[发明专利]一种燃烧室试验系统性能参数现场校准方法在审

专利信息
申请号: 202111558699.X 申请日: 2021-12-20
公开(公告)号: CN114323347A 公开(公告)日: 2022-04-12
发明(设计)人: 万浩涵;赵俭;李亚晋 申请(专利权)人: 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所
主分类号: G01K15/00 分类号: G01K15/00;G01K7/02;G01K13/00
代理公司: 北京正阳理工知识产权代理事务所(普通合伙) 11639 代理人: 张利萍
地址: 100095*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 燃烧室 试验 系统 性能参数 现场 校准 方法
【说明书】:

发明公开的一种燃烧室试验系统性能参数现场校准方法,属于航空发动机计量测试领域。本方法采用现场参考总温传感器替换工作探针,通过热电偶转换开关分别将进、出口现场参考总温传感器所有测点并联后反串测量进、出口截面温差。调节试验状态与工作探针试验时一致,采集校准试验数据。用现场参考传感器数据计算得到燃烧效率、温度分布系数对工作探针测得性能参数进行现场校准。本方法适用于燃烧室试验系统性能参数的校准,解决由于环境参数耦合、探针堵塞效应等因素影响,实验室校准结果无法用于真实燃烧室数据修正的问题,解决燃烧效率及温度分布系数校准过程中进、出口温差不确定度大的问题,使现场校准结果可以用于性能参数修正。

技术领域

本发明涉及一种燃烧室试验系统性能参数现场校准方法,属于航空发动机计量测试领域。

背景技术

航空发动机燃烧室部件地面试验是航空发动机研制系统工程的重要组成部分,在地面试验中保证燃烧室试验系统性能参数的准确性和可溯源性,对于评价航空发动机性能及改进航空发动机设计十分关键。测量燃烧室试验系统各截面位置上的温度可以监控燃烧室工作状况,避免局部超温造成发动机损坏。燃烧室试验系统燃烧效率、温度分布系数等性能参数可以用于评价航空发动机性能,以此作为结构设计或优化改进的依据。随着我国航空发动机技术的发展,对于燃烧室试验系统性能参数测量的要求越来越高,对于这些性能参数的校准方法也有了更多的研究。

现有燃烧室试验系统性能参数的校准方法,是在实验室校准风洞上模拟燃烧室试验的工作状态,如气体流速和气流总温等环境,由国防最高标准(校准风洞系统)直接量传到工作计量器具,包括气流温度传感器、总压探针等。当工作计量器具用于燃烧室试验系统的复杂环境条件时,由于环境参数耦合、传感器/探针堵塞与布局等因素影响,使得实验室校准结果无法用于真实燃烧室试验系统性能参数数据修正,有很大偏差。

燃烧室试验系统燃烧效率的计算公式为燃烧室试验系统温度分布系数的计算公式为其中tin是燃烧室进口截面平均温度,tout是燃烧室出口截面平均温度,tf是燃料完全燃烧时出口温度,tmax是出口截面的热点温度。这两个燃烧室试验系统的重要性能参数都需要使用燃烧室进、出口截面间温差数据,由于燃烧室进、出口截面间温差大,环境恶劣,现在使用进、出口总温传感器分别测量进、出口截面温度后做差的方法引入不确定度分量多,误差较大,使得燃烧室试验系统性能参数测量数据失真,失去了评价燃烧室性能的价值。

发明内容

针对现有实验室校准无法模拟真实燃烧室试验环境和进、出口间温差测量偏差大的问题,本发明公开一种燃烧室试验系统性能参数现场校准方法,目的是提升燃烧室试验系统性能参数校准精度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的:

本方法采用现场参考总温传感器替换工作探针,通过热电偶转换开关将进、出口现场参考总温传感器所有测点并联后反串测量进、出口截面温差。调节试验状态与工作探针试验时一致,采集校准试验数据。用现场参考传感器数据计算得到燃烧效率、温度分布系数对工作探针测得燃烧室试验系统性能参数进行燃烧室现场校准。

一种燃烧室试验系统性能参数现场校准方法,具体步骤如下:

步骤一:将进、出口工作总温探针分别安装在燃烧室试验系统安装位置。

将进口工作总温探针,安装在燃烧室试验系统进口截面相应安装座上。将出口工作总温探针,安装在燃烧室试验系统出口截面相应安装座上。

步骤二:在燃烧室试验系统进口截面安装上状态监控总压探针和总温探针

在进口截面装上状态监控的两支进口总温探针和两支进口总压探针,总温探针位于截面圆周0°、180°位置处,总压探针位于截面圆周90°、270°位置处。

步骤三:调节燃烧室试验系统进气阀、供油阀、供气设备达到稳定状态,进行第一次试验。

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