一种航空燃气涡轮发动机热管理系统模型技术方案

本申请提供了一种航空燃气涡轮发动机热管理系统模型，属于航空发动机热管理技术领域，该系统模型包括：发动机控制器子模型，用于根据当前大气环境条件和发动机操纵指令计算出当前发动机几何可调变量和燃油流量，以及根据发动机自身承温特点和安全要求确定的限制温度点对应的限制温度和实际反馈温度计算热回油流量；发动机性能计算子模型，用于计算发动机机械系统子模型和/或发动机燃油系统子模型需要的发动机性能参数；发动机机械系统子模型，用于计算发动机轴承生热和轴承腔外空气换热；发动机燃油系统子模型，用于计算发动机燃油系统生热；散热器子模型，用于计算燃油、滑油热量交换后对应出口的温度和压力。热量交换后对应出口的温度和压力。热量交换后对应出口的温度和压力。

【技术实现步骤摘要】
一种航空燃气涡轮发动机热管理系统模型


[0001]本申请属于航空发动机热管理
，特别涉及一种航空燃气涡轮发动机热管理系统模型。

技术介绍

[0002]随着飞机机载设备增多、发热功率不断增大，传统的空气循环难以满足飞机机载设备的冷却需求。此外，为保证航空燃气涡轮发动机可靠高速运转，流经各支点轴承的滑油也需要及时散热。为消耗飞机、发动机各子系统产生的过剩热量，某些发动机会建立以燃油为传热媒介的发动机热管理系统，通过自动控制流量调配实现热量管理，尽量避免由于超温迫使飞行员介入、通过加大燃油消耗降温。
[0003]然而，传统的发动机传热建模分析存在如下不足：1）各发动机部件和子系统的难以整合进行传热分析：发动机热管理系统的分析对象既包含各整机部件——例如风扇、压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮、外涵道等，也包含发动机机械系统——例如各支点轴承、附件机匣、滑
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燃油散热器、滑油泵等，还包括发动机燃油系统——例如各类燃油泵、燃油调节器等，各整机部件与机械系统、燃油系统的热量传递的介质种类也并不单一，既包含空气、也包含滑油和燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空燃气涡轮发动机热管理系统模型，其特征在于，所述热管理系统模型包括：发动机控制器子模型，所述发动机控制器子模型用于根据当前大气环境条件和发动机操纵指令计算出当前发动机几何可调变量和燃油流量，以及所述发动机控制器子模型根据发动机自身承温特点和安全要求确定的限制温度点对应的限制温度和实际反馈温度计算热回油流量；发动机性能计算子模型，所述发动机性能计算子模型用于计算发动机机械系统子模型和/或发动机燃油系统子模型需要的发动机性能参数；发动机机械系统子模型，所述发动机机械系统子模型用于计算发动机轴承生热和轴承腔外空气换热，其中，轴承生热根据实际轴承类型选用不同的摩擦生热计算方法；发动机燃油系统子模型，所述发动机燃油系统子模型用于计算发动机燃油系统生热，发动机燃油系统生热热量包括系统自身功率损耗和通过散热器换热；散热器子模型，所述散热器子模型用于计算燃油、滑油热量交换后对应出口的温度和压力，其中，散热器子模型需根据不同的散热器类型选择相应的计算方法，散热器流阻特性计算需根据不同类型的散热器结构确定。2.如权利要求1所述的航空燃气涡轮发动机热管理系统模型，其特征在于，所述发动机控制器子模型的输入参数包括：包含飞行高度、马赫数、飞行表速的大气环境条件；和包含发动机油门杆角度的发动机操纵指令；所述发动机控制器子模型的输出参数包括：包含低压压气机可调导叶角度、高压压气机可调导叶角度、喷管出口面积的发动机几何可调变量；和包含主燃烧室燃油流量、加力燃烧室燃油流量的燃油流量。3.如权利要求1所述的航空燃气涡轮发动机热管理系统模型，其特征在于，所述发动机性能计算子模型的输入参数包括：包含飞行高度、马赫数、飞行表速的大气环境条件；包含低压压气机可调导叶角度、高压压气机可调导叶角度、喷管出口面积的发动机几何可调变量；和包含主燃烧室燃油流量、加力燃烧室燃油流量的等燃油流量；所述发动机性能计算子模型的输出参数包括：包含发动机低压转子转速、高压转子转速的物理转速；和包含风扇进口总温、压气机进口总温、压气机出口总温、低压涡轮出口总温的截面温度。4.如权利要求3所述的航空燃气涡轮发动机热管理系统模型，其特征在于，所述发...

【专利技术属性】
技术研发人员：程荣辉，李凌汉，吴新，贾琳渊，冷子昊，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：