧室出口温度场仿真结果的整体修正，从而使设计者更好把握燃烧室结构改变后引起的燃烧室出口温度场的宏观变化，用于指导燃烧室改进设计。

技术领域

本申请属于航空发动机及燃气轮机燃烧室设计领域，特别涉及一种燃烧室出口温度场修正方法。

背景技术

燃烧室的出口燃气温度很高，温度场的均匀程度对涡轮叶片的安全可靠极为重要。常用OTDF和RTDF来衡量燃烧室出口温度场不均匀度，OTDF值为燃烧室出口温度分布中温度最大值超出平均值的量与燃烧室进出口温升之比，RTDF值为燃烧室出口径向温度分布沿周向平均超出出口平均值的量与燃烧室进出口温升之比。

现有方法为针对仿真计算得到的出口温度场，计算OTDF和RTDF值，直接乘以修正系数，得到修正后的OTDF和RTDF值，修正系数通过对基准燃烧室出口温度场进行试验和仿真计算得到。

现有方法主要缺点为，只对仿真计算得到的OTDF和RTDF值进行修正，只评估OTDF和RTDF两个指标，而不针对出口温度场进行整体修正，无法把握燃烧室结构改变后改型燃烧室相对于基准燃烧室出口温度场的宏观变化。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种燃烧室出口温度场修正方法。

本申请公开了一种燃烧室出口温度场修正方法，包括如下步骤：

步骤一、仿真计算得到改型燃烧室的第一出口温度场；

步骤二、采用平均温度修正公式将第一出口温度场修正为理论出口平均温度下的第二出口温度场；

步骤三、对第二出口温度场进行温度梯度的修正，得到第三出口温度场；

步骤四、采用平均温度修正公式将第三出口温度场修正为，可供燃烧室设计使用的理论出口平均温度下的第四出口温度场。

根据本申请的至少一个实施方式，所述步骤二和步骤四中的平均温度修正公式为：

其中，T3为燃烧室进口平均温度；T4为燃烧室出口平均温度；T4i：燃烧室出口某数据点温度，下标A表示第一出口温度场，下标B表示第二出口温度场。

根据本申请的至少一个实施方式，在所述步骤三，是通过如下公式对第二出口温度场进行温度梯度的修正：

T4i_C＝T4i_B×修正系数拟合公式；

其中，下标B表示第三出口温度场；修正系数拟合公式是通过基准燃烧室出口温度场仿真结果与试验结果对比拟合得到。

根据本申请的至少一个实施方式，修正系数拟合公式的拟合具体包括：

将基准燃烧室出口温度场仿真结果与试验结果各数据点温度值分别按从小到大排序并编号，确定对应编号处的修正系数，通过拟合修正系数获得修正系数拟合公式，其中，拟合方式为可采用单个或多段的线性拟合，或二次多项式拟合。

本申请至少存在以下有益技术效果：