一种用涡轮后温度场计算涡轮前温度场的方法技术

航空发动机燃气涡轮前后温度场是实现发动机性能和热端部件结构可靠性的设计重点，本发明专利技术提出了利用更容易测量的涡轮后温度场计算得到难以高温下测量的涡轮前温度场即是燃烧室出口温度场的方法，包括温度场的不均匀度、流道高度上的温度分布以及热点位置，从而解决高温下测量的涡轮前温度场的测量问题，为航空发动机性能和热端部件的设计提供了新的方法和思路。

【技术实现步骤摘要】
一种用涡轮后温度场计算涡轮前温度场的方法
本专利技术属于航空发动机燃气涡轮温度场测量领域，涉及一种用航空发动机涡轮后温度场计算涡轮前温度场的方法。
技术介绍
航空发动机燃气涡轮前后温度场是实现发动机性能和热端部件结构可靠性的设计重点。航空发动机涡轮前温度场即是燃烧室出口温度场，用t＊3表示，涡轮后温度场用t＊4表示。两个温度场的截面形状均为圆环形，高温燃气流道在涡轮前后形成一个前小后大的圆环截锥形扩张通道。表达温度场的指标主要有不均匀度、流道高度上的温度分布以及热点位置。在发动机从开始研制直到在发动机全寿命使用中的不同阶段，主要通过试验器上测量燃烧室部件出口温度场、整机台架上测量燃烧室出口温度场或测量涡轮后温度场等技术手段，来判断燃烧室或流经涡轮部件的燃气温度场状况。尽管发动机研制流程和设计研究者更关注涡轮前的温度场及其特征指标，但由于上述几种测量温度场的技术难易程度和需要的工程条件不同，较易施行的是测量发动机涡轮后的温度场。因而实际上在发动机研制、使用中，更多的机会是测量涡轮后的温度场，并积累了大量数据。测量涡轮前温度场的机会相对要少本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用涡轮后温度场计算涡轮前温度场的方法，其特征在于，利用威布尔分布统计方法，获取涡轮前温度场t

【技术特征摘要】
1.一种用涡轮后温度场计算涡轮前温度场的方法，其特征在于，利用威布尔分布统计方法，获取涡轮前温度场t＊3和涡轮后温度场t＊4的关系，然后利用涡轮后的温度场t＊4的形状参数α、威布尔分布尺度参数β，沿流道相对高度温度分布曲线和热点，定量计算涡轮前温度场t＊3的相应指标。


2.根据权利要求1所述的一种用涡轮后温度场计算涡轮前温度场的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤一，测量获取若干个发动机涡轮后温度场t＊4和涡轮前温度场t＊3的温度数据，对温度数据进行频率分析得到累积频率Pi描述，然后对累积频率Pi描述进行威布尔分析，得到累积频率Pi的威布尔分布表达式；
步骤二，利用累积频率Pi的威布尔分布表达式计算得到涡轮后温度场t＊4不均匀度和涡轮前温度场t＊3不均匀度的关系；
步骤三，利用累积频率Pi的威布尔分布表达式计算得到涡轮后流道高度上的温度分布与涡轮前流道高度上的温度分布的关系；
步骤四，利用涡轮前、后流道高度上的温度分布关系得到涡轮后温度场t＊4热点与涡轮前温度场t＊3热点的关系；
步骤五，利用步骤二至步骤四得到的所有关系，通过涡轮后温度场t＊4的形状参数α、威布尔分布尺度参数β，沿流道相对高度温度分布曲线和热点，定量计算得到涡轮前温度场t＊3的相应指标。


3.根据权利要求2所述的一种用涡轮后温度场计算涡轮前温度场的方法，其特征在于，步骤一具体包括：
(一)测量获取若干个发动机涡轮后温度场t＊4和涡轮前温度场t＊3的温度数据；
(二)对测量的发动机涡轮后温度场t＊4和涡轮前温度场t＊3的温度数据进行频率分析，将对象温度场分为若干温度段，按各段温度值分别统计计数落于该段的温度个数，得到用温度的累积频率Pt分布描述的温度场；
(三)对累积频率Pi分布描述的涡轮后温度场t＊4和涡轮前温度场t＊3进行统计分析，得到累积频率Pi的威布尔分布表达式。


4.根据权利要求3所述的一种用涡轮后温度场计算涡轮前温度场的方法，其特征在于，所述的累积频率Pi的威布尔分布表达式为：
Pi＝1－exp[－(t/β)α](1)
其中，Pi指累积频率，t为温度(℃)，α是形状参数，β是尺度参数。


5.根据权利要求3所述的一种用涡轮后温度场计算涡轮前温度场的方法，其特征在于，步骤一的第(一)步中，测量获取若干个发动机涡轮后温度场t＊4和涡轮前温度场t＊3的温度数据，所测量的数据位于温度场截面上的按燃气流量质量平均所均匀分布的测量点上。


6.根据权利要求5所述的一种用涡轮后温度场计算涡轮前温度场的方法，其特征在于，步骤三具体包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：王聚，杨明泽，
申请(专利权)人：中国航发贵阳发动机设计研究所，
类型：发明
国别省市：贵州;52