【技术实现步骤摘要】
航空燃气涡轮过渡态性能相似方法及装置
[0001]本申请涉及涡轮过渡态性能研究试验领域，尤其涉及一种航空燃气涡轮过渡态性能相似方法及装置。
技术介绍
[0002]涡轮被广泛应用于航空航天、车船动力、发电站等领域，其气动性能是影响发动机的工作状态以及能量转化效率的关键因素。通常，涡轮气动性能分析与设计体系是基于稳态条件下建立的，而对于过渡态过程中的涡轮瞬态特征的相关研究还处于起步阶段，亟需开展针对涡轮典型过渡态过程的相关实验，以充分、全面的把握过渡态过程中的涡轮性能。
[0003]在相关领域，帝国理工大学已开展过大量涡轮增压器的瞬态涡轮试验，以研究时变来流条件对涡轮过渡态气动性能的影响。这些试验是在低温工况涡轮试验台进行的，通过脉冲装置提供周期性时变进气条件。然而，帝国理工大学各位学者所采用的相似准则均是基于稳态方法的，并没有考虑到时间尺度上的相似缩放问题，这导致了高低温工况下过渡态特性，尤其是迟滞效应具有明显的差异。此外，中国北方发动机研究所的相关研究指出，当来流温度/压力等特性参数呈正弦函数周期性变化时，可结合反映...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种航空燃气涡轮过渡态性能相似方法，其特征在于，包括：基于航空燃气涡轮高温工况过渡态过程的工况参数，获取所述燃气涡轮的高温工况特征曲线，将所述高温工况特性曲线中任一时刻作为高温工况基准点，并确定所述高温工况基准点的高温工况参数；根据高低温工况无量纲时刻的一致性，确定低温工况基准点对应的目标时刻，并根据实际物理条件对应的基本参考量确定所述低温工况基准点的低温工况参数；其中，基于相似方法，所述低温工况在所述目标时刻的目标参数与所述高温工况基准点的目标参数相同；根据所述高温工况基准点的参考温度与所述低温工况基准点的参考温度，确定所述高温工况特性曲线与低温工况特性曲线在时间尺度上的对应关系；所述低温工况特性曲线为基于所述低温工况参数得到的；基于所述对应关系以及所述高温工况特征曲线，确定低温工况下各时刻的参数随时间变化的变化率；根据所述低温工况基准点的低温工况参数以及所述变化率，生成低温工况各时刻的工况参数；其中，所述基本参考量包括以下至少一项：参考尺寸，参考速度，参考温度，参考压力；所述目标参数包括以下至少一项：膨胀比、折合转速以及出口马赫数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述工况参数包括以下至少一项：出口背压，进口总压，进口总温，进口气流角，转速；所述根据实际物理条件对应的基本参考量确定所述低温工况基准点的低温工况参数，包括：根据所述低温工况基准点的进口总温和出口背压，确定所述低温工况基准点的进口总压和转速。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相似方法依据高温工况和低温工况间时变定解条件在无量纲形式下的一致性。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述时变定解条件包括以下至少一项：出口背压,进口总压,进口总温,进口气流角,转速。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述时变定解条件的无量纲形式在高低温工况下各参数之间的函数关系，包括：无量纲出口背压：无量纲进口总压：无量纲进口总温：进口气流角：
α
xy
(t
*
)|
ori
＝α
xy
(t
*
)|
test
ꢀꢀ
公式四α
xz
(t
*
)|
ori
＝α
xz
(t
*
)|
test
ꢀꢀꢀ
公式五无量纲转速：n
*
(t
*
)|
ori
＝n
*
(t
*
)|
test
ꢀꢀ
公式六其中，ori表示高温工况下的参数，test表示低温工况的参数；*表示无量纲参数，t*表示无量纲时刻；p2为出口背压，p
1t
为进口总压，T
1t
为进口总温，α
xy
与α
xz
为进口气流角，n为转速。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述无量纲出口背压的函数关系公式一通过还原量纲等价转化为：其中，p
ref
表示参考压力。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述无量纲进口总压的函数关系公式二通过还原量纲等价转化为：根据所述公式七，将所述公式八等价转化为以下公式九：其中，π
t
＝p
1t
/p
2t
为涡轮总膨胀比；所述出口马赫数的计算公式...
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