【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空发动机主燃烧室分析，公开了一种燃烧性能敏感性评估方法及装置。
技术介绍
1、燃烧室作为燃气轮机三大重要部件中的核心，主要功能是将燃料的化学能转变为燃气的热能，提高气体的热焓，从而推动涡轮部件做功。为了保证能获取满意的燃气轮机性能及寿命，需要主燃烧室部件具有较好的燃烧稳定性、较高的燃烧效率、较低的总压损失以及较好的出口温度分布品质等特性。对于现代燃气轮机燃烧室而言，随燃烧室重量降低温升提高，使得燃烧室较多发展为短环形燃烧室，传统测试手段无法直接捕获燃烧室性能参数，新型测试手段在工程应用阶段未普及，使得直接测试燃烧出口温度场的方案可行性降低。因此快速获取燃烧室燃烧性能的变化，是减少发动机研制周期，提高试验成功率，增长热端部件寿命的重要原因之一。
2、而且在真实发动机试验过程中，对于燃烧性能的变化，仍存在许多干扰因素，如何排除非稳态条件下发动机控制参数对主燃烧室燃烧性能敏感性的影响，以及如何排除一系列对燃烧性能敏感性产生干扰的燃烧控制相关参数、如何尽量减少试验件故障带来的重复性试验工作从而获得燃烧室真实的工作性能敏感性变化趋势，是亟待解决的新课题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种燃烧性能敏感性评估方法及装置，排除了非稳态条件下发动机控制参数对主燃烧室燃烧性能敏感性的影响，且排除了燃烧控制参数对燃烧性能敏感性产生干扰，能及时快速地获取燃烧室工作性能变化状态，反映发动机真实环境工作下的燃烧室性能状态敏感性。
2、为了实现上述技术效果，
3、一种燃烧性能敏感性评估方法，包括：
4、获取航空发动机在稳态时间段内多个时间点的控制参数，分别分析获得每个控制参数在稳态时间段内的总体标准偏差；所述控制参数包括燃烧室进口压力、燃油流量、燃油喷嘴压力；
5、当燃烧室进口压力总体标准偏差小于等于第一预设阈值、燃油流量总体标准偏差小于等于第二预设阈值且燃油喷嘴压力总体标准偏差小于等于第三预设阈值时，获取在稳态时间段内多个时间点燃烧室不同下游位置的温度，分析获得燃烧室每个选定下游位置的温度在稳态时间内的总体标准偏差；
6、若燃烧室所有选定的下游位置的温度在稳态时间内的总体标准偏差中的最大值小于等于第四预设阈值，则燃烧性能稳定、敏感性低；若燃烧室所有选定的下游位置的温度在稳态时间内的总体标准偏差中的最大值大于第四预设阈值，则燃烧性能敏感性高；所述第四预设阈值，其中为燃烧室进口压力总体标准偏差，为燃油流量总体标准偏差，为燃油喷嘴压力总体标准偏差。
7、进一步地，航空发动机的稳态时间段的确定方法包括：
8、分别获取航空发动机转速和油门杆角度随时间变化率；
9、选择转速变化率小于第一限定阈值且油门杆角度变化率小于第二限定阈值的发动机时间段为稳态时间段。
10、进一步地，控制参数在稳态时间段内的总体标准偏差根据分析获得，其中为第个控制参数的总体标准偏差，为第个控制参数在稳态时间段内的第个时间点参数值，，为第个控制参数在稳态时间段内的样本数，为第个控制参数的个样本平均值。
11、进一步地，燃烧室每个选定下游位置的温度在稳态时间内的总体标准偏差根据分析获得，其中为第个下游位置的温度的总体标准偏差，为第个下游位置的温度在稳态时间段内的第个时间点参数值，，为第个下游位置的温度在稳态时间段内的样本数，为第个下游位置的温度的个样本平均值。
12、为实现上述技术效果，本专利技术还提供了一种燃烧性能敏感性评估装置，包括：
13、数据采集模块，所述数据采集模块用于获取航空发动机在稳态时间段内多个时间点的控制参数，分别分析获得每个控制参数在稳态时间段内的总体标准偏差；所述控制参数包括燃烧室进口压力、燃油流量、燃油喷嘴压力；
14、控制参数分析模块，所述控制参数分析模块用于在燃烧室进口压力总体标准偏差小于等于第一预设阈值、燃油流量总体标准偏差小于等于第二预设阈值且燃油喷嘴压力总体标准偏差小于等于第三预设阈值时，获取在稳态时间段内多个时间点燃烧室不同下游位置的温度，分析获得燃烧室每个选定下游位置的温度在稳态时间内的总体标准偏差；
15、评估模块，所述评估模块用于根据燃烧室所有选定的下游位置的温度在稳态时间内的总体标准偏差中的最大值与第四预设阈值的大小关系，判断燃烧室的燃烧性能敏感性的高低；若燃烧室所有选定的下游位置的温度在稳态时间内的总体标准偏差中的最大值小于等于第四预设阈值，则燃烧性能稳定、敏感性低；若燃烧室所有选定的下游位置的温度在稳态时间内的总体标准偏差中的最大值大于第四预设阈值，则燃烧性能敏感性高；所述第四预设阈值，其中为燃烧室进口压力总体标准偏差，为燃油流量总体标准偏差，为燃油喷嘴压力总体标准偏差。
