[发明专利]涡扇发动机核心机的空气流量测量方法

说明书

本发明提供了一种涡扇发动机核心机的空气流量测量方法，其包括以下步骤：步骤S₁、确定表征发动机核心机的空气流量的参数；步骤S₂、确定测量位置；步骤S₃、对测试流道进行改装；步骤S₄、对验证机压气机和压气机部件的试验件上进行如步骤S₃的改装；步骤S₅、通过压气机部件试验进口流量管测量空气流量，建立空气流量和压气机后总静压差的关系式，整机试验通过所述关系式和测得的总静压差获得整机上核心机的空气流量。本发明涡扇发动机核心机的空气流量测量方法在涡扇发动机整机条件下，通过间接测量获得整机上核心机的空气流量。这对保证整机试验安全，确定核心机工作点，对研究核心机性能和稳定性有重要意义。

技术领域

本发明涉及涡扇发动机领域，特别涉及一种涡扇发动机核心机的空气流量测量方法。

背景技术

在涡扇发动机领域中，涡扇发动机经过发动机的空气分成两部分，一部分经过风扇外涵后直接通过喷管排出，产生推力，另一部分经过风扇内涵后通过燃气发生器做功并产生部分推力。其中，核心机又称燃气发生器，包括压气机、燃烧室和涡轮，主要作用是产生循环功，加速外涵气流产生推力。空气流量是指单位时间内流过发动机或核心机的空气质量。

图1为现有技术中涡扇发动机的示意图。如图1所示，涡扇发动机一般分为低压部件和高压部件，低压部件包括风扇/增压级和低压涡轮，高压部件包括高压压气机、燃烧室和高压涡轮，通常称作核心机，核心机的空气流量由压气机确定。

为了研究核心机性能和稳定性，需要确定核心机的工作点，这就要求测量核心机的空气流量。但是，在核心机气动流道中没有平直段来整流，并且没有空间布置受感部。另外，核心机在全转速范围内空气流量范围很大。

因此，一般在整机上无法直接测量核心机空气流量。另外核心机在全转速范围内空气流量范围很大，很难保证全转速范围的测量精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中涡扇发动机在整机上无法直接测量核心机的空气流量的缺陷，提供一种涡扇发动机核心机的空气流量测量方法。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种涡扇发动机核心机的空气流量测量方法，其特点在于，所述空气流量测量方法包括以下步骤：

步骤S₁、确定表征发动机核心机的空气流量的参数；

步骤S₂、确定测量位置；

步骤S₃、对测试流道进行改装；

步骤S₄、对验证机压气机和压气机部件的试验件上进行如步骤S3的改装；

步骤S₅、通过压气机部件试验进口流量管测量空气流量，建立空气流量和压气机后总静压差的关系式，整机试验通过所述关系式和测得的总静压差获得整机上核心机的空气流量。

根据本发明的一个实施例，在步骤S₁中采用总静压差作为所述表征发动机核心机的空气流量的参数。

根据本发明的一个实施例，所述步骤S₂中压气机后马赫数的取值范围在 0.15-0.2之间。

根据本发明的一个实施例，所述步骤S₂选择测量压气机后的总静压差。

根据本发明的一个实施例，步骤S₃还包括：改进测量通道，在安装有测试受感部的高压压气机的出口导向叶片流道内设置对称的导向叶片。