[发明专利]一种涡扇发动机喷口前馈线确定方法

说明书

本申请属于发动机控制技术领域，具体涉及一种涡扇发动机喷口前馈线确定方法。该方法包括步骤S1、确定加力接通及稳定工作过程中发动机风扇剩余裕度的预留基准；步骤S2、在风扇裕度的损失量达到预留基准的基础上，确定多个加力供油量所对应的喷口面积，形成喷口前馈线；步骤S3、将加力各区开始供油到加力能够可靠接通或连焰时刻的加力油量百分比区间所对应的喷口前馈线值，修正为开始供油时刻的喷口前馈线值；步骤S4、通过调整加力燃烧室工作效率来模拟不同的进气总温及进气总压条件，对不同进气总温及进气总压条件下的喷口前馈线基准进行修正。本申请实现了包线内分区精细化调节，改善了加力接通过程中的喷口响应，提升了加力接通性能。

技术领域

本申请属于发动机控制技术领域，具体涉及一种涡扇发动机喷口前馈线确定方法。

背景技术

加力式涡扇发动机，喷口面积的控制是加力燃烧室可靠接通、稳定工作的决定性因素之一，主要体现在以下三个方面：

1、加力燃烧室工作时，受脉动燃烧、喷口及供油匹配偏差等因素影响，裕度下降，喷口控制异常时容易造成发动机进喘；

2、加力油量与喷口面积耦合影响，一方面喷口面积影响主机状态，改变加力油量，另一方面加力油量影响出口背压，改变喷口面积；

3、喷口面积影响主机参数，改变加力燃烧室进口条件，影响接通可靠性。

喷口面积一般采用涡轮膨胀比进行控制，需要感受发动机状态变化才进行喷口面积调节，造成喷口的变化是滞后于加力供油量的。为提升喷口与加力供油的匹配性，目前采用的一种方法是在喷口控制机构中增加临界面积调节机构，当油门杆角度发生变化时，根据预设的三维凸轮形状，按照一定的规律控制喷口面积，进行提前补偿。

临界面积调节机构的控制方法在一定程度上缓解了加力供油和喷口的匹配问题，但是存在以下主要缺点：

1、受硬件能力的限制，临界面积调节机构对外部环境温度、压力的适应能力有待进一步提升。由于不同的工作包线区域内，发动机剩余裕度、降稳因子不同，现有的机构无法实现包线分区精细化控制。

2、影响加力燃烧室的接通性能。加力燃烧室普遍采用了分区供油的方式，各区的可靠接通和连焰一直是加力接通的难点。在各区初始供油过程中，存在着可靠接通的临界点，但目前的执行方式是根据油门杆角度增加持续放大喷口面积，降低了加力各区初始供油阶段的主机参数，恶化了加力接通条件。

发明内容

为了解决上述问题之一，本申请提供了一种涡扇发动机喷口前馈线确定方法，主要包括：

步骤S1、分别确定在起飞点与高空左边界点这两个工作点下的加力接通及稳定工作过程中发动机风扇剩余裕度的预留基准；

步骤S2、对每个工作点，进行加力供油并通过减小中间状态喷口面积，使得风扇裕度的损失量达到所述预留基准，确定多个加力供油量所对应的喷口面积，形成喷口前馈线；

步骤S3、对所述喷口前馈线进行修正，包括对于各工作点所对应的喷口前馈线，将加力各区开始供油到加力能够可靠接通或连焰时刻的加力油量百分比区间所对应的喷口前馈线值，均修正为开始供油时刻的喷口前馈线值；

步骤S4、通过调整加力燃烧室工作效率来模拟不同的进气总温及进气总压条件，按照步骤S2的方式获得在不同进气总温及进气总压条件下的喷口前馈线基准，并按照步骤S3的方式进行修正，获得修正后的不同进气总温及进气总压条件下的喷口前馈线。

优选的是，步骤S1中，所述起飞点对应的飞行参数为：高度为0km、速度为0km/h；所述高空左边界点对应的飞行参数为：高度为15km，速度选取自400km/h～800km/h中的任一值。

优选的是，步骤S1中，确定所述预留基准包括：

步骤S11、分别计算各工作点下的风扇剩余裕度；