[发明专利]一种测试火焰筒热疲劳性能的试验方法

说明书

本申请一种测试火焰筒热疲劳性能的试验方法，包括：构建火焰筒热疲劳试验的控制过程逻辑，所述控制过程逻辑包括：燃油流量从低温状态对应的流量值历时预订时间上升至高温状态对应的流量值的第一阶段、燃油流量在高温状态对应的流量值保持预定时间的第二阶段、燃油流量从高温状态对应的流量值历时预定时间下降至低温状态对应的流量值的第三阶段和燃油流量在低温状态对应的流量值保持预订时间的第三阶段；确定以高温状态或是低温状态为基准，调整火焰筒的试验状态到基准状态，之后调节燃油流量至另一个状态，两个状态的变频器频率值输入至控制程序；开始火焰筒的热疲劳循坏试验，循环预订次数，记录各个试验状态参数及壁温、有效流通面积的数值。

技术领域

本申请属于航空发动机试验技术领域，特别涉及一种测试火焰筒热疲劳性能的试验方法。

背景技术

火焰筒是航空发动机的重要热端部件，极易因热疲劳在结构上出现裂纹，从而影响航空发动机的性能和飞行安全。但对火焰筒疲劳问题的分析是非常困难的，尤其是通过试验获得准确的数据很难，有时不得不通过经验和估计来进行判断。对火焰筒产生裂纹的原因大多是采用笼统的描述方法，难以用来进行安全评估和寿命预测。

因此，需要一种可以对火焰筒热疲劳性能进行试验的方法。

发明内容

本申请的目的是提供了一种测试火焰筒热疲劳性能的试验方法，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。

本申请的技术方案是：一种测试火焰筒热疲劳性能的试验方法，所述试验方法包括：

构建火焰筒热疲劳试验的控制过程逻辑，所述控制过程逻辑包括：

燃油流量从低温状态对应的流量值历时预订时间上升至高温状态对应的流量值的第一阶段、燃油流量在高温状态对应的流量值保持预定时间的第二阶段、燃油流量从高温状态对应的流量值历时预定时间下降至低温状态对应的流量值的第三阶段和燃油流量在低温状态对应的流量值保持预订时间的第三阶段；

确定以高温状态或是低温状态为基准，调整火焰筒的试验状态到基准状态，将控制燃油流量的变频器频率值输入至控制程序，其他控制参数保持不变，手动调节燃油流量至另一个状态，将此时控制燃油流量的变频器频率值再次输入至控制程序；

开始火焰筒的热疲劳循坏试验，循环预订次数，记录各个试验状态参数及壁温、有效流通面积的数值；

进一步的，所述火焰筒热疲劳试验的控制过程逻辑通过组态软件实现。

进一步的，在第一阶段，控制燃油流量的变频器频率以固定频率步长从低温状态频率值增加至高温状态频率值，所述变频器频率的固定频率步长为：

Δf₁＝T_R(f_H-f_L)/T_C1

式中，T_R为组态软件燃油控制函数运行周期；

f_L为低温状态频率；

f_H为高温状态频率；

T_C1为低温状态至高温状态的历时时间。

进一步的，在第二阶段，判断高温状态流量与当前流量的差值是否在允许范围ΔG之内，即如果G_H-G＞ΔG，则计算单位流量的变频器频率及变频器频率调整量并更新高温状态时的变频器频率f_H＝f_H+Δf₂；

当高温状态流量与当前流量的差值G'＝|G_L-G|≤ΔG时不做调整；

式中，ΔG为阈值；

G为实际燃油流量；