一种航空发动机进口温度畸变图谱转化方法与流程

本申请属于图谱转化领域，特别涉及一种航空发动机进口温度畸变图谱转化方法。

背景技术：

1、航空发动机在装机使用过程中，通常会遭遇温度畸变。温度畸变一般是由于进气道吸入外部热源导致，比如武器发射尾气、编队飞行的前机排气、垂直起落飞机在起飞着陆时发动机排出的燃气、矢量喷管工作或接通反推力装置时发动机自身回流燃气、蒸汽弹射器泄漏的高温蒸汽等。真实进气条件下温度畸变对发动机的性能和稳定性有重要影响，尤其在舰面起飞过程吸入高温蒸汽或偏流板反射尾气导致的温度畸变对发动机影响更严重，影响飞行安全。

2、现有技术方案采用理想图谱，开展温度畸变对航空发动机稳定性计算分析，获取给定温度畸变条件下对气动稳定性影响情况。真实发动机遭遇的温度畸变是不规则的，无法采用理想图谱开展研究，无法开展真实进气条件下温度畸变对发动机气动稳定性影响计算，无法满足工程应用需要。

3、因此如何针对真实的发动机遭遇的温度畸变设计出更加接近实际使用条件的图谱是一个需要解决的问题。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供了一种航空发动机进口温度畸变图谱转化方法，以解决现有技术方案采用理想图谱难以对真实的温度畸变进行准确分析的问题。

2、本申请的技术方案是：一种航空发动机进口温度畸变图谱转化方法，包括：

3、进行发动机气动稳定性分析，建立平行压气机模型，采集发动机真实温度畸变数据，得到真实温度畸变图谱；

4、通过平行压气机模型获取对应真实温度畸变图谱的标准温度值，而后确定真实温度畸变图谱温度升高最大值、温度升高最小值及其对应的周向角度位置，计算温度升高最大值和温度升高最小值处的温升值；

5、将真实温度畸变图谱根据温度升高最大值和温度升高最小值进行均匀分区，得到i个扇形图谱区域；

6、确定各个扇形图谱区域的角度范围：以a1角度为中心，确定第一个扇形图谱区域，而后依次确定其余i-1个扇形图谱区域角度范围；

7、计算各子压气机进口的温升值，判断各子压气机的温度畸变强度与真实畸变相比是否存在差异，若是，则进行修正，若否，则执行下一步骤；

8、完成图谱转换。

9、优选地，所述平行压气机模型假设如下：

10、各子压气机出口的静压相同；

11、各子压气机之间无任何联系，即没有动量、质量和能量的交换；

12、各子压气机均按均匀流或“无畸变”压气机的工作特性工作；

13、各子压气机的流量达到无畸变压气机的失稳流量时，认为整台压气机达到失稳点。

14、优选地，所述温度升高最大值和温度升高最小值的温升值分别记为a1、a2，i个扇形图谱区域的具体获取方法为：

15、计算温度升高最大值和温度升高最小值的温差值a1-a2的绝对值，记为deta；

16、确定分区数量，计算deta/4、deta/6、deta/8的数值，分析确定所得数据中小数位最接近整数的，确定分区数量i。

17、优选地，每个扇形图谱区域的分区范围为[a2-360/i/2，a2+360/i/2]。

18、优选地，计算各子压气机进口的温升值的具体方法为：获取各个扇形图谱区域的平均温度，将各个扇形图谱区域的平均温度值与标准温度值作差，计算各分区内的平均相对温升，平均相对温升即为该子压气机进口的温升值。

19、优选地，判断各子压气机的温度畸变强度与真实畸变相比是否存在差异的具体方法为：若各子压气机的温度畸变强度与真实畸变相比存在差异，需对子压气机进行微调，直至稳态温度畸变强度差距小于0.5％为止。

20、本申请的航空发动机进口温度畸变图谱转化方法，利用真实测量得到的发动机进口温度畸变图谱，将温度畸变转化为工程可应用的规则化图谱，实现真实进气条件的发动机气动稳定性计算；有效保留了真实温度畸变的畸变特征，畸变图谱更接近实际使用条件，利用工程可用的平行压气机模型，计算难度保持不变。

技术特征：

1.一种航空发动机进口温度畸变图谱转化方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的航空发动机进口温度畸变图谱转化方法，其特征在于，所述平行压气机模型假设如下：

3.如权利要求1所述的航空发动机进口温度畸变图谱转化方法，其特征在于：所述温度升高最大值和温度升高最小值的温升值分别记为a1、a2，i个扇形图谱区域的具体获取方法为：

4.如权利要求3所述的航空发动机进口温度畸变图谱转化方法，其特征在于，每个扇形图谱区域的分区范围为[a2-360/i/2，a2+360/i/2]。

5.如权利要求4所述的航空发动机进口温度畸变图谱转化方法，其特征在于，计算各子压气机进口的温升值的具体方法为：获取各个扇形图谱区域的平均温度，将各个扇形图谱区域的平均温度值与标准温度值作差，计算各分区内的平均相对温升，平均相对温升即为该子压气机进口的温升值。

6.如权利要求1所述的航空发动机进口温度畸变图谱转化方法，其特征在于，判断各子压气机的温度畸变强度与真实畸变相比是否存在差异的具体方法为：若各子压气机的温度畸变强度与真实畸变相比存在差异，需对子压气机进行微调，直至稳态温度畸变强度差距小于0.5％为止。

技术总结本申请属于图谱转化领域，为一种航空发动机进口温度畸变图谱转化方法，通过先建立平行压气机模型，采集发动机真实温度畸变数据，得到真实温度畸变图谱，而后确定真实温度畸变图谱温度升高最大值、温度升高最小值及其对应的周向角度位置，进行均匀分区并确定各个分区的角度值，最后判断各子压气机的温度畸变强度与真实畸变相比是否存在差异，如否，则完成图谱转换。利用真实测量得到的发动机进口温度畸变图谱，将温度畸变转化为工程可应用的规则化图谱，实现真实进气条件的发动机气动稳定性计算；有效保留了真实温度畸变的畸变特征，畸变图谱更接近实际使用条件，利用工程可用的平行压气机模型，计算难度保持不变。技术研发人员：梁彩云,潘宝军,谢业平,任智博受保护的技术使用者：中国航发沈阳发动机研究所技术研发日：技术公布日：2024/11/14