16、进一步地，所述数据采集模块通过分别获取航空发动机转速和油门杆角度随时间变化率，确定转速变化率小于第一限定阈值且油门杆角度变化率小于第二限定阈值的发动机时间段为稳态时间段。
17、进一步地，所述控制参数分析模块根据分析获得每个控制参数在稳态时间段内的总体标准偏差，其中为第个控制参数的总体标准偏差，为第个控制参数在稳态时间段内的第个时间点参数值，，为第个控制参数在稳态时间段内的样本数，为第个控制参数的个样本平均值。
18、进一步地，所述控制参数分析模块根据分析获得燃烧室每个选定下游位置的温度在稳态时间内的总体标准偏差，其中为第个下游位置的温度的总体标准偏差，为第个下游位置的温度在稳态时间段内的第个时间点参数值，，为第个下游位置的温度在稳态时间段内的样本数，为第个下游位置的温度的个样本平均值。
19、与现有技术相比，本专利技术所具备的有益效果是：本专利技术通过通过间接统计燃烧室下游位置的温度变化规律的方式，对燃烧室燃烧性能状态进行评估，评估时排除了非稳态条件下发动机控制参数对主燃烧室燃烧性能敏感性的影响，且排除了燃烧控制参数对燃烧性能敏感性产生干扰，能及时快速地获取燃烧室工作性能变化状态，反映发动机真实环境工作下的燃烧室性能状态敏感性。
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1.一种燃烧性能敏感性评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的燃烧性能敏感性评估方法，其特征在于，航空发动机的稳态时间段的确定方法包括：
3.根据权利要求1所述的燃烧性能敏感性评估方法，其特征在于，控制参数在稳态时间段内的总体标准偏差根据分析获得，其中为第个控制参数的总体标准偏差，为第个控制参数在稳态时间段内的第个时间点参数值，，为第个控制参数在稳态时间段内的样本数，为第个控制参数的个样本平均值。
4.根据权利要求1所述的燃烧性能敏感性评估方法，其特征在于，燃烧室每个选定下游位置的温度在稳态时间内的总体标准偏差根据分析获得，其中为第个下游位置的温度的总体标准偏差，为第个下游位置的温度在稳态时间段内的第个时间点参数值，，为第个下游位置的温度在稳态时间段内的样本数，为第个下游位置的温度的个样本平均值。
5.一种燃烧性能敏感性评估装置，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的燃烧性能敏感性评估装置，其特征在于，所述数据采集模块通过分别获取航空发动机转速和油门杆角度随时间变化率，确定转速变化率小于第一限定阈值且
7.根据权利要求5所述的燃烧性能敏感性评估装置，其特征在于，所述控制参数分析模块根据分析获得每个控制参数在稳态时间段内的总体标准偏差，其中为第个控制参数的总体标准偏差，为第个控制参数在稳态时间段内的第个时间点参数值，，为第个控制参数在稳态时间段内的样本数，为第个控制参数的个样本平均值。
8.根据权利要求5所述的燃烧性能敏感性评估装置，其特征在于，所述控制参数分析模块根据分析获得燃烧室每个选定下游位置的温度在稳态时间内的总体标准偏差，其中为第个下游位置的温度的总体标准偏差，为第个下游位置的温度在稳态时间段内的第个时间点参数值，，为第个下游位置的温度在稳态时间段内的样本数，为第个下游位置的温度的个样本平均值。
...【技术特征摘要】
1.一种燃烧性能敏感性评估方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的燃烧性能敏感性评估方法，其特征在于，航空发动机的稳态时间段的确定方法包括：
3.根据权利要求1所述的燃烧性能敏感性评估方法，其特征在于，控制参数在稳态时间段内的总体标准偏差根据分析获得，其中为第个控制参数的总体标准偏差，为第个控制参数在稳态时间段内的第个时间点参数值，，为第个控制参数在稳态时间段内的样本数，为第个控制参数的个样本平均值。
4.根据权利要求1所述的燃烧性能敏感性评估方法，其特征在于，燃烧室每个选定下游位置的温度在稳态时间内的总体标准偏差根据分析获得，其中为第个下游位置的温度的总体标准偏差，为第个下游位置的温度在稳态时间段内的第个时间点参数值，，为第个下游位置的温度在稳态时间段内的样本数，为第个下游位置的温度的个样本平均值。
5.一种燃烧性能敏感性评估装置，其特征在于，包括：
6.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄维娜，洪侨嗣，黎武，杨会评，郑明新，李逸飞，李晓明，李银怀，吴悠，梁勇，赵弦，雷滨，陈溯敏，张宽，
申请(专利权)人：中国航发四川燃气涡轮研究院，
类型：发明
国别省市：
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