[发明专利]一种连接喘振压差或压力传感器的外部管路设计方法

说明书

本申请属于航空发动机设计技术领域，具体涉及一种连接喘振压差或压力传感器的外部管路设计方法。所述方法包括步骤S1、确定影响传压管系统频响特性的参数；步骤S2、根据上述参数，设计不同的传压管管路结构，进行动态特性标定试验，获得在传感器工作频率和特定压力下不同管路参数对响应时间和幅值灵敏度影响结果；步骤S3、根据所述影响结果确定传压管管路参数的理想数值，或者参数范围，或者设计原则；步骤S4、根据外部管路强度要求、布置的空间、装配工艺限制参数综合确定所述传压管的管路参数。本申请通过对传压管管路的改进，能够提高喘振系统判喘的有效性。

技术领域

本申请属于航空发动机设计技术领域，具体涉及一种连接喘振压差或压力传感器的外部管路设计方法。

背景技术

航空发动机压缩部件(风扇、压气机)的喘振可能会导致发动机性能降低、机件碰磨、涡轮热负荷和振动应力增加等危害，甚至危及发动机结构完整性，直接威胁飞行安全。航空发动机消喘系统的喘振信号采集系统通常由喘振压差或压力受感部、传感器和受感部至传感器之间的外部管路(以下简称：外部管路)等组成，喘振压差或压力信号采集系统作为喘振信号的原始输入对于有效判喘至关重要。外部管路作为受感部和传感器信号传输的通道，对信号的传输的完整性和实时性有着重要作用，对于保证实时、准确地识别喘振发生起到至关重要的作用。

现有连接喘振压差或压力传感器的外部管路在长度、通径等特征尺寸和管路结构走向等设计需求不明确，相应的管路布置没有保证喘振信号特征采集方面的明确约束，外部管路长度、通径等特征尺寸和管路结构走向等参数与发动机不能完全匹配的现象时有发生；管路结构设计、外部空间布局、管路参数不合理导致受感部到传感器之前压力信号损失和延迟，通常不能保证喘振信号有关幅值灵敏度和相位灵敏度(时间延迟)等需求，导致判喘滞后或失败。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种连接喘振压差或压力传感器的外部管路设计方法，主要包括：

步骤S1、确定影响传压管系统频响特性的参数；

步骤S2、根据上述参数，设计不同的传压管管路结构，进行动态特性标定试验，获得在传感器工作频率和特定压力下不同管路参数对响应时间和幅值灵敏度影响结果；

步骤S3、根据所述影响结果确定传压管管路参数的理想数值，或者参数范围，或者设计原则；

步骤S4、根据外部管路强度要求、布置的空间、装配工艺限制参数综合确定所述传压管的管路参数。

优选的是，步骤S1中，根据传压管系统频响特性的谐振频率确定影响传压管系统频响特性的参数。

优选的是，步骤S1中，所述影响传压管系统频响特性的参数包括：传压管的长度、传压管后端与压力传感器连接的空腔的体积，传压管的内径、管路长径比、弯折角度、对称性。

优选的是，所述动态特性标定试验包括激波管动态压力标定试验，和/或正弦压力校准装置标定试验。

优选的是，在所述激波管动态压力标定试验中，根据试验结果时域特性的第一个完整波形获得各标定装置的上升时间、建立时间、滞后时间、过冲量和谐振频率，进一步得到不同影响条件对响应时间的定量影响。

优选的是，在所述正弦压力校准装置标定试验中，在给定的信号压力和测试频率下进行试验，获得传压管管路通径、有效管长、弯折角度对幅值灵敏度相对误差和相移的定量影响。

本申请通过对传压管管路的改进，能够提高喘振系统判喘的有效性。

附图说明

图1是本申请连接喘振压差或压力传感器的外部管路设计方法的一优选实施例的流程图。

图2是本申请传压管结构示意图。

图3是本申请管路设计前后对比示意图。

具体实施方式