一种带喷嘴的燃油总管出口燃油不均度的计算方法与流程

技术特征：
1.一种带喷嘴的燃油总管出口燃油不均度的计算方法，其特征在于，包括：步骤一、获取流经对应喷嘴的燃油从入口到出口的压力损失；步骤二、获取燃油总管的进口燃油压力与各个喷嘴的出口燃油压力的第一平衡方程，并将流经对应喷嘴的燃油从入口到出口的压力损失代入对应的所述第一平衡方程中，得到第二平衡方程；步骤三、根据喷嘴流量试验数据拟合得到燃油流经各个喷嘴的压力损失与对应喷嘴的出口流量，并将燃油流经各个喷嘴的压力损失与对应喷嘴的出口流量代入对应的所述第二平衡方程中，得到第三平衡方程；步骤四、获取燃油流量的第四平衡方程，联立所述第三平衡方程以及所述第四平衡方程计算得到各个喷嘴的出口流量；步骤五、根据各个喷嘴的出口流量计算出带喷嘴的燃油总管的燃油不均度。2.根据权利要求1所述的带喷嘴的燃油总管出口燃油不均度的计算方法，其特征在于，步骤一中，所述获取流经对应喷嘴的燃油从入口到出口的压力损失包括：s101、获取燃油流经各个喷嘴的压力损失的第一函数；s102、将流经各个喷嘴的燃油经过进油管、燃油总管以及燃油分管的流经路径拆分成局部管段和沿程管段，计算流经各个喷嘴的燃油经过进油管、燃油总管以及燃油分管的压力损失的第二函数；s103、将对应喷嘴的所述第一函数与所述第二函数加和，计算出流经各个喷嘴的燃油从入口到出口的压力损失的第三函数。3.根据权利要求2所述的带喷嘴的燃油总管出口燃油不均度的计算方法，其特征在于，s101中，所述获取燃油流经各个喷嘴的压力损失的第一函数包括：获取燃油流经第1个喷嘴的压力损失的第一函数：
△
p
喷嘴1
；获取燃油流经第2个喷嘴的压力损失的第一函数：
△
p
喷嘴2
；...获取燃油流经第n个喷嘴的压力损失的第一函数：
△
p
喷嘴n
；其中，
△
p
喷嘴1
～
△
p
喷嘴n
为对应喷嘴的压力损失。4.根据权利要求3所述的带喷嘴的燃油总管出口燃油不均度的计算方法，其特征在于，s102中，所述将流经各个喷嘴的燃油经过进油管、燃油总管以及燃油分管的流经路径拆分成局部管段和沿程管段，计算流经各个喷嘴的燃油经过进油管、燃油总管以及燃油分管的压力损失的第二函数包括：将流经第1个喷嘴的燃油经过进油管、燃油总管以及燃油分管的流经路径拆分成m1个局部管段和k1个沿程管段，则流经第1个喷嘴的燃油经过燃油总管以及燃油分管的压力损失的第二函数为：将流经第2个喷嘴的燃油经过进油管、燃油总管以及燃油分管的流经路径拆分成m2个局部管段和k2个沿程管段，则流经第2个喷嘴的燃油经过燃油总管以及燃油分管的压力损失的第二函数为：
...将流经第n个喷嘴的燃油经过进油管、燃油总管以及燃油分管的流经路径拆分成m
n
个局部管段和k
n
个沿程管段，则流经第n个喷嘴的燃油经过燃油总管以及燃油分管的压力损失的第二函数为：其中，
△
p
路径1
～
△
p
路径n
为流经对应喷嘴的燃油经过燃油总管以及燃油分管的压力损失，ζ
i
为第i个局部管段上的局部阻力系数，ρ为燃油的密度，w
i
为第i个局部管段上的燃油流速，λ
j
为第j个沿程管段上的沿程阻力系数，l
j
为第j个沿程管段的特征长度，d
j
为第j个沿程管路的直径，v
j
为第j个沿程管段上的燃油流速。5.根据权利要求4所述的带喷嘴的燃油总管出口燃油不均度的计算方法，其特征在于，所述局部管段包括突扩管段、突缩管段、弯管段以及三通管段。6.根据权利要求5所述的带喷嘴的燃油总管出口燃油不均度的计算方法，其特征在于，s103中，所述将对应喷嘴的所述第一函数与所述第二函数加和，计算出流经各个喷嘴的燃油从入口到出口的压力损失的第三函数包括：将对应喷嘴的第一函数与第二函数进行加和，得到：流经第1个喷嘴的燃油从入口到出口的压力损失的第三函数为：流经第2个喷嘴的燃油从入口到出口的压力损失的第三函数为：
…
流经第n个喷嘴的燃油从入口到出口的压力损失的第三函数为：其中，
△
p
w1
～
△
p
wn
为对应喷嘴的燃油从入口到出口的压力损失。7.根据权利要求6所述的带喷嘴的燃油总管出口燃油不均度的计算方法，其特征在于，步骤二中，所述获取燃油总管的进口燃油压力与各个喷嘴的出口燃油压力的第一平衡方程，并将流经对应喷嘴的燃油从入口到出口的压力损失代入对应的所述第一平衡方程中，得到第二平衡方程包括：s201、获取燃油总管的进口燃油压力与各个喷嘴的出口燃油压力的第一平衡方程，包括：获取燃油总管的进口燃油压力与第1个喷嘴的出口燃油压力的第一平衡方程：
