平衡寿命与推力的喷管喉道面积调节计划确定方法及装置
本申请属于发动机控制技术领域，具体涉及一种平衡寿命与推力的喷管喉道面积调节计划确定方法及装置。该方法包括步骤S1、确定指定高度及马赫数下的飞行包线右边界的推力目标值；步骤S2、以地面台架设计点喷管喉道面积作为初始值至达到机械面积最大值，形成多个喷管喉道面积设计点；步骤S3、在保持推力目标值不变的条件下，确定各喷管喉道面积设计点对应的控制计划值参数、压气机出口截面参数及涡轮进口截面参数；步骤S4、根据压气机出口截面参数及涡轮进口截面参数确定涡轮基体温度；步骤S5、选取涡轮基体温度最低值所对应的喷管喉道面积设计点，作为发动机中间状态的控制计划值。本申请降低了热端部件的热负荷，提高了发动机使用寿命。
发明专利
CN202311456745.4
2023-11-03
CN117329019A
2024-01-02
F02K1/15(2006.01)
中国航发沈阳发动机研究所
陈伟博;程荣辉;陈慧瑄;柏帅宇;于明;姜繁生;边家亮;张雪冬;陈仲光
110015 辽宁省沈阳市沈河区万莲路1号
北京航信高科知识产权代理事务所(普通合伙)
刘传准
辽宁;21
1.一种平衡寿命与推力的喷管喉道面积调节计划确定方法，其特征在于，包括： 步骤S1、确定指定高度及马赫数下的飞行包线右边界的推力目标值； 步骤S2、以地面台架设计点喷管喉道面积作为初始值，每增加设定百分比形成一个喷管喉道面积设计点，直至喷管喉道面积达到机械面积最大值； 步骤S3、在保持所述推力目标值不变的条件下，确定各喷管喉道面积设计点对应的发动机高压转子转速、低压转子转速、压气机出口截面参数及涡轮进口截面参数； 步骤S4、根据所述压气机出口截面参数及发动机空气系统流路参数确定由压气机引出的涡轮冷却气参数，并基于所述涡轮冷却气参数与所述涡轮进口截面参数确定涡轮基体温度； 步骤S5、选取所述涡轮基体温度最低值所对应的喷管喉道面积设计点，并将该喷管喉道面积设计点对应的喷管喉道面积、高压转子转速、低压转子转速作为发动机中间状态的控制计划值。 2.如权利要求1所述的平衡寿命与推力的喷管喉道面积调节计划确定方法，其特征在于，步骤S2中，所述设定百分比为1％～2％。 3.如权利要求1所述的平衡寿命与推力的喷管喉道面积调节计划确定方法，其特征在于，步骤S3中，压气机出口截面参数包括压气机进口流量W25、压气机出口温度T3、压气机出口压力P3，涡轮进口截面参数包括涡轮前燃气温度T4、流量W4、压力P4。 4.一种平衡寿命与推力的喷管喉道面积调节计划确定装置，其特征在于，包括： 推力目标值确定模块，用于确定指定高度及马赫数下的飞行包线右边界的推力目标值； 喷管喉道面积设计点生成模块，用于以地面台架设计点喷管喉道面积作为初始值，每增加设定百分比形成一个喷管喉道面积设计点，直至喷管喉道面积达到机械面积最大值； 截面参数计算模块，用于在保持所述推力目标值不变的条件下，确定各喷管喉道面积设计点对应的发动机高压转子转速、低压转子转速、压气机出口截面参数及涡轮进口截面参数； 涡轮基体温度确定模块，用于根据所述压气机出口截面参数及发动机空气系统流路参数确定由压气机引出的涡轮冷却气参数，并基于所述涡轮冷却气参数与所述涡轮进口截面参数确定涡轮基体温度； 控制计划值选取模块，用于选取所述涡轮基体温度最低值所对应的喷管喉道面积设计点，并将该喷管喉道面积设计点对应的喷管喉道面积、高压转子转速、低压转子转速作为发动机中间状态的控制计划值。 5.如权利要求4所述的平衡寿命与推力的喷管喉道面积调节计划确定装置，其特征在于，所述设定百分比为1％～2％。 6.如权利要求4所述的平衡寿命与推力的喷管喉道面积调节计划确定装置，其特征在于，所述压气机出口截面参数包括压气机进口流量W25、压气机出口温度T3、压气机出口压力P3，涡轮进口截面参数包括涡轮前燃气温度T4、流量W4、压力P4。