[发明专利]一种高温燃气调节器的流量连续标定系统及方法

说明书

本发明公开了一种高温燃气调节器的流量连续标定系统及方法，该系统中燃气发生器的燃气出口安装主管路，主管路上沿着燃气流动方向依次设有节流圈和出口喉部管；分支管路入口连接于燃气发生器与节流圈之间的主管路上，分支管路出口连接于节流圈与出口喉部管之间的主管路上；待标定燃气调节器安装在所述分支管路上；压力传感器为两个，分别位于节流圈入口侧以及出口侧；温度传感器位于节流圈入口侧。本发明利用发动机真实工况下燃气调节器的进出口压比和地面试验系统中燃气调节器的进出口压比等效的这一特性，简化了燃气发生器流量系数标定的步骤，有效降低了燃气调节器标定过程所需点火次数和配套产品数量，成本低。

技术领域

本发明属于航空航天技术领域，具体涉及了一种高温燃气调节器的流量连续标定系统及方法

背景技术

高压补燃循环发动机为实现工况大范围调节，可通过在燃气路设置燃气调节器实现。此时，由于工作介质的特殊性，地面冷空气和热空气与真实气体热力学性质存在显著差异，通过地面空气获得的燃气调节器转角与流量和压降的特性关系与真实介质差别较大。

要想实现发动机推力的精确调节，就必须在地面考核试验中获得燃气调节阀在真实介质下的流量特性。理想条件下需模拟燃气调节器不同进口压力、温度和燃气流量以获得燃气调节器转角与流量的特性曲线。但实际试验无法满足上述条件，只能进行单工况点试验，要获得覆盖发动机实际工作范围的流量特性曲线必须进行地面多次试验，每次试验必须单独进行燃气发生器点火才能获得高温高压富氧燃气，多次试验花费太大。

发明内容

为了解决背景技术中地面考核试验中获得燃气调节阀在真实介质下的流量特性需要只能进行单工况点试验，每次试验必须单独进行燃气发生器点火才能获得高温高压富氧燃气，导致试验花费太大、试验过程复杂的问题，本发明提供了一种高温燃气调节器的流量连续标定系统及方法，大幅简化标定试验系统和操作流程。

本发明的技术解决方案是：

本发明提供了一种高温燃气调节器的流量连续标定系统，包括燃气发生器、主管路、分支管路、节流圈、出口喉部管、压力传感器、温度传感器；

燃气发生器的燃气出口安装主管路，主管路上沿着燃气流动方向依次设有节流圈和出口喉部管；

分支管路入口连接于燃气发生器与节流圈之间的主管路上，分支管路出口连接于节流圈与出口喉部管之间的主管路上；待标定燃气调节器安装在所述分支管路上；

压力传感器为两个，分别位于节流圈入口侧以及出口侧；

温度传感器位于节流圈入口侧。

基于上述对标定系统的结构描述，现对采用该系统进行具体标定的方法进行介绍，其具体实现步骤如下：

步骤1：构建上述标定系统，并确定不同工况下节流圈和出口喉部管的尺寸；

步骤1.1：根据标定系统中燃气发生器总燃气流量等于流经燃气调节器的燃气流量与流经燃气节流圈的燃气流量之和这一特性，再结合气体流量公式得到以下关系式：

μ₁为燃气调节器处流通面积为A1时的流量系数；

μ₂为燃气节流圈面积为A2时的流量系数；

μ₃为出口喉部管面积为A3时的流量系数；

k为气体常数；

π为燃气调节器进、出气口之间的压比；