一种风扇出口总温测点布置及测试参数修正方法技术

本申请属于发动机状态监测技术领域，具体涉及一种风扇出口总温测点布置及测试参数修正方法。风扇出口总温测点布置方法包括步骤S1、确定风扇出口总温测量截面的轴向位置；步骤S2、在总温测量截面上确定总温测点的测点布置线，将末级静子叶片的尾缘沿风扇轴向投影到所述总温测量截面上，基于相对栅距与相对叶高的关系确定测点布置线；步骤S3、通过在风扇机匣周向安装的多个总温探针，获取风扇出口总温场，确定总温场的平均总温，并同时获取测点布置线上的各测点的温度；步骤S4、在测点布置线上选取与平均总温温度一致所对应的测点，在测点处布置总温管。本申请能够提高风扇出口总温测点位置选择方案的确定效率和提高测试准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种风扇出口总温测点布置及测试参数修正方法


[0001]本申请属于发动机状态监测
，具体涉及一种风扇出口总温测点布置及测试参数修正方法。

技术介绍

[0002]航空发动机是一种极其精密的机械，为提高航空发动机的性能，设计出高推力低耗油率的高性能发动机，准确获得发动机各截面参数对发动机性能判断具有重要意义。风扇是涡扇发动机压缩系统重要组成部分，但受整机条件下风扇出口测点布局空间的限制，只能在有限的角向位置处布置有限数量的测点，由于风扇出口总温场的不均匀性，有限数量的测点直接布置所测的总温与真实总温会存在较大误差，通常情况下为提高在有限测点情况下风扇出口总温场测试的准确性，需要进行大量试验，测量风扇出口总温场，在总温场中选择一个接近平均总温的测点，该方法实现成本较高，效率较低。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本申请提供一种风扇出口总温测点布置方法，可以快速找出接近平均总温的测点布局方案，且对于任意布置的总温测点，本专利技术基于测点位置及风扇总温场的关系提出一种测试参数修正方法，可实现对偏离平均总温测点的总温测试值进行修正。
[0004]本申请第一方面提供了一种风扇出口总温测点布置方法，主要包括：
[0005]步骤S1、确定风扇出口总温测量截面的轴向位置，所述测量截面在所述风扇的末级静子叶片尾缘后设定距离处；
[0006]步骤S2、在所述总温测量截面上确定总温测点的测点布置线，将所述末级静子叶片的尾缘沿风扇轴向投影到所述总温测量截面上，在相邻两条尾缘投影线之间形成所述测点布置线，所述测点布置线上的总温测点距其中一条尾缘投影线的距离与两条尾缘投影线距离的比值为相对栅距w，所述总温测点距尾缘投影线底端的距离与尾缘投影线高度的比值为相对叶高h，所述测点布置线满足以下约束关系：
[0007]当相对叶高h在5％～80％之间时，w＝0.5+(h
‑
0.05)/15；
[0008]当相对叶高h在80％～95％之间时，w＝0.55+(h
‑
0.8)
×
3/4；
[0009]步骤S3、通过在风扇机匣周向安装的多个总温探针，获取风扇出口总温场，确定总温场的平均总温，并同时获取所述测点布置线上的各测点的温度；
[0010]步骤S4、在所述测点布置线上选取与平均总温温度一致所对应的测点，在所述测点处布置总温管。
[0011]优选的是，步骤S1中，所述设定距离为所述末级静子叶片弦长的1.5倍。
[0012]优选的是，步骤S2进一步包括将所述测点布置线修正为直线，以使得相对叶高h在50％以上的点的方差最小。
[0013]优选的是，步骤S3中，获取风扇出口总温场包括：
[0014]在风扇机匣周向布置多个总温探针安装座，分批次在不同周向位置处测量总温，综合各周向位置处总温测试结果以获得所述总温场。
[0015]优选的是，步骤S4进一步包括：
[0016]当选取与平均总温温度一致所对应的测点因其它部件干涉而无法布置总温管时，在所述测点布置线上选取方便布置总温管的其他替换测点，并在该替换测点处布置总温管，通过预置的总温修正量对替换测点的温度进行修正。
[0017]本申请第二方面提供了一种风扇出口总温测点测试参数修正方法，用于对上述替换测点进行温度修正，所述修正方法包括：
[0018]步骤S1、获取替换测点的相对栅距w及相对叶高h；
[0019]步骤S2、确定总温修正量δT：
[0020]δT＝(t
‑
1)*T
理论
；
[0021]其中，T
理论
为当前状态下风扇出口理论总温，对于参数t，当相对栅距w小于等于20％时，t＝(c
