System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种航空发动机控制附件试验台燃油温控系统及方法技术方案_技高网

一种航空发动机控制附件试验台燃油温控系统及方法技术方案

技术编号:40737449 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-25 19:58
本发明专利技术公开了一种航空发动机控制附件试验台燃油温控系统及方法,涉及航空发动机试验技术领域。该方法的一具体实施方式包括:设计测试试验台的进口高温燃油温控系统;采用变频器、离心泵组成进口保压、补油系统;采用燃油进口压力闭环相结合的方式,减少高温试验时高温油续存量大、加热时间长、效率低等问题;通过增加系统回油流量换热,稳定油箱温度,减少系统回油温度过高引发温度波动的风险;提出“大小循环+流量闭环控制”的控制策略,解决了燃油控制附件在快速切换为小流量大载荷试验时进口温度波动大的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空发动机试验,尤其涉及一种航空发动机控制附件试验台燃油温控系统及方法


技术介绍

1、航空发动机燃油控制附件是燃油控制系统的重要功能部件,其性能的好坏直接影响航空发动机的性能。面对燃油控制附件研制过程中持续加严的考核时长及越来越复杂多样的载荷变化,只能对测试试验台的试验条件提出的更加精准、快速、稳定的条件。因此,高温模拟专项试验燃油如何保证控制附件进口温度控制成了一个难点。目前试验条件中为保证进口温度主要是采用大容量燃油油箱整体控温的方式平衡系统整体发热,这种方式试验功耗浪费严重,加热速度慢,并且存在燃油控制附件在快速切换为小流量大载荷试验时进口温度波动大的问题。因此,为了准确、稳定提高测试试验台进口高温燃油温度控制方法,必须设计安全、方便、可靠的温度控制系统和控制方法。


技术实现思路

1、提供一种航空发动机燃油控制附件进口高温燃油温控系统及方法,以解决燃油控制附件在快速切换为小流量大载荷试验时进口温度波动大的问题,实现燃油控制附件进口温度、油箱温度、回油温度的快速精确控制,弥补了目前测试试验台高温试验时高温油续存量大、加热时间长、效率低等问题。

2、有鉴于此,本专利技术提供了一种航空发动机控制附件试验台燃油温控系统,包括:燃油供油系统是由进口燃油压力调节单元和进口燃油温度调节单元串联而成,其中,进口燃油压力调节单元包括进口压力传感器1、变频电机5、增压泵6、蓄能器7;进口燃油温度调节单元包括进口温度传感器2、供油高精度比例三通阀8、燃油加热器9;在燃油控制附件靠近进口位置安装有回油流量比例分配单元,包括控制附件出口涡轮流量计21、总回油涡轮流量计3、出口温度传感器11、回油高精度比例节流阀10;在燃油回油系统包括油箱温度调节单元,油箱温度调节单元还包括油箱温度传感器4、回油高精度比例三通阀13、水冷交换器14;其中增压泵6的出口串联蓄能器7,蓄能器7串联进口压力传感器1和进口温度传感器2及燃油控制附件12的进口,变频电机5直联的增压泵6,供油高精度比例三通阀8和燃油加热器9并联后与增压泵6的出口串联,回油高精度比例节流阀10用于与燃油控制附件12串联,出口温度传感器11和附件出口涡轮流量计21与燃油控制附件12的出口串联,燃油控制附件12的出口串联总回油涡轮流量计3,回油高精度比例三通阀13将总回油涡轮流量计3、水冷交换器14和增压泵6的入口并联,水冷交换器14另一端串联油源,油箱温度传感器4与油源直连。

3、可选地,还包括安全阀18,在增压泵6后并联安全阀18,其回油与油源相通。

4、可选地,还包括进口压力调节pid控制器15,用于变频驱动变频电机5直联的增压泵6输出目标压力。

5、可选地,增压泵6为离心增压泵。

6、可选地,还包括进口温度调节pid控制器16,用于调节供油高精度比例三通阀8分配进入常温油路和经过燃油加热器9油路的油液比例。

7、可选地,还包括油箱温度调节pid控制器17,用于调节回油高精度比例三通阀13分配回到离心增压泵6进口前和流经水冷交换器14回到油源的油液比例。

8、可选地,还包括阀位流量闭环控制器19,用于控制回油高精度比例节流阀10。

9、本专利技术还提供了一种航空发动机控制附件试验台燃油温控方法,包括一种航空发动机控制附件试验台燃油温控方法,使用所述的任一系统,包括:根据不同控制附件特性测算一个总回油流量预设值qs,当总回油流量反馈q总回油大于该预设值qs时,回油高精度比例节流阀10的阀芯通过闭环控制的方式控制总回油流量值q总回油趋近预设要求值qs。

