用于对发动机执行基于状况的维护的系统和方法技术方案

介绍了一种用于对发动机执行基于状况的维护的方法(200)。方法包括，获得(202)对应于发动机的一个或多个参数。方法还包括，基于第一参数以及一个或多个热模型，来确定(204)对应于流体流构件的一部分的温度分布。方法还包括，基于温度分布和沉积动力学参数，来估计(206)对应于发动机的各个循环的流体流构件的部分中的固体沉积物。另外，方法包括，基于对应于发动机的各个循环的估计的固体沉积物，来预测(208)流体流构件的部分中的总固体沉积物。此外，方法包括，基于预测的总固体沉积物的值，来对发动机执行(210)基于状况的维护。

【技术实现步骤摘要】
用于对发动机执行基于状况的维护的系统和方法
本说明书的实施例大体涉及发动机的维护，且更特别地，涉及用于对发动机执行基于状况的维护的系统和方法。
技术介绍
流体流构件中的不需要的沉积物可导致现代发动机中的若干操作问题。例如，焦炭沉积物在发动机的润滑子系统中形成可导致润滑管堵塞，且因而降低润滑子系统的性能。在涡轮发动机中，回油管或润滑系统的任何其他管或构件的内表面上有过多焦炭沉积物可致使润滑系统的构件之间的油流减少。这进而可致使油位下降，从而潜在地导致诸如飞行中关闭和计划外发动机移除的事件。润滑子系统中的油焦化或焦炭沉积物形成因为油在高温下热击穿而发生。不利地，发动机的润滑子系统中的油焦化可导致灾难性故障。类似地，流体流构件中的其他沉积物可不利地影响发动机的性能。这些其他沉积物的一些示例包括由于漆状沉积物和淤泥形成而形成的沉积物、锈皮、石蜡沉积物等。当前可用来解决不需要的沉积物的该问题的技术需要在定期的时间间隔里检查受影响的流体流构件且移除不需要的沉积物。传统上，基于历史数据来确定这种定期维护的安排，且这对于给定发动机中形成的沉积物的实际量是不可知的，从而致使不必要地检查发动机。这会导致生产率损失(或在翼损失，对于航空发动机而言)和额外的维护成本。
技术实现思路
根据本说明书的方面，介绍了一种用于对发动机执行基于状况的维护的方法。方法包括，获得对应于发动机的一个或多个参数。方法还包括，基于一个或多个参数中的第一参数以及一个或多个热模型，来确定对应于发动机中的流体流构件的一部分的温度分布。方法还包括，基于温度分布以及一个或多个沉积动力学参数，来估计对应于发动机的各个循环的流体流构件的部分中的固体沉积物。此外，方法包括，基于对应于发动机的各个循环的估计的固体沉积物，来预测流体流构件的部分中的总固体沉积物。另外，方法包括，基于预测的总固体沉积物的值来对发动机执行基于状况的维护。根据本说明书的另一方面，介绍了一种用于对发动机执行基于状况的维护的系统。系统包括构造成测量对应于发动机的一个或多个参数的一个或多个传感器以及操作性地联接到发动机的流体流构件上的控制子系统。另外，控制子系统包括构造成接收对应于发动机的一个或多个参数的至少一个数据单元、至少一个预测单元，预测单元构造成预测发动机的流体流构件中的总固体沉积物，且基于预测的总固体沉积物的值来确定基于状况的维护要求。控制子系统还包括至少一个通信单元，通信单元构造成将基于状况的维护安排、预测的总固体沉积物、基于状况的维护要求、温度分布、警报信号或它们的组合中的至少一个通信至显示装置、控制单元、系统操作者、远程单元或它们的组合。系统还包括操作性地联接到控制子系统上的维护单元，其中维护单元构造成基于由预测单元确定的基于状况的维护要求，来对发动机执行基于状况的维护。根据本说明书的还有另一方面，介绍了一种系统。系统包括发动机，发动机包括至少润滑子系统。系统还包括构造成测量发动机的排气位置处的温度的至少一个传感器以及操作性地联接到润滑子系统和至少一个传感器上的控制子系统。控制子系统还包括数据单元、预测单元、误差校正单元和通信单元。数据单元构造成接收来自至少一个传感器的温度数据。预测单元构造成，基于温度数据以及一个或多个热模型来确定对应于润滑子系统的一部分的温度分布，基于温度分布以及一个或多个沉积动力学参数来估计对应于发动机的各个循环的润滑子系统的至少部分中的焦炭沉积物，以及基于对应于发动机的各个循环的估计的焦炭沉积物来预测润滑子系统的至少部分中的总焦炭沉积物。另外，预测单元构造成比较预测的总焦炭沉积物与确定的焦炭沉积物阈值，且基于该比较来确定基于状况的维护要求。误差校正单元构造成比较预测的总焦炭沉积物与对应于润滑子系统的至少部分的测得的焦炭沉积物，且基于该比较来更新一个或多个沉积动力学参数。通信单元构造成将基于状况的维护安排、基于状况的维护要求、预测的总固体沉积物、温度分布、警报信号或它们的组合中的一个或多个通信至显示装置、控制单元、系统操作者、远程单元或它们的组合。系统还包括操作性地联接到控制子系统上的维护单元，其中维护单元构造成基于该基于状况的维护要求来对发动机执行基于状况的维护。技术方案1.一种用于对发动机执行基于状况的维护的方法(200，300)，所述方法包括：获得(202，302)对应于所述发动机的一个或多个参数；至少基于所述一个或多个参数中的一个参数以及一个或多个热模型，来确定(204，304)对应于所述发动机中的流体流构件的一部分的温度分布；基于所述温度分布以及一个或多个沉积动力学参数，估计(206，306)对应于所述发动机的各个循环的所述流体流构件的至少所述部分中的固体沉积物；基于对应于所述发动机的各个循环的估计的固体沉积物，预测(208，308)所述流体流构件的至少所述部分中的总固体沉积物；以及基于预测的总固体沉积物，对所述发动机执行(210)所述基于状况的维护。技术方案2.根据技术方案1所述的方法(200，300)，其特征在于，所述一个或多个参数包括对应于所述发动机的一个或多个排气位置的温度。技术方案3.根据技术方案1所述的方法(200，300)，其特征在于，估计(206，306)对应于所述发动机的各个循环的固体沉积物包括：获得所述一个或多个沉积动力学参数；基于所述一个或多个沉积动力学参数来计算沉积速率常数；以及基于计算的沉积速率常数和对应于所述流体流构件的所述部分的温度分布，估计对应于所述发动机的各个循环的所述流体流构件的至少所述部分中的固体沉积物。技术方案4.根据技术方案1所述的方法(200，300)，其特征在于，预测(208，308)所述总固体沉积物包括，累积对应于环所述发动机的各个循环的估计的固体沉积物。技术方案5.根据技术方案1所述的方法(200，300)，其特征在于，对所述发动机执行基于状况的维护(210)包括，基于所述总固体沉积物与确定的固体沉积物阈值的比较来确定基于状况的维护要求。技术方案6.根据技术方案5所述的方法(200，300)，其特征在于，所述方法(200，300)还包括产生(212)警报信号，其中所述警报信号指示所述基于状况的维护要求、基于状况的维护安排，或所述基于状况的维护要求和所述基于状况的维护安排两者。技术方案7.根据技术方案6所述的方法(200，300)，其特征在于，所述方法(200，300)还包括，将所述基于状况的维护安排、所述预测的总固体沉积物、所述基于状况的维护要求、所述温度分布、所述警报信号或它们的组合中的一个或多个通信至显示装置、控制单元、系统操作者、远程单元、维护单元(424)或它们的组合。技术方案8.根据技术方案6所述的方法(200，300)，其特征在于，所述方法(200，300)还包括，控制所述发动机，以至少基于所述基于状况的维护要求来在安排时间里执行所述基于状况的维护。技术方案9.根据技术方案1所述的方法(200，300)，其特征在于，所述固体包括焦炭，以及其中所述流体流构件包括所述发动机的润滑子系统中的构件。技术方案10.根据技术方案1所述的方法(200，300)，其特征在于，所述方法(200，300)还包括更新(316)所述一个或多个沉积动力学参数中的一个或多个。技术方案11.根据技术方案10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对发动机执行基于状况的维护的方法(200，300)，所述方法包括：获得(202，302)对应于所述发动机的一个或多个参数；至少基于所述一个或多个参数中的一个参数以及一个或多个热模型，来确定(204，304)对应于所述发动机中的流体流构件的一部分的温度分布；基于所述温度分布以及一个或多个沉积动力学参数，估计(206，306)对应于所述发动机的各个循环的所述流体流构件的至少所述部分中的固体沉积物；基于对应于所述发动机的各个循环的估计的固体沉积物，预测(208，308)所述流体流构件的至少所述部分中的总固体沉积物；以及基于预测的总固体沉积物，对所述发动机执行(210)所述基于状况的维护。

