[发明专利]一种基于功率平衡的核心机涡轮前温度确定方法

说明书

本申请属于发动机设计技术领域，涉及一种基于功率平衡的核心机涡轮前温度确定方法，所述方法包括：步骤S1、获取台架测量参数：压气机进口总温、压气机出口总温、压气机中间级引气总温、涡轮出口总温及燃油流量；步骤S2、获取台架计算参数：压气机进口流量及压气机中间级引气流量百分比；步骤S3、获取输入的设计参数：压气机出口引气流量与压气机进口流量的比值、压气机和涡轮的功率比值机械效率；步骤S4、计算涡轮导向器进口流量；步骤S5、确定涡轮进口焓值；步骤S6、确定涡轮进口温度。本申请基于功率平衡方法，在有限测点的情况下，避免迭代，快速计算出核心机试车环境下的涡轮进口温度，能够避免燃油流量的测量偏差带来的计算结果偏离的问题。

技术领域

本申请属于发动机设计技术领域，特别涉及一种基于功率平衡的核心机涡轮前温度确定方法。

背景技术

受制于测试方式和测试技术，目前在核心机试车中无法对涡轮前温度进行测试，因此无法对叶片的工作状态进行实时监控，因此需要开展有限测点下的核心机涡轮前温度的实时计算，实时了解核心机工作状态。

现有的核心机试验中存在以下问题：

1)高压涡轮进口平均温度非常高，受限于测试技术和结构形式难以直接测量；

2)通常核心机试验时要通过测量高压涡轮出口温度来监控核心机的工作状态，不能直接获得涡轮的工作状态；

3)目前台架一般通过燃油使用量来对涡轮前温度进行快速计算，需要燃油量测量的准确度很高，而核心机的工作范围很宽广，燃油流量计很难在全范围内均具有一个较高的精度，实际使用偏差很大。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种基于功率平衡的核心机涡轮前温度确定方法，主要包括：

步骤S1、获取台架测量参数：压气机进口总温T₂₅、压气机出口总温T₃、压气机中间级引气总温T_k30、涡轮出口总温T₄₂及燃油流量W_f；

步骤S2、获取台架计算参数：压气机进口流量W₂₅及压气机中间级引气流量百分比W_27占比；

步骤S3、获取输入的设计参数：压气机出口引气流量与压气机进口流量的比值a、压气机和涡轮的功率比值机械效率b；

步骤S4、计算涡轮导向器进口流量W₄；

步骤S5、确定涡轮进口焓值H₄；

步骤S6、确定涡轮进口温度T_4计算。

优选的是，步骤S4中，根据压气机进口流量W₂₅、压气机中间级引气流量百分比W_27占比、压气机出口引气流量与压气机进口流量的比值a及燃油流量W_f确定涡轮导向器进口流量W₄，包括：

W₄＝W₂₅-(W_27占比)×W₂₅-aW₂₅+W_f/3600。

优选的是，步骤S5中，计算涡轮进口焓值H₄包括：

其中，H₄₂为涡轮出口焓值，W₄₂为涡轮出口流量，L_HPC为压气机功，H₃为压气机出口焓值，W₂₅为压气机进口流量，W₄为涡轮导向器进口流量。