‑
1)*(w
‑
0.1)/0.1+1，反之，t＝(c
‑
1)*(0.55
‑
w)/0.35+1；对于参数c，当相对叶高h小于等于50％时，c＝1.0006，反之，c＝
‑
0.3522h3+0.7186h2‑
0.451h+1.0907；
[0022]步骤S3、基于总温修正量δT修正总温T
修正
：
[0023]T
修正
＝δT+T
测量
；
[0024]其中，T
测量
为替换测点的测量值。
[0025]本申请能够提高风扇出口总温测点位置选择方案的确定效率和提高测试准确性，本申请基于测点与叶栅尾缘的相对栅距对总温测试结果进行修正，使测试结果更加接近测试截面的平均总温。
附图说明
[0026]图1为本申请风扇出口总温测点布置方法一优选实施例的流程图。
[0027]图2为风扇末级静子在测量截面投影示意图。
具体实施方式
[0028]为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
[0029]本申请第一方面提供了一种风扇出口总温测点布置方法，如图1所示，主要包括：
[0030]步骤S1、确定风扇出口总温测量截面的轴向位置，所述测量截面在所述风扇的末级静子叶片尾缘后设定距离处。
[0031]该实施例中，风扇出口后气流总温不变，考虑到流场的稳定性，在结构空间允许的情况下测量截面位置不小于风扇末级静子1.5倍弦长处。例如在一些可选实施方式中，所述设定距离为所述末级静子叶片弦长的1.5倍。
[0032]步骤S2、在所述总温测量截面上确定总温测点的测点布置线，将所述末级静子叶片的尾缘沿风扇轴向投影到所述总温测量截面上，在相邻两条尾缘投影线之间形成所述测点布置线，所述测点布置线上的总温测点距其中一条尾缘投影线的距离与两条尾缘投影线距离的比值为相对栅距w，所述总温测点距尾缘投影线底端的距离与尾缘投影线高度的比值为相对叶高h。
[0033]参考图2，选定轴向测试截面后，将风扇末级静子叶片尾缘沿轴向投影到测量截面上，设相对叶高为h，相对栅距为w，则不同相对叶高处测点周向位置相对栅距的算法如下：
[0034]当相对叶高h在5％～80％之间时，w＝0.5+(h
‑
0.05)/15；
[0035]当相对叶高h在80％～95％之间时，w＝0.55+(h
‑
0.8)
×
3/4。
[0036]对于小于5％和大于95本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风扇出口总温测点布置方法，其特征在于，包括：步骤S1、确定风扇出口总温测量截面的轴向位置，所述测量截面在所述风扇的末级静子叶片尾缘后设定距离处；步骤S2、在所述总温测量截面上确定总温测点的测点布置线，将所述末级静子叶片的尾缘沿风扇轴向投影到所述总温测量截面上，在相邻两条尾缘投影线之间形成所述测点布置线，所述测点布置线上的总温测点距其中一条尾缘投影线的距离与两条尾缘投影线距离的比值为相对栅距w，所述总温测点距尾缘投影线底端的距离与尾缘投影线高度的比值为相对叶高h，所述测点布置线满足以下约束关系：当相对叶高h在5％～80％之间时，w＝0.5+(h
‑
0.05)/15；当相对叶高h在80％～95％之间时，w＝0.55+(h
‑
0.8)
×
3/4；步骤S3、通过在风扇机匣周向安装的多个总温探针，获取风扇出口总温场，确定总温场的平均总温，并同时获取所述测点布置线上的各测点的温度；步骤S4、在所述测点布置线上选取与平均总温温度一致所对应的测点，在所述测点处布置总温管。2.如权利要求1所述的风扇出口总温测点布置方法，其特征在于，步骤S1中，所述设定距离为所述末级静子叶片弦长的1.5倍。3.如权利要求1所述的风扇出口总温测点布置方法，其特征在于，步骤S2进一步包括将所述测点布置线修正为直线，以使得相对叶高h在50％以上的点的方差最小。4.如权利要求1所述的风扇出口总温测点布置方法，其特征在于，步骤S3中，获取风扇出口总温场包括：在风扇机匣周向布置多个总温探针安装...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱振坤，好毕斯嘎拉图，姜繁生，李坚，单玉姣，赵艳，丁晓旭，张雪冬，阮文博，柏帅宇，吕安琪，张志远，于明，张志成，吴亚帅，李承隆，
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：