(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111586235.X (22)申请日 2021.12.2 2 (71)申请人 中国航空工业 集团公司北京长城计 量测试技 术研究所 地址 100095 北京市海淀区温泉镇环山村 (72)发明人 王玉芳　赵俭　赵乂鋆　 (74)专利代理 机构 北京正阳理工知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11639 代理人 张利萍 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 30/17(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种燃烧室试验器性能参数柔性分析方法 及系统 (57)摘要 本发明公开的一种燃烧室试验器性能参数 柔性分析方法及系统， 属于复杂流场试验领域。 本发明包括现场布局参数输入模块、 燃烧室几何 建模模块、 仿真计算模块和性能参数拟合模块。 本发明通过仿真与拟合的手段， 计算得到燃烧效 率以及总压损失系数等性能参数， 使用者可在操 作界面按实际情况输入与现场或设计相 匹配的 参数值， 从而能够方便快速地获取燃烧室性能参 数， 为燃烧室性能试验和性能参数综合校准提供 初始值。 本发 明能够避免传统试验 方法对堵塞效 应估计的计算繁琐性和不确定性， 方便燃烧室性 能参数的获取， 为燃烧室性能参数综合校准提供 理论依据。 本发明能指导现场试验， 优化现场测 试布局， 广泛应用于航空发动机燃烧室部件的设 计、 试验及运维领域。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 114357744 A 2022.04.15 CN 114357744 A 1.一种燃烧室试验器性能参数柔 性分析方法和系统， 其特 征在于： 包括以下步骤， 步骤1、 燃烧室进出口布局参数输入； 分别建立燃烧室进口计算模型和燃烧室出口计算 模型， 进行 数值模拟计算； 步骤2、 燃烧室进出口气动参数仿真； 用已有试验数据校核仿真方法的准确性及可靠 性， 在此基础上进行仿真计算， 得到不同条件下燃烧室进口和出口 的总温和总压值； 步骤3、 燃烧室性能参数计算公式数据拟合； 采用多元非线性函数拟合的方法得到燃烧 室试验器各性能参数拟合公式， 进 而得到不同条件下的燃烧室性能参数列表值； 步骤4、 燃烧室试验器各性能参数计算； 将数值计算过程和数据拟合过程封装到一个综 合仿真计算系统中， 使用者在操作界面按实际情况输入与现场或设计相匹配的参数值， 从 而能够方便快速地获取燃烧室性能参数， 为燃烧室性能试验和性能参数综合校准提供初始 值。 2.如权利要求1所述的一种燃烧室试验器性 能参数柔性分析方法和系统， 其特征在于： 还包括步骤5： 根据步骤4得到的燃烧室试验器各性能参数， 指导现场试验， 优化现场测试布 局。 3.如权利要求2所述的一种燃烧室试验器性 能参数柔性分析方法和系统， 其特征在于： 所述燃烧室进 出口气动参数仿 真包括相同探针插入深度和来流条件下不同探针数量、 相同 探针数量和来流条件下不同探针插入深度、 相同探针数量和探针插入深度条件下不同来流 马赫数； 探针类型分别为单点或多点总压探针和总温探针， 分别用于得到不同条件下燃烧 室进口的总温和总压 。 4.如权利要求3所述的一种燃烧室试验器性 能参数柔性分析方法和系统， 其特征在于： 所述燃烧室出 口性能参数计算包括相同探针插入深度、 测 量截面位置、 转速条件下不同探 针数量3种， 相同探针数量、 测量截面位置、 转速条件下不同探针插入深度3种， 相同探针数 量、 探针插入深度、 转速条件下不同测量截面位置3种， 相同探针数量、 探针插入深度、 测量 截面位置条件下不同转速3种,探针类型分别为四点总压探针和五点总温探针， 分别用于得 到不同条件下燃烧室出口 的总温和总压， 共计48组进口压力值和6 0组进口温度值。 5.如权利要求4所述的一种燃烧室试验器性 能参数柔性分析方法和系统， 其特征在于： 所述燃烧室试验器主要性能参数拟合公式， 是将设计值、 试验值和数值模拟结果进行数值 分析得到的一组性能参数与探针数量、 插 入深度、 测量截面 位置以及气流马赫数的关系式。 6.如权利要求5所述的一种燃烧室试验器性 能参数柔性分析方法和系统， 其特征在于： 所述燃烧室试验器性能参数包括总压损失系 数、 燃烧效率， 单一状态条件下 的燃烧室试验 器性能参数均由该 条件下燃烧室进出口总温和总压计算得到 。 7.如权利要求6所述的一种燃烧室试验器性 能参数柔性分析方法和系统， 其特征在于： 所述探针堵塞效应， 是 由温度探针和压力探针伸入流道而引起的流道堵塞， 堵塞效应的大 小取决于堵塞面积、 堵塞比和气流马赫数。 8.一种燃烧室试验器性能参数柔性分析方法和系统， 用于实现如权利 要求1、 2、 3、 4、 5、 6或7所述的一种燃烧室试验器性能参数柔性分析方法和系统， 其特征在于： 包括现场布局 参数输入 模块、 燃烧室几何建模 模块、 仿真计算模块和性能参数拟合模块； 现场布局参数输入模块用于将燃烧室探针的数量、 尺寸、 安装布局， 以及燃烧室试验器 的环境参数， 输入到 仿真计算界面中； 所述 安装布局包括轴向与周向布局；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114357744 A 2燃烧室几何建模模块用于将输入的布局参数在软件中转换为仿真计算的几何模型和 计算模型； 仿真计算模块用于对特定布局参数的几何模型进行压力、 温度、 流速的数值模拟， 通过 仿真计算输出获取燃烧室进出口 的气动参数， 所述气动参数包括平均温度、 平均压力； 性能参数拟合模块用于将得到的燃烧室进出口气动参数以多元非线性函数的方式进 行拟合， 通过仿真计算输出获取燃烧室性能参数的值以及其拟合公式。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114357744 A 3