[发明专利]基于现场试验的流线法航空发动机推力修正方法

权利要求书

1.基于现场试验的流线法航空发动机推力修正方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、通过现场试验得到推力修正的各项修正值

1)确定测量截面的位置：

a.确定0截面的位置，0截面放置在距离发动机唇口5～7d的位置，其中d为发动机进气道直径；该位置上截面的气流较为均匀；

b.确定9截面的位置，对于不同类型的发动机，9截面位置有所不同，涡喷、小涵道比涡扇发动机现场测试时，9截面位于尾喷管或内涵出口截面，大涵道比涡扇发动机现场测试时，9截面位于外涵出口截面；

c.0-f区域测点需要布置在二次流稳定处，放置在距试车间壁面3m以内的位置，截面取唇口f截面与唇口前侧1m处f_p截面；

2)确定修正项计算中所需的测量参数，所述参数包括：

a.进气冲量阻力w₀·v₀

其中，0截面的平均速度v₀，进气流量w₀；

b.支架阻力

其中，ρ为气流密度；Cd_i是单个部件的阻力系数为2.05；A_ci是单个部件的阻塞面积，单位为m²；V_ci是流经阻塞面积上的气流速度；

c.预进气流管与唇口卷边阻力之和F_pre-entry+F_bell＝∫2πΔP(x)|y(x)|y′(x)dx，以发动机的轴线为x轴，方向由0截面指向9截面，试车间垂直方向为y轴，方向竖直向上，远前方0截面的中心为坐标原点；

其中，y(x)是随着x变化而变化的位置坐标；P(x)是随着x变化而变化的静压值，y′(x)为y(x)关于x的导数；

控制体的流线模型为y(x)＝ae^bx+c；

其中a，b，c为三个系数，通过测量预进气流管上任意3个点的x坐标位置和截面半径，封闭曲线计算；

预进气流管截面半径通过测量0截面至发动机唇口之间，称为0-f区域，任意三个截面的二次流速度，采用w′₀＝ρv′_0-fA′计算出该截面二次流的面积，通过A_0-f＝A-A′得到该截面预进气流管的面积，随即计算出该截面的预进气流管半径；

其中，w′₀为二次流的进气流量，v′_0-f为测量截面的二次流速度均值，A′为测量截面的二次流截面积，A_0-f为测量截面的预进气流管截面积；

控制体流线上每一点的静压压差与预进气流管的半径相关，模型为ΔP(x)＝me^nx+r；

其中，m，n，r为三个系数，通过测量0截面至发动机唇口之间，即0-f区域，任意三个截面二次流部分与0截面上的静压差值，以及截面的x坐标位置即可封闭曲线计算；

d.底部阻力F_base＝(P₉-P₀)(A₈-A₉)；

其中，P₉-P₀为9截面与0截面的静压差，A₈-A₉为尾喷管的面积；

3)确定每个参数的测量方式：

a.0截面由5×5的测点构成，测量排架上布置25个风速测点、25个总静压测点来测量0截面的风速和总静压；

b.支架上气流速度在测量排架迎风面布置风速计；

c.f截面和f_p截面在二次流稳定处分别布置3个风速测点、3个总静压测点来测量风速和总静压值；静压差是截面上测点与对应0截面位置的静压之差；f截面和f_p截面测量的6个静压测点分别与0截面上对应高度位置的6个静压测点接入差压传感器，测量静压差；

d.发动机尾喷管外涵道表面布置4支静压传感器；

4)测量后数据处理方法：

a.0截面平均速度v₀采用25个测点计算平均值的方式获得，即

b.f截面的静压差Δp_f＝p_f-p₀，其中p_f为f截面三个静压测点的平均值p₀为0截面25个测点的平均值f_p截面的静压差其中为f_p截面三个静压测点的平均值f截面和f_p截面二次流的速度取三个速度测点的平均值

c.9截面静压p₉取4个静压测点的平均值

步骤二、通过步骤一得到的F_pre-entry+F_bell修正项计算结果，得到修正后的真实推力F_g；

F_g＝F_M+w₀·v₀-F_pre-entry-F_bell+F_cradle+F_base。