[发明专利]一种发动机压缩系统部件颤振的主动抑制方法

权利要求书

1.一种发动机压缩系统部件颤振的主动抑制方法，所述压缩系统部件至少包括压气机机匣和压气机叶轮，其特征在于，所述颤振主动抑制方法至少包括如下步骤：

SS1. 确定压缩系统部件的颤振边界位置

在压缩系统部件设计完成后，通过数值模拟确定压缩系统部件的颤振边界的位置，并至少需要明确颤振发生时的流场结构；

SS2. 确定压气机叶轮的叶顶及压气机机匣的放气位置

根据步骤SS1计算得到的颤振发生时的流场结构，设计压气机叶轮的叶顶及压气机机匣的放气位置和放气结构的几何形状；

SS3. 校核放气设计

通过数值模拟校核步骤SS2的放气设计是否合理，选择合适的放气流量，最终确定放气后新的颤振边界，判断新的颤振边界是否满足安全运行范围并有一定的安全裕度；

SS4. 计算放气对气动特性的影响

计算放气对气动特性的影响，如果放气对气动特性影响很小，则选择在全工况下始终保持放气结构开启的状态；如果放气对气动特性的影响较大，则选择主动控制开关的放气结构；

SS5. 非接触测量监测压气机叶片

通过非接触测量监测压气机叶片振动情况，同时测量发动机转速，实时监测可能出现颤振问题的部件的运行情况，结合发动机转速判断压缩系统部件所处的工况位置；

SS6. 判断是否进入颤振边界

根据步骤SS5得出的工况位置与步骤SS1得到的颤振边界特性对比，判断实时工况是否进入或者接近颤振边界；

SS7. 判断叶片是否出现异常振动

根据非接触测量得到的数据，实时判断压气机叶片是否出现了异常的振动；

SS8. 放气结构开放

满足步骤SS6或者步骤SS7中的任意一项时，放气结构打开；

SS9. 放气结构关闭

当实时判断的工况位置远离原始的颤振边界后，放气结构关闭。

2.根据权利要求1所述的发动机压缩系统部件颤振的主动抑制方法，其特征在于，在步骤SS1中，通过数值模拟确定压缩系统部件的颤振边界的位置时，需要至少明确颤振可能发生的转速、工况、流场结构、不稳定节径、振型、频率。

3.根据权利要求1所述的发动机压缩系统部件颤振的主动抑制方法，其特征在于，在步骤SS2中，压气机叶轮的叶顶及压气机机匣的放气位置主要包括前缘放气和尾缘放气，放气结构为孔放气或槽放气。

4.根据权利要求3所述的发动机压缩系统部件颤振的主动抑制方法，其特征在于，在步骤SS2中，放气位置需要分布在不同的轴向位置，通过放气改变原来流场中的非定常压力分布。

5.根据权利要求1所述的发动机压缩系统部件颤振的主动抑制方法，其特征在于，在步骤SS3中，放气流量不大于总流量的1%。

6.根据权利要求1所述的发动机压缩系统部件颤振的主动抑制方法，其特征在于，在步骤SS9中，此处给定安全裕度，在远离颤振边界一定距离后再关闭，防止关闭放气结构时工况点与颤振边界距离太近。