获取燃油总管的进口燃油压力与第2个喷嘴的出口燃油压力的第一平衡方程：获取燃油总管的进口燃油压力与第n个喷嘴的出口燃油压力的第一平衡方程：其中，p0为进油管处的压力，h0为进油管距离参考截面的高度，v0为进油管处燃油流速，p1～p
n
对应喷嘴的出口压力，g为重力加速度，h1～h
n
为对应喷嘴出口距离参考截面的高度，v1～v
n
为对应喷嘴的出口燃油流速；s202、将流经对应喷嘴的燃油从入口到出口的压力损失代入对应的所述第一平衡方程中，得到第二平衡方程包括：将流经第1个喷嘴的燃油从入口到出口的压力损失的第三函数代入对应的所述第一平衡方程中，得到第二平衡方程为：将流经第2个喷嘴的燃油从入口到出口的压力损失的第三函数代入对应的所述第一平衡方程中，得到第二平衡方程为：将流经第n个喷嘴的燃油从入口到出口的压力损失的第三函数代入对应的所述第一平衡方程中，得到第二平衡方程为：8.根据权利要求7所述的带喷嘴的燃油总管出口燃油不均度的计算方法，其特征在于，步骤三中，所述根据喷嘴流量试验数据拟合得到燃油流经各个喷嘴的压力损失与对应喷嘴的出口流量，并将燃油流经各个喷嘴的压力损失与对应喷嘴的出口流量代入对应的所述第二平衡方程中，得到第三平衡方程包括：s301、根据喷嘴流量试验数据拟合得到燃油流经各个喷嘴的压力损失与对应喷嘴的出口流量，包括：燃油流经第1个喷嘴的压力损失与该喷嘴的出口流量的第四函数为：燃油流经第2个喷嘴的压力损失与该喷嘴的出口流量的第四函数为：...
燃油流经第n个喷嘴的压力损失与该喷嘴的出口流量的第四函数为：其中，
△
p
喷嘴1
～
△
p
喷嘴n
为对应喷嘴的压力损失，ρ为燃油的密度，v1～v
n
为对应喷嘴出口的燃油流速，q1～q
n
为对应喷嘴的出口流量；s302，将燃油流经各个喷嘴的压力损失与对应喷嘴的出口流量代入对应的所述第二平衡方程中，得到第三平衡方程包括：将燃油流经第1个喷嘴的压力损失与该喷嘴的出口流量的第四函数代入对应的所述第二平衡方程中，得到第三平衡方程为：将燃油流经第2个喷嘴的压力损失与该喷嘴的出口流量的第四函数代入对应的所述第二平衡方程中，得到第三平衡方程为：...将燃油流经第n个喷嘴的压力损失与该喷嘴的出口流量的第四函数代入对应的所述第二平衡方程中，得到第三平衡方程为：9.根据权利要求8所述的带喷嘴的燃油总管出口燃油不均度的计算方法，其特征在于，步骤四中，所述获取燃油流量的第四平衡方程，联立所述第三平衡方程以及所述第四平衡方程计算得到各个喷嘴的出口流量包括：s401、根据质量守恒定律，得到燃油流量的第四平衡方程，燃油入口流量为各个喷嘴的出口流量之和：q
in
＝q1 q2 ... q
n
其中，q
in
为燃油入口流量，q1～q
n
为对应喷嘴的出口流量；s402、联立所述第三平衡方程以及所述第四平衡方程，求解出各个喷嘴的出口流量。10.根据权利要求9所述的带喷嘴的燃油总管出口燃油不均度的计算方法，其特征在于，步骤五中，所述根据各个喷嘴的出口流量计算出带喷嘴的燃油总管的燃油不均度包括：通过如下公式计算出带喷嘴的燃油总管的燃油不均度：其中，δ
i
为带喷嘴的燃油总管的燃油不均度。

技术总结
本申请属于航空发动机主燃烧室领域，特别涉及一种带喷嘴的燃油总管出口燃油不均度的计算方法。包括：获取流经对应喷嘴的燃油从入口到出口的压力损失；获取燃油总管的进口燃油压力与各个喷嘴的出口燃油压力的第一平衡方程，并将流经对应喷嘴的燃油从入口到出口的压力损失代入对应的第一平衡方程中，得到第二平衡方程；获取燃油流经各个喷嘴的压力损失与对应喷嘴的出口流量，并将燃油流经各个喷嘴的压力损失与对应喷嘴的出口流量代入对应的第二平衡方程中，得到第三平衡方程；获取燃油流量的第四平衡方程，联立第三平衡方程以及第四平衡方程计算得到各个喷嘴的出口流量；根据各个喷嘴的出口流量计算出带喷嘴的燃油总管的燃油不均度。油不均度。油不均度。


技术研发人员：呼姚 赵传亮 门玉宾 万云霞 朱宇 郭舒
受保护的技术使用者：中国航发沈阳发动机研究所
技术研发日：2021.07.01
技术公布日：2021/10/23