一种航空发动机叶片钛火蔓延特性的试验方法技术

本发明专利技术涉及航空发动机钛火防控技术领域，提供一种航空发动机叶片钛火蔓延特性的试验方法。采用摩擦钛火试验装置将钛合金叶片模拟件固定在钛火试验装置的燃烧室夹具上与高温合金转子件构成一对摩擦副。通过控制气流温度和气流压力模拟发动机工况，获得钛合金叶片模拟件发生着火的条件。通过多次钛火试验，结合燃烧率和燃烧速率的计算及燃烧率临界值判定出钛火蔓延与未蔓延的边界点，拟合后得到钛火蔓延与未蔓延的边界线。钛火蔓延特性试验方法用气流压力和速度定量描述了叶片发生钛火蔓延与未蔓延的边界，获得了模拟服役条件下的钛火蔓延特性。该方法试验参数精确、易于操作、试验成本低，能够实现苛刻工况条件下航空发动机叶片钛火蔓延特性的描述。叶片钛火蔓延特性的描述。叶片钛火蔓延特性的描述。

【技术实现步骤摘要】
一种航空发动机叶片钛火蔓延特性的试验方法


[0001]本专利技术涉及航空发动机钛火防控
，具体提供一种航空发动机叶片钛火特性试验方法，尤其为一种航空发动机叶片钛火蔓延特性的试验方法。

技术介绍

[0002]随着新一代先进航空发动机性能的进一步提升，高压压气机内部的运行工况更加复杂和苛刻，包括超高的温度和压力梯度作用更为显著，也包括刮磨、碰磨等在内的异常现象突发的可能性增加，导致钛合金叶片等关键/重要结构件局部温度急剧升高而发生火灾即钛火。钛火一旦发生，蔓延速度非常快呈“裂变式”发展，难以采取有效的灭火措施，轻则造成叶片烧损、机匣烧穿，甚至烧毁整个发动机。
[0003]鉴于航空发动机钛火的巨大危害性，钛火防控(含燃烧试验、阻燃材料/结构等)引起高度重视，尤其适航条件下钛火蔓延行为及其安全性试验评估成为焦点问题。美国通过建立小型风洞试验平台及试验方法，实现了系列钛合金叶片的钛火防控技术在高推重比先进航空发动机上应用。但遗憾的是，由于国外技术封锁等原因，目前国内发动机叶片的钛火防控技术尚处于应用基础研究阶段，尚未建立一种有效的试验方法对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机叶片钛火蔓延特性的试验方法，其特征在于：所述试验中使用多个相同的钛合金叶片模拟件和至少一个具有摩擦面的高温合金件，钛合金叶片模拟件与高温合金件均置于钛火试验环境中，使得钛合金叶片模拟件的叶尖与高温合金件的摩擦面形成摩擦副；具体包括以下步骤：步骤1)将定所述叶尖与所述摩擦面的摩擦接触压力、钛火试验环境中的气流温度、气流压力、气流速度作为试验参数；钛火试验环境中的气流压力调节范围为P0～Pn、气流速度调节范围为V0～Vn；试验中摩擦接触压力和气流温度为恒定，试验中气流压力和气流速度为调节量；在气流压力调节范围内取得m个气流压力值；n和m为自然数，m≤n；步骤2)以P0为试验初始的气流压力，以V0为试验初始的气流速度；使得所述叶尖与所述摩擦面持续摩擦，持续摩擦具有恒定时间；步骤3)完成摩擦后，判断钛合金叶片模拟件是否出现燃烧蔓延，若出现燃烧蔓延，则结束试验；若未出现燃烧蔓延，则对应步骤1)取得的每个气流压力值分别进行多次持续摩擦，每次均更换钛合金叶片模拟件；对应同一个气流压力值的多次持续摩擦中：所述气流速度均从V0梯次增加，直至出现燃烧蔓延结束梯次增加；当出现燃烧蔓延时记录出现燃烧蔓前次的气流速度值和当前的气流压力值；步骤4)根据获得的m个记录结果拟合出二维曲线作为钛火燃烧蔓延边界曲线。2.如权利要求1所述的一种航空发动机叶片钛火蔓延特性的试验方法，其特征在于：所述叶尖...

【专利技术属性】
技术研发人员：弭光宝，隋楠，黄旭，曹京霞，
申请(专利权)人：中国航发北京航空材料研究院，
类型：发明
国别省市：