一种喘振检测方法、喘振检测系统、喘振检测设备及计算机可读存储介质

摘要：

本发明涉及一种喘振检测方法、喘振监测系统、喘振检测设备及计算机可读存储介质。该喘振检测方法包括S1，获取高压压气机进口和出口的截面压力信号P25、P31，以及高压涡轮出口的截面温度信号T44；S2，根据截面压力信号P25、P31和截面温度信号T44分别计算第一喘振判据X(k)、第二喘振判据Y(k)和第三喘振判据Z(k)；S3，判断喘振判据是否大于设定阈值，若三者均是，则返回步骤S1，若否，进入步骤S4；S4，判定航空发动机喘振，结束。本发明提出了一种喘振检测方法、喘振检测系统、喘振检测设备及计算机可读存储介质，能规避单一传感器失效的风险，准确判断发动机喘振，降低误判可能。

专利类型：发明专利

申请/专利号：CN202210787536.7

申请日期：2022-07-04

公开/公告号：CN117386513A

公开/公告日：2024-01-12

主分类号：F02C9/00(2006.01)

申请/专利权人:中国航发商用航空发动机有限责任公司

发明/设计人:翟志龙;杨国伟;敖天翔

主申请人地址:200241 上海市闵行区莲花南路3998号

专利代理机构:上海专利商标事务所有限公司

代理人:孙英杰

国别省市代码:上海;31

权利要求：

1.一种喘振检测方法，适用于航空发动机，所述航空发动机包括高压压气机和高压涡轮，所述喘振检测方法包括步骤： S1，获取所述高压压气机进口和出口的截面压力信号P25、P31，以及所述高压涡轮出口的截面温度信号T44； S2，根据截面压力信号P25、P31计算第一喘振判据X(k)，根据截面压力信号P25和截面温度信号T44计算第二喘振判据Y(k),根据截面压力信号P31和截面温度信号T44计算第三喘振判据Z(k)； S3，判断第一喘振判据X(k)是否大于第一设定阈值，第二喘振判据Y(k)是否大于第二设定阈值，第三喘振判据Z(k)是否大于第三设定阈值，若三者均是，则返回步骤S1，若否，进入步骤S4； S4，判定所述航空发动机喘振，结束。 2.如权利要求1所述的喘振检测方法，其特征在于，在步骤S2中，所述第一喘振判据X(k)的计算公式为： X(k)＝fP25(k)*fP31(k)； fP25(k)＝a1*fP25(k-1)+b1*fP25(k-1)； fP25(k-1)＝(P25(k)-P25(k-1)/T； fP31(k)＝a2*fP31(k-1)+b2*fP31(k-1)； fP31(k-1)＝(P31(k)-P31(k-1)/T； 其中，k和k-1分别表示当前时刻和前一时刻录取的数据编号，P25(k)和P25(k-1)分别表示当前时刻和前一时刻获取的高压压气机进口的截面压力信号，P31(k)和P31(k-1)分别表示当前时刻和前一时刻获取的高压压气机出口的截面压力信号，T表示当前时刻和前一时刻的时间间隔； 所述第二喘振判据Y(k)的计算公式为： Y(k)＝fP31(k)*fT44(k)； fP31(k)＝a3*fP31(k-1)+b3*fP31(k-1)； fP31(k-1)＝(P31(k)-P31(k-1)/T； fT44(k)＝a4*fT44(k-1)+b4*fT44(k-1)； fT44(k-1)＝(T44(k)-T44(k-1)/T； T44(k)和T44(k-1)分别表示当前时刻和前一时刻获取的高压涡轮出口的截面温度信号； 所述第三喘振判据Z(k)的计算公式为： Z(k)＝fP25(k)*fT44(k)； fP25(k)＝a5*fP25(k-1)+b5*fP25(k-1)； fP25(k-1)＝(P25(k)-P25(k-1)/T； fT44(k)＝a6*fT44(k-1)+b6*fT44(k-1)； fT44(k-1)＝(T44(k)-T44(k-1)/T； 其中，a1～a6、b1～b6为经验参数。 3.如权利要求2所述的喘振检测方法，其特征在于，a1+b1＝1，a2+b2＝1，a3+b3＝1，a4+b4＝1，a5+b5＝1，a6+b6＝1。 4.如权利要求3所述的喘振检测方法，其特征在于，0.5≤a1≤1,0≤b1≤0.5，0.5≤a2≤1,0≤b2≤0.5，0.5≤a3≤1,0≤b3≤0.5，0.5≤a4≤1,0≤b4≤0.5，0.5≤a5≤1,0≤b5≤0.5，0.5≤a6≤1,0≤b6≤0.5。 5.如权利要求4所述的喘振检测方法，其特征在于，取a1＝0.7，b1＝0.3，a2＝0.8，b2＝0.2，a3＝0.8，b3＝0.2，a4＝0.7，b4＝0.3，a5＝0.7，b5＝0.3，a6＝0.7，b6＝0.3。 6.如权利要求1所述的喘振检测方法，其特征在于，所述第一设定阈值为-0.1，第二设定阈值为-0.04，第三设定阈值为-0.004。 7.一种喘振检测系统，执行权利要求1至6任一所述的喘振检测方法，其特征在于，所述喘振检测系统包括： 检测模块，用于获取所述高压压气机进口和出口的截面压力信号P25、P31，以及所述高压涡轮出口的截面温度信号T44； 计算模块，根据截面压力信号P25、P31计算第一喘振判据X(k)，根据截面压力信号P25和截面温度信号T44计算第二喘振判据Y(k),根据截面压力信号P31和截面温度信号T44计算第三喘振判据Z(k)； 比较模块，比较所述第一喘振判据X(k)和第一设定阈值的大小，第二喘振判据Y(k)和第二设定阈值的大小，第三喘振判据Z(k)和第三设定阈值的大小； 判断模块，根据所述比较模块的比较结果来判断所述航空发动机喘振。 8.如权利要求7所述的喘振检测系统，其特征在于，还包括压力传感器和温度传感器，所述压力传感器设置在所述高压压气机的进口和出口，用于获取截面压力信号P25和P31，所述温度传感器设置在所述高压涡轮的出口，用于获取截面温度信号T44。 9.一种喘振检测设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6中任一项所述喘振检测方法的步骤。 10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述喘振检测方法的步骤。