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申请/专利权人：北京航空航天大学
申请日：2024-04-18
公开（公告）日：2024-05-28
公开（公告）号：CN118094777A
主分类号：G06F30/15
分类号：G06F30/15;G06F30/27;G06F30/28;G06N3/084;G06F113/08;G06F119/08;G06F119/14
优先权：
专利状态码：有效-授权
法律状态：2024.06.18#授权;2024.06.14#实质审查的生效;2024.05.28#公开
摘要：本发明公开的航空发动机积冰与脱冰风险预测方法、设备、介质及产品，涉及航空发动机高空过冷水滴冰晶结冰与防冰领域。本发明通过压气机气流‑粒子运动换热耦合计算得到压气机各级轴向计算站关键参数，结合压气机叶片构型受到撞击的表面总水滴冰晶收集系数作为数据输入，得到冰晶黏附量和侵蚀量，进而基于冰晶黏附量和侵蚀量得到压气机轴向积冰位置、积冰速率，以确定压气机轴向积冰位置的结冰类型，帮助在发动机评估阶段快速筛选结冰严苛点，大幅度减少结冰实验和三维CFD仿真的工作量，减少仿真与试验工作难度；最后，分析各个计算站位积冰表面的积冰速率得到结冰表面多个影响因素间的关系，以确定计算站位是否具有脱冰风险。
主权项：1.一种航空发动机积冰与脱冰风险预测方法，其特征在于，所述方法包括：构建水滴冰晶粒子运动换热模型，采用流道分析方法耦合所述水滴冰晶粒子运动换热模型进行压气机性能-粒子运动换热耦合计算，得到压气机各级关键参数值；所述压气机各级关键参数包括：粒子直径、粒子温度、冰晶粒子融化率、空气温度和含湿量；所述水滴冰晶粒子运动换热模型包括过冷水以及过冷大水滴的粒子运动换热模型、冰晶粒子运动换热模型；采用总水滴冰晶收集系数数据库模型确定压气机叶片构型受到撞击的表面总水滴冰晶收集系数；基于所述压气机各级关键参数和所述表面总水滴冰晶收集系数，采用Trontin模型确定冰晶黏附量；考虑基于冰风洞实验结果建立的侵蚀模型确定积冰侵蚀量；建立结冰热力学模型获得结冰量；基于冰晶黏附量、侵蚀量、结冰量得到压气机轴向各计算站位中存在积冰位置及其积冰速率；根据压气机轴向积冰位置以及积冰速率确定压气机轴向积冰位置的结冰类型；所述结冰类型包括明冰、霜冰和湿雪冰；根据各个计算站位积冰表面的积冰速率分析得到结冰表面多个影响因素间的关系；结冰表面多个影响因素包括气动力、黏附力和离心力；根据结冰表面多个影响因素间的关系确定计算站位是否具有脱冰风险。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 北京航空航天大学 航空发动机积冰与脱冰风险预测方法、设备、介质及产品
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