[发明专利]一种航空发动机滑油系统热性能计算方法

权利要求书

1.一种航空发动机滑油系统热性能计算方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一、获取与生热元件相关的输入参数及初始滑油供油温度，通过所述输入参数及初始滑油供油温度确定所述生热元件的生热量和滑油回油温度，其中，所述输入参数包括：航空发动机某工况点下的高压转子相对物理转速N2、低压转子相对物理转速N1，在发动机主流路位置采集到的风扇进口总温T2、高压压气机进口总温T25、高压压气机出口总温T3、低压涡轮出口总温T5，滑油初始流量q_v0、主燃滑油散热器燃油进口温度t′_fM及流量q_vfM，辅助燃滑油散热器燃油进口温度t′_fA及流量q_vfA；

步骤二、获取主燃滑油散热器及辅助燃滑油散热器的进口温度及流量，通过主燃滑油散热器及辅助燃滑油散热器的进口温度、流量及所述生热元件相关的输入参数、初始滑油供油温度确定主燃滑油散热器和辅助燃滑油散热器的散热量及燃油出口温度、滑油供油温度；

步骤三、以生热量和散热量相同为目标，获取滑油供油温度与初始滑油供油温度的对比误差，判断所述对比误差是否满足要求，若不满足，则将步骤二中的滑油供油温度返回至步骤一中进行迭代计算，直至所述对比误差满足要求，从而获得滑油系统热性能参数，所述热性能参数包括滑油供油温度、回油温度、燃油出口温度、滑油系统生热量及燃滑油散热器散热量。

2.如权利要求1所述的航空发动机滑油系统热性能计算方法，其特征在于，通过所述输入参数确定所述生热元件的生热量的过程包括：

构建各轴承和部件的滑油热负荷与输入参数的函数其中，f(N,T)为转子比例转速N与温度T的函数；

根据所述函数得到滑油总热负荷

3.如权利要求2所述的航空发动机滑油系统热性能计算方法，其特征在于，确定滑油回油温度的过程包括：

预设滑油系统的初始滑油供油温度则滑油回油温度

式中，为质量流量；c_p为比热容。

4.如权利要求3所述的航空发动机滑油系统热性能计算方法，其特征在于，确定主燃滑油散热器的散热量及燃油出口温度、滑油供油温度的过程包括：

主燃滑油散热器的滑油入口温度t_sM′等于滑油系统的回油温度T_sc，即t_sM′＝T_sc；

主燃滑油散热器的总散热量Φ_M＝η_MW_minM(t_sM′-t_tM′)；

则主燃滑油散热器管侧燃油出口温度t_tM″和壳侧滑油出口温度t_sM″分别为：

式中，η_M为散热器效率，W_minM为滑油和燃油热容量的较小量，W_tM为燃油热容量，W_sM为滑油热容量。

5.如权利要求4所述的航空发动机滑油系统热性能计算方法，其特征在于，所述主燃滑油散热器效率的确定过程为：

构建主燃滑油散热器的传热系数K与传热面积A的乘积KA和转子比例转速N与温度T的函数，即KA＝f(N,T)；

根据热容比传热单元数得到主燃滑油散热器效率

式中，W_min为滑油和燃油热容量的较小量，W_max为滑油和燃油热容量的较大量。