[发明专利]一种确定旋转盘腔相似试验边界条件的方法

说明书

本申请属于航空发动机试验技术领域，具体涉及一种确定旋转盘腔相似试验边界条件的方法，所述方法包括获取发动机整机条件下测试的涡轮盘腔进口温度、进口压力，出口压力及物理转速；给定进行部件试验的进口温度；通过萨瑟兰公式确定整机试验及部件试验的动力粘性系数；确定部件试验的进口压力；确定部件试验的出口压力；确定部件试验的转速；根据所述部件试验的进口温度、进口压力、出口压力及转速开展部件试验。本申请能够考虑到高速旋转盘腔的可压缩、强耗散特性，能够根据发动机整机试验测试数据直接换算得出部件试验的边界条件；并且仅存在一处自由度，保证了相似度及试验可靠性。

技术领域

本申请属于航空发动机试验技术领域，特别涉及一种确定旋转盘腔相似试验边界条件的方法。

背景技术

航空发动机涡轮前温度的逐步推高除了使得发动机性能不断提高，也让发动机的各级盘尤其是涡轮盘的工作环境变得恶劣，分析其流动换热规律对涡轮盘的传热设计工作至关重要。而在真实整机环境下进行测试往往受到很多实际条件的限制，如在流量、压力、温度等参数测量中，测点布置位置、数量会受到发动机实际情况的限制，通常不会太多，因此要进行详细的测试工作，一般需要部件试验上进行。

在部件试验验证过程中，通常需要降低发动机的真实参数水平，以较低的代价进行多工况的试验。这就势必要依据相似准则，根据已知的发动机边界条件，确定部件试验状态的边界条件及物理转速等参数，然后才能进行接下来的部件试验。

现有的部件试验中，未考虑到高速旋转盘腔的可压缩、强耗散特性；不能根据发动机测试数据直接换算得出部件试验的边界条件，存在较多的自由度，不能做到完全相似。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种确定旋转盘腔相似试验边界条件的方法，能够考虑到高速旋转盘腔的可压缩、强耗散特性；并能够根据发动机测试数据直接换算得出部件试验的边界条件，且仅存在一处自由度，在给定该自由度的具体数值后，其它边界条件都可以按照本申请计算得出。

本申请确定旋转盘腔相似试验边界条件的方法，主要包括：

获取发动机整机条件下测试的涡轮盘腔进口温度、进口压力，出口压力及物理转速；

给定进行部件试验的进口温度；

通过萨瑟兰公式确定整机试验及部件试验的动力粘性系数；

确定部件试验的进口压力；

确定部件试验的出口压力；

确定部件试验的转速；

根据所述部件试验的进口温度、进口压力、出口压力及转速开展部件试验。

优选的是，对于具有多个进口的旋转盘腔，在给定进行部件试验的进口温度之后，进一步包括根据整机条件下的多个进口温度之比，确定部件试验的各进口温度。

优选的是，对于具有多个进口的旋转盘腔，在确定部件试验的进口压力之后，进一步包括根据整机条件下的多个进口压力之比，确定部件试验的各进口压力。

优选的是，对于具有多个出口的旋转盘腔，在确定部件试验的出口压力之后，进一步包括根据整机条件下的多个出口压力之比，确定部件试验的各出口压力。

优选的是，所述确定部件试验的进口压力P₁`包括：

P₁`＝P<sub>1</sub>*μ<sub>1</sub>`/μ₁*sqrt(T₁`/T₁)