【技术特征摘要】
2016.11.09 IN 2016410383551.一种用于对发动机执行基于状况的维护的方法(200，300)，所述方法包括：获得(202，302)对应于所述发动机的一个或多个参数；至少基于所述一个或多个参数中的一个参数以及一个或多个热模型，来确定(204，304)对应于所述发动机中的流体流构件的一部分的温度分布；基于所述温度分布以及一个或多个沉积动力学参数，估计(206，306)对应于所述发动机的各个循环的所述流体流构件的至少所述部分中的固体沉积物；基于对应于所述发动机的各个循环的估计的固体沉积物，预测(208，308)所述流体流构件的至少所述部分中的总固体沉积物；以及基于预测的总固体沉积物，对所述发动机执行(210)所述基于状况的维护。2.根据权利要求1所述的方法(200，300)，其特征在于，所述一个或多个参数包括对应于所述发动机的一个或多个排气位置的温度。3.根据权利要求1所述的方法(200，300)，其特征在于，估计(206，306)对应于所述发动机的各个循环的固体沉积物包括：获得所述一个或多个沉积动力学参数；基于所述一个或多个沉积动力学参数来计算沉积速率常数；以及基于计算的沉积速率常数和对应于所述流体流构件的所述部分的温度分布，估计对应于所述发动机的各个循环的所述流体流构件的至少所述部分中的固体沉积物。4.根据权利要求1所述的方法(200，300)，其特征在于，预测(208，...

【专利技术属性】
技术研发人员：A考施克，S尚穆赫，S阿迪亚查里，C帕拉亚里，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US