[发明专利]一种航空燃气涡轮发动机喘振判断方法

说明书

本申请属于航空燃气涡轮发动机领域，特别涉及一种航空燃气涡轮发动机喘振判断方法。包括：步骤一、判断发动机是否为非停机状态，若是，则进行下一步；步骤二、获取高压换算转速n2r，并判断所述高压换算转速n2r是否大于第一阈值，若是，则进行下一步；步骤三、获取风扇喘振信号U1；判断风扇喘振信号U1是否大于第二阈值U1max，若是，则进行下一步；和/或，获取压气机喘振信号U2；判断压气机喘振信号U2是否大于第三阈值U2max，若是，则进行下一步；步骤四、判断发动机是否发生重起动，若否，则定义为发动机发生喘振。本申请能够降低喘振发生的风险，提高发动机的气动稳定性及可靠性、保证飞行安全。

技术领域

本申请属于航空燃气涡轮发动机领域，特别涉及一种航空燃气涡轮发动机喘振判断方法。

背景技术

喘振是航空发动机压缩部件(风扇、压气机)的不稳定工作现象。喘振发生时，通过风扇、压气机的流量、压力等参数随着时间作低频高幅值的振荡，严重时会出现倒流现象。这可能会导致机件磨损等引发发动机性能降低、涡轮过热、转子叶片的振动和应力增加等不良影响，甚至损害发动机结构完整性，直接威胁飞行安全。

国内在研多个型号航空燃气涡轮发动机通常是在压气机后布置喘振压差信号器，通过采集得到的压气机后总背压压差外加硬件处理电路来判断喘振。对于新研发动机而言，往往需开展大量的攻关工作对喘振压差传感器及硬件处理电路进行适应性改进，如传感器标定及改进、外部管路吹风及改进、硬件在回路仿真、硬件电路改进、逼喘试验等，以获取与研制发动机气动特性相匹配的软、硬件参数，且该技术对于喘振的首发级部位还无法准确判断。在攻关工作未完成之前，发动机不得不承受喘振带来的风险及危害。一旦发生由喘振，轻则可造成发动机机件磨损加剧、发动机性能功能丧失或降级，重则能够造成的发动机机械故障，带来巨大损失，延误型号研制或装备使用，大大增加研制使用成本。若能通过较少的工作快速识别喘振并确定喘振首发级部位，降低喘振带来的潜在不利影响，这对发动机压缩部件的改进设计及扩稳设计，发动机的气动稳定性、可靠性及飞行安全具有十分重要的意义。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种航空燃气涡轮发动机喘振判断方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种航空燃气涡轮发动机喘振判断方法，包括：

步骤一、判断发动机是否为非停机状态，若是，则进行下一步；

步骤二、获取高压换算转速n2r，并判断所述高压换算转速n2r是否大于第一阈值，若是，则进行下一步；

步骤三、获取风扇喘振信号U1：

U1＝2(Pps202(j–n)–Pps202(j))/(Pps202(j–n)+Pps202(j))

其中，Pps202(j)为当前时刻的风扇级间静子静压脉动压力，Pps202(j-n)为前一时刻的风扇级间静子静压脉动压力；

判断风扇喘振信号U1是否大于第二阈值U1max，若是，则进行下一步；和/或，

获取压气机喘振信号U2：

U2＝2(Pps253(j–n)–Pps253(j))/(Pps253(j–n)+Pps253(j))

其中，Pps253(j)为当前时刻的压气机级间静子静压脉动压力，Pps253(j-n)为前一时刻的压气机级间静子静压脉动压力；

判断压气机喘振信号U2是否大于第三阈值U2max，若是，则进行下一步；

步骤四、判断发动机是否发生重起动，若否，则定义为发动机发生喘振。