10、可选地,当q总回油小于等于预设要求值qs时,首先通过闭环控制的方式控制流量值q总回油趋近预设要求值qs;如总回油流量q总回油趋近预设要求值时,出口温度传感器11与进口温度传感器2的差值仍大于预设值差值△t时,回油高精度比例节流阀10改为开环控制,并增大开度。

11、可选地,燃油控制附件12出口流量改变负载状态,如果出口流量q出口变化量超过设定差值△q,回油高精度比例节流阀10仍采用闭环控制的方式控制总回油流量值q总回油趋近预设要求值qs。

12、本专利技术基于航空发动机专项试验领域高温模拟工作试验要求及燃油加温基本工作原理,设计测试试验台的进口高温燃油温控系统;采用变频器、离心泵组成进口保压、补油系统;采用一级油箱大循环和二级燃油进口压力闭环管路小循环相结合的方式,减少高温试验时高温油续存量大、加热时间长、效率低等问题;通过增加系统回油流量换热,稳定油箱温度,减少系统回油温度过高引发温度波动的风险;提出“大小循环+流量闭环控制”的控制策略,解决了燃油控制附件在快速切换为小流量大载荷试验时进口温度波动大的问题。所设计的航空发动机燃油控制附件进口高温燃油温控系统及方法可以满足燃油控制附件高温模拟工作试验的需求,包括对进口温度、油箱温度及系统回油温度的高精度控制。

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【技术保护点】

1.一种航空发动机控制附件试验台燃油温控系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括安全阀(18),在增压泵(6)后并联安全阀(18),其回油与油源相通。

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括进口压力调节PID控制器(15),用于变频驱动变频电机(5)直联的增压泵(6)输出目标压力。

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,增压泵(6)为离心增压泵。

5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括进口温度调节PID控制器(16),用于调节供油高精度比例三通阀(8)分配进入常温油路和经过燃油加热器(9)油路的油液比例。

6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括油箱温度调节PID控制器(17),用于调节回油高精度比例三通阀(13)分配回到离心增压泵(6)进口前和流经水冷交换器(14)回到油源的油液比例。

7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括阀位流量闭环控制器(19),用于控制回油高精度比例节流阀(10)。

8.一种航空发动机控制附件试验台燃油温控方法,其特征在于,使用如权利要求1-7所述的任一系统,包括:根据不同控制附件特性测算一个总回油流量预设值Qs,当总回油流量反馈Q总回油大于该预设值Qs时,回油高精度比例节流阀(10)的阀芯通过闭环控制的方式控制总回油流量值Q总回油趋近预设要求值Qs。

9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,当Q总回油小于等于预设要求值Qs时,首先通过闭环控制的方式控制流量值Q总回油趋近预设要求值Qs;如总回油流量Q总回油趋近预设要求值时,出口温度传感器(11)与进口温度传感器(2)的差值仍大于预设值差值△T时,回油高精度比例节流阀(10)改为开环控制,并增大开度。

10.根根据权利要求9所述的方法,其特征在于,燃油控制附件(12)出口流量改变负载状态,如果出口流量Q出口变化量超过设定差值△Q,回油高精度比例节流阀(10)仍采用闭环控制的方式控制总回油流量值Q总回油趋近预设要求值Qs。

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【技术特征摘要】

1.一种航空发动机控制附件试验台燃油温控系统,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括安全阀(18),在增压泵(6)后并联安全阀(18),其回油与油源相通。

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括进口压力调节pid控制器(15),用于变频驱动变频电机(5)直联的增压泵(6)输出目标压力。

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,增压泵(6)为离心增压泵。

5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括进口温度调节pid控制器(16),用于调节供油高精度比例三通阀(8)分配进入常温油路和经过燃油加热器(9)油路的油液比例。

6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括油箱温度调节pid控制器(17),用于调节回油高精度比例三通阀(13)分配回到离心增压泵(6)进口前和流经水冷交换器(14)回到油源的油液比例。

7.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,还包括阀位流量闭环控制器(...

【专利技术属性】
技术研发人员:金龙宇崔旺盛世伟王京川张海明
申请(专利权)人:中国航发北京航科发动机控制系统科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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