[发明专利]一种基于裕度控制的减速过程喷口控制规律设计方法

说明书

本申请属于发动机试验技术领域，具体涉及一种基于裕度控制的减速过程喷口控制规律设计方法。该方法包括步骤S1、在初始给定的喷口面积下，通过试车过程中测量的发动机进口总温与低压物理转速，确定低压换算转速；步骤S2、通过发动机进口总压、静压和进口面积，确定风扇进口换算流量；步骤S3、计算风扇压比；步骤S4、计算风扇裕度；步骤S5、当计算的风扇裕度小于当前低压换算转速对应的设计裕度，则进一步放大喷口面积，重新进行试车，直至计算的风扇裕度大于等于当前低压换算转速对应的设计裕度，完成该低压换算转速的喷口面积设计。本申请减少了由于发动机喘振带来的排故工作量，降低了发动机的使用风险。

技术领域

本申请属于发动机试验技术领域，具体涉及一种基于裕度控制的减速过程喷口控制规律设计方法。

背景技术

某型发动机在使用过程中,偶有由于减速油量过多或者进气畸变偏大,导致发动机剩余裕度不足出现喘振问题。一般情况下，出现喘振问题后通过增加减速油量，延长减速时间解决。该调整会导致所有情况下的减速性偏长，部分区域不能满足使用需求。

目前，航空发动机减速过程中，喷口控制一般与加速控制一致，按最小机械喷口控制或者按低压换算转速升高逐渐减小控制。发动机喷口相对偏小，导致风扇剩余裕度偏小，加之减速过程中风扇工作线会向喘振边界移动，使得减速过程中风扇更容易出现喘振。当发生喘振后，需要用户进行流道检查，提高减速油量，地面开车验证等工作，不仅增加了使用风险，还增加了用户调整的工作量。

发明内容

为了解决上述问题之一，本申请提供了一种基于裕度控制的减速过程喷口控制规律设计方法，通过设置减速过程中喷口控制规律，既保证减速过程发动机的工作稳定性，又能保证减速性满足用户需求。

本申请提供的基于裕度控制的减速过程喷口控制规律设计方法，主要包括：

步骤S1、在初始给定的喷口面积下，通过试车过程中测量的发动机进口总温与低压物理转速，确定低压换算转速；

步骤S2、通过试车过程中测量的发动机进口总压、静压和进口面积，确定风扇进口换算流量；

步骤S3、根据测量的风扇出口内涵总压及风扇出口外涵总压计算风扇压比；

步骤S4、根据风扇进口换算流量与风扇压比计算风扇裕度；

步骤S5、确定计算的风扇裕度是否大于当前低压换算转速对应的设计裕度，若计算的风扇裕度小于当前低压换算转速对应的设计裕度，则进一步放大喷口面积，重新返回步骤S1进行试车，直至计算的风扇裕度大于等于当前低压换算转速对应的设计裕度，完成该低压换算转速的喷口面积设计，之后返回步骤S1对其它低压换算转速的喷口面积进行设计。

优选的是，步骤S1中，确定低压换算转速包括：

其中，n_1R为低压换算转速，T₁为发动机进口总温，n₁为低压物理转速。

优选的是，步骤S2进一步包括：

步骤S21、通过发动机进口总压、静压和进口面积，按照流量公式计算出发动机进口空气流量；

步骤S22、基于步骤S1测量的发动机进口总温计算所述风扇进口换算流量。

优选的是，步骤S22中，计算所述风扇进口换算流量包括：

其中，W_1R为风扇进口换算流量，W₁为发动机进口空气流量，T₁为发动机进口总温，P₁为发动机进口静压。

优选的是，步骤S3中，计算风扇压比包括：