[发明专利]一种压缩系统压力畸变敏感系数确定方法

说明书

本发明提供了一种压缩系统压力畸变敏感系数确定方法，所述压缩系统包括核心机驱动风扇和压气机，所述方法包括如下步骤：S1：对畸变发生装置进行设计；S2：将核心机驱动风扇和压气机置于压缩系统中，分别获取气动性能参数；S3：通过S2获取的气动性能参数进行敏感系数的计算。该方法考虑了CDFS与压气机失稳的先后顺序，可准确模拟压气机进口真实流场的畸变情况，获取在CDFS与压气机匹配工作环境下压缩系统和分部件的压力畸变敏感系数，解决了无法准确获取匹配工作环境下压缩系统和分部件压力畸变敏感系数的问题，并且可广泛应用于发动机/压缩部件进气压力畸变试验。

技术领域

本发明属于航空发动机技术领域，具体涉及一种压缩系统压力畸变敏感系数确定方法。

背景技术

压气机作为燃气涡轮发动机的关键部件之一，其气动稳定性是决定燃气涡轮发动机稳定性的主要因素，而压气机内部气流流动的强增压过程决定了其具有气动失稳的特性。目前变循环发动机中常采用一种带核心机驱动风扇(简称CDFS)的压气机结构，其结构示意图见图4，在CDFS出口具有一个外涵道用于分流。考虑到变循环发动机对高隐身性能的追求和CDFS与压气机的强耦合气动影响，这就对CDFS与压气机的气动稳定性提出了更高的要求。因此，如何准确获取该压缩系统的压力畸变敏感系数变得至关重要。

进气压力畸变试验是目前获取压力畸变敏感系数的重要渠道之一，以往采取单个压缩部件开展畸变试验的方法来获取独立的压力畸变敏感系数。但由于CDFS与压气机的强耦合设计，这种单独试验的方式仍存在以下问题：

1)无法辨识CDFS与压气机失稳的先后顺序；

2)无法准确模拟压气机进口真实流场的畸变情况；

3)无法获取在CDFS与压气机匹配工作环境下压缩系统和分部件的压力畸变敏感系数。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种压缩系统的压力畸变敏感系数确定方法，所述压缩系统为带CDFS的压气机结构。该方法考虑了CDFS与压气机失稳的先后顺序，可准确模拟压气机进口真实流场的畸变情况，获取在CDFS与压气机匹配工作环境下压缩系统和分部件的压力畸变敏感系数。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案，提供一种压缩系统压力畸变敏感系数确定方法，所述压缩系统包括核心机驱动风扇和压气机，所述方法包括如下步骤：

S1：对畸变发生装置进行设计；

S2：将核心机驱动风扇和压气机置于压缩系统中，分别获取压缩系统、压缩系统中的核心机驱动风扇以及压缩系统中的压气机的气动性能参数；

S3：通过S2获取的气动性能参数分别进行压缩系统、核心机驱动风扇和压气机的敏感系数的计算。

本发明所提供的压缩系统压力畸变敏感系数确定方法，还具有这样的特征，所述S1中的畸变发生装置为扇形插板结构。

本发明所提供的压缩系统压力畸变敏感系数确定方法，还具有这样的特征，所述扇形插板结构的扇形角度θ为150°-180°；所述扇形插板厚度为10-20mm；所述扇形插板的插入深度L为0.1D-0.5D,其中，D为压缩系统进气通道的直径。

本发明所提供的压缩系统压力畸变敏感系数确定方法，还具有这样的特征，所述插板在试验过程中安装在核心机驱动风扇进口上游2D-3D处。

本发明所提供的压缩系统压力畸变敏感系数确定方法，还具有这样的特征，所述压缩系统的气动性能获取步骤如下：

a)保持原始调节规律不变，所述调节规律包括CDFS进口导叶角度β_CF0、压气机进口导叶角度β_C0及涵道比B₀；

b)开展均匀流试验，测压缩系统的气动性能参数；