[发明专利]一种航空发动机高压涡轮故障引起的卡滞能量估算方法

说明书

本申请属于航空发动机领域，特别涉及一种航空发动机高压涡轮故障引起的卡滞能量估算方法。包括步骤一：计算压气机功L_C；步骤二：计算高压涡轮输出功L_T；步骤三：获取飞机功率提取量L₁、发动机附件功率提取量L₂以及转子机械效率η_mh；步骤四：根据功平衡原理计算涡轮卡滞能量ΔL_t；本申请的航空发动机高压涡轮故障引起的卡滞能量估算方法，通过估算故障引起的涡轮卡滞能量，进而对故障的定位、几何结构损伤评估以及故障时序说明等提供支持，减少故障排故时间，降低故障排除成本。

技术领域

本申请属于航空发动机领域，特别涉及一种航空发动机高压涡轮故障引起的卡滞能量估算方法。

背景技术

随着武器装备的发展，飞机对航空发动机性能、可靠性、气动稳定性以及隐身等要求越来越苛刻。为了满足飞机需求，航空发动机的设计转速高、涡轮前温度高、重量轻，这些对各部件的设计带来了较大难度，尤其是高温涡轮部件的设计带来了非常大的难度，因此在整机试验验证过程中通常出现高温涡轮部件故障，如涡轮叶片断裂卡滞、涡轮叶片烧蚀、轴承损害导致高温涡轮叶片卡滞等。

为了分析涡轮卡滞故障，以及分析清楚故障历程，需要估算涡轮卡滞能量，进而分析高温涡轮部件的损伤机理和损伤顺序等，为故障定位和分析提供重要支撑。由于航空发动机结构和内部气流流动复杂，并且涡轮进口没有测量参数，因此目前还没有计算涡轮卡滞能量的方法，对故障损伤评估、故障定位以及排故障等无法提供有效的支持，因此存在延长排故进度、增加排故成本的缺点。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种航空发动机高压涡轮故障引起的卡滞能量估算方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种航空发动机高压涡轮故障引起的卡滞能量估算方法，包括：

步骤一：计算压气机功L_C；

步骤二：计算高压涡轮输出功L_T；

步骤三：获取飞机功率提取量L₁、发动机附件功率提取量L₂以及转子机械效率η_mh；

步骤四：根据功平衡原理计算涡轮卡滞能量ΔL_t：

ΔL_t＝L_T-L₁-L₂-L_C·η_mh。

可选地，步骤一中，所述计算压气机功L_C包括：

S101：获取发动机进口截面的进气总温T₁、进气总压P₁、进气静压P_1s以及进口几何面积A₁，计算进口换算流量W_1R：

其中，W₁为发动机进气流量，K为气动常数，q(λ)为气动函数；

S102：获取风扇进口总温T₁₃和出口总温T₂₃、风扇进口总压P₁₃和出口总压P₂₃，计算风扇压比π_f以及效率η_f：

P₂₁＝(P₁₃+P₂₃)/2