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申请/专利权人：南京航空航天大学

摘要：本发明公开了一种基于曲线拟合与曲面拟合的航空发动机慢车以下部件特性外推方法，用于解决慢车以下部件特性难以获取的问题。该方法的特征在于：根据发动机部件特性连续平滑的特点，对慢车以上部件特性进行曲线与曲面拟合，由拟合结果外推慢车以下部件特性。其中，对压气机喘振与堵塞边界压比，涡轮最大与最小落压比进行曲线拟合；对压气机与涡轮的换算流量进行曲面拟合；分别将压气机与涡轮的等熵效率变换为比损失系数与比焓变系数并进行曲面拟合。本发明实现了航空发动机慢车以下直至0转速的部件特性外推，为使用航空发动机部件级模型开展起动过程仿真创造了便利的条件。

主权项：1.一种基于曲线拟合与曲面拟合的航空发动机慢车以下部件特性外推方法，其特征在于，根据发动机部件特性连续平滑的特点，对慢车以上部件特性进行曲线拟合与曲面拟合，由拟合结果外推慢车以下部件特性，其中：SS1.压气机部件特性外推方法的特征在于，包括以下步骤：步骤A1：作慢车以上喘振与堵塞边界压比关于相对换算转速的曲线拟合，拟合关系式如式1和2所示，由拟合结果外推慢车以下喘振与堵塞边界压比； 式中，πC为压气机压比，Ncor为相对换算转速，C为曲线，下标C代表压气机，下标surge与choke分别代表喘振边界与堵塞边界；步骤A2：由喘振与堵塞边界压比的外推结果，按式3计算得到慢车以下各条相对换算转速线上其他各点的压比；πC＝ZC·πC，surge-πC，choke+πC，choke3式中，ZC为压气机压比系数，其定义如下： 步骤A3：作慢车以上换算流量关于相对换算转速与压比系数的曲面拟合，拟合关系式如式5所示，由拟合结果外推慢车以下换算流量； 式中，Wcor为换算流量，S为曲面；步骤A4：计算慢车以上各点的比损失系数，作慢车以上比损失系数关于相对换算转速与压比系数的曲面拟合，拟合关系式如式6所示，由拟合结果外推慢车以下比损失系数，由外推结果计算慢车以下等熵效率； 式中，为所述比损失系数，其定义如下： 式中，为压气机中气体平均比热容比的估计值，因为压气机中气体一般为空气，所以取SS2：涡轮部件特性外推方法的特征在于，包括以下步骤：步骤B1：作慢车以上最大与最小落压比关于相对换算转速的曲线拟合，拟合关系式如式8和9所示，由拟合结果外推慢车以下最大与最小落压比； 式中，πT为涡轮落压比，下标T代表涡轮，下标max与min分别代表最大落压比边界与最小落压比边界；步骤B2：由最大与最小落压比的外推结果，按式10计算得到慢车以下各条相对换算转速线上其他各点的落压比；πT＝ZT·πT，max-πT，min+πT，min10式中，ZT为涡轮落压比系数，其定义如下： 步骤B3：作慢车以上最大与最小换算流量关于相对换算转速的曲线拟合，拟合关系式如式12和13所示，由拟合结果外推慢车以下最大与最小换算流量； 步骤B4：基于慢车以上换算流量以及慢车以下最大与最小换算流量，作换算流量关于相对换算转速与落压比系数的曲面拟合，拟合关系式如式14所示，由拟合结果外推慢车以下其他各点的换算流量； 步骤B5：计算慢车以上各点的比焓变系数，作慢车以上最大落压比所对应的比焓变系数关于相对换算转速的曲线拟合，拟合关系式如式15所示，由拟合结果外推慢车以下最大落压比所对应的比焓变系数； 式中，为所述比焓变系数，其定义如下： 式中，为涡轮中气体平均比热容比的估计值，因为在慢车以上状态下涡轮中气体一般为燃气，所以取步骤B6：基于慢车以上比焓变系数以及慢车以下最大落压比所对应的比焓变系数，作比焓变系数关于相对换算转速与落压比系数的曲面拟合，拟合关系式如式17所示，由拟合结果外推慢车以下比焓变系数，由外推结果计算慢车以下等熵效率。

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百度查询： 南京航空航天大学 一种基于曲线拟合与曲面拟合的航空发动机慢车以下部件特性外推方法