[发明专利]一种流通元件的颗粒物堵塞概率测算方法

说明书

本发明涉及一种流通元件的颗粒物堵塞概率测算方法，该方法使得含有颗粒物的燃油以流速V通过流通元件从上游容腔向下游容腔流通t时间；测量燃油流通t时间后的下游容腔内的燃油体积Wsubgt;1/subgt;以及下游容腔内的颗粒浓度Rsubgt;1/subgt;；Wsubgt;1/subgt;＝Wsubgt;0/subgt;+V*t*π*Dsupgt;2/supgt;/4，其中D为流通元件喉部圆截面直径或喉部水力直径；步骤3、通过公式获取通过流通元件的燃油内含有的颗粒物数量P，所述公式为P＝Wsubgt;1/subgt;*Rsubgt;1/subgt;‑Wsubgt;0/subgt;*Rsubgt;0/subgt;；步骤4、通过公式获取通过量A，公式为：A＝P*L/V，L为流通元件喉部长度；步骤5、通过公式获取堵塞概率E(A)，公式为：其中：i＞0，且为自然数；m为最小堵塞颗粒团聚数，m＝[D/d]+1，m为无量纲量，d为颗粒物粒径或等效直径。

技术领域

本发明涉及航空发动机燃油控制系统清洁度控制和可靠性技术领域，涉及流通元件故障几率估算、抗污染设计估算，具体为一种流通元件的颗粒物堵塞概率测算方法。

背景技术

燃油控制装置是航空发动机供油系统中关键部分，其依据发动机电子控制器命令而供给输运给发动机燃油，燃油系统内部有大量的精密配合偶件、电气成附件，还有大量的流通元件，上述零组件对油液清洁度十分敏感，油液中的颗粒污染物会导致出现卡滞、堵塞故障，严重时会导致航空发动机失能熄火故障，为保证整个燃油系统正常工作，需要严格控制燃油清洁度。

目前主要措施是通过油滤来过滤燃油，将燃油中颗粒污染物隔绝，但是由于颗粒污染物会存在一定的粘性，其在静电、范德华力等作用下，会有一定几率团聚成大颗粒，引起堵塞故障，因此在流通元件设计过程中，还需要进一步评估相关的堵塞几率，提高抗污染性能，但目前缺乏相关量化评估手段，缺乏流通元件抗污染设计的衡量标尺。

发明内容

本发明的目的是：获得流通元件堵塞几率，降低长时间试验成本，所得结果能够适用于筛选并评估抗污染设计方案优劣。

本发明的技术方案是：

提供一种流通元件的颗粒物堵塞概率测算方法，该方法包括如下步骤：

步骤1、搭建节流试验系统，所述节流试验系统包括上游容腔、流通元件和下游容腔；所述上游容腔内为含有颗粒物的燃油，所述燃油能够通过流通元件流到所述下游容腔；

获得所述下游容腔内初始的燃油体积W₀以及下游容腔内初始的颗粒物浓度R₀；

步骤2、使得含有颗粒物的燃油以流速V通过流通元件从上游容腔向下游容腔流通t时间；测量燃油流通t时间后的下游容腔内的燃油体积W₁以及下游容腔内的颗粒浓度R₁；W₁＝W₀+V＊t＊π＊D²/4，其中D为流通元件喉部圆截面直径或喉部水力直径；

步骤3、通过公式获取通过流通元件的燃油内含有的颗粒物数量P，所述公式为P＝W₁＊R₁－W₀＊R₀；

步骤4、通过公式获取通过量A，公式为：A＝P＊L/V，L为流通元件喉部长度；

步骤5、通过公式获取堵塞概率E(A)，公式为：

其中：i＞0，且为自然数；m为最小堵塞颗粒团聚数，m＝[D/d]+1，m为无量纲量，d为颗粒物粒径或等效直径。方便说明，m含义可以理解为流通元件喉部圆截面直径或喉部水力直径相对于颗粒物空间尺寸倍数取整后加1。

进一步的，所述堵塞概率如果大于10^-5，建议改进流通元件设计。