(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202111369477.3 (22)申请日 2021.11.15 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114021262 A (43)申请公布日 2022.02.08 (73)专利权人 中国航发沈阳发动机 研究所 地址 110015 辽宁省沈阳市沈河区万 莲路1 号 (72)发明人 徐宝龙　张军峰　 (74)专利代理 机构 北京航信高科知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11526 专利代理师 刘传准 (51)Int.Cl. G06F 30/15(2020.01) G06F 30/17(2020.01)G06F 30/20(2020.01) G06F 119/14(2020.01) G06F 119/20(2020.01) (56)对比文件 CN 104595 033 A,2015.0 5.06 CN 108052694 A,2018.0 5.18 JP 202108423 5 A,2021.0 6.03 JP 201310 5259 A,2013.0 5.30 CN 110100084 A,2019.08.0 6 审查员 张一良 (54)发明名称 一种三通道前置扩压 器设计方法 (57)摘要 本申请属于航空发动机燃烧室领域， 特别涉 及一种三通道前置扩压器设计方法。 包括获取前 置扩压器的流量分配数据， 并根据流量分配数据 分别确定 各流路的进口面积及 进口高度； 根据流 量分配数据选取各流路的参数； 将各流路沿中心 线划分成多个截面垂直于中心线的单元， 并计算 出每个单元的长度； 计算出各流路的出口有效因 数； 确定各流路的面积比迭代初值； 计算出各流 路的设计参数G*； 计算出各流路的进口当量有效 因数； 计算出各流路的每个单元的最大静压恢复 系数； 计算出各流路的每个单元的出口截面面积 与进口截面面积的比值， 并判断该比值是否符合 要求， 若是， 则进入下一步， 若否， 则返回步骤五 重新确定面积比迭代初值； 确定各流路的内外壁 流路尺寸。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 114021262 B 2022.09.20 CN 114021262 B 1.一种三 通道前置扩压器设计方法， 其特 征在于， 包括： 步骤一、 获取前置扩压器的流量分配数据， 并根据所述流量分配数据分别确定前置扩 压器的外流路、 中间流路以及内流路的进口面积及进口高度， 包括： 获取前置扩压器的流量分配数据， 并根据 所述前置扩压器的流量分配数据得到前置扩 压器流向外环气流质量 流量WO、 火焰筒头 部气流质量 流量WM以及内环气流质量 流量Wi； 前置扩压器的外流路进口面积A3O、 中间流路进口面积A3M以及内流路进口面积A3i， 存在 以下关系： A3o:A3M:A3i＝Wo： WM： Wi 得： 其中， 根据前置扩压器的外流路进口面积A3O、 中间流路进口面积A3M以及内流路进口面积A3i， 分别确定前置扩压器的外流路进口高度H3O、 中间流路进口高度H3M以及内流路进口高度H3i； 步骤二、 根据所述流量分配数据选取前置扩压器的外流路、 中间流路 以及内流路的参 数； 步骤三、 将前置扩压器的外流路、 中间流路 以及内流路沿中心线划分成多个截面垂直 于中心线的单 元， 并计算出每 个单元的长度； 步骤四、 计算出 前置扩压器的外流路、 中间流路以及内流路的出口有效因数； 步骤五、 确定前置扩压器的外流路、 中间流路以及内流路的面积比迭代初值； 步骤六、 计算出 前置扩压器的外流路、 中间流路以及内流路的设计参数G*； 步骤七、 计算出 前置扩压器的外流路、 中间流路以及内流路的进口当量有效因数； 步骤八、 计算出前置扩压器的外流路、 中间流路 以及内流路的每个单元的最大静压恢 复系数； 步骤九、 计算出前置扩压器的外流路、 中间流路 以及内流路的每个单元的出口截面面 积与进口截面面积的比值， 并判断该比值是否 符合要求， 若 是， 则进入 下一步， 若否， 则返回 步骤五重新确定面积比迭代初值； 步骤十、 确定前置扩压器的外流路、 中间流路以及内流路的内外壁 流路尺寸。 2.根据权利要求1所述的三通道前置扩压器设计方法， 其特征在于， 步骤二中， 所述根 据所述流量分配数据选取 前置扩压器的外流路、 中间流路以及内流路的参数包括： 根据所述 流量分配数据选取： 前置扩压器的外流路中心线转角αdifO、 中间流路中心线转角αdifM以及内流路中心线转权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114021262 B 2角 αdifi； 前置扩压器的外流路长度LpreO、 中间流路长度LpreM以及内流路长度Lprei； 前置扩压器的外流路进口堵塞比BO、 中间流路进口堵塞比BM以及内流路进口堵塞比Bi。 3.根据权利要求2所述的三通道前置扩压器设计方法， 其特征在于， 步骤三中， 所述将 前置扩压器的外流路、 中间流路以及内流路沿中心线划分成多个截面垂直于中心线的单 元， 并计算出每 个单元的长度包括： 将前置扩压器的外流路、 中间流路以及内流路沿中心线分别划分成KO、 KM、 Ki个截面垂 直于中心线的单 元， 每个单元的长度S为： SO＝Lpreo/KO SM＝LpreM/KM Si＝Lprei/Ki。 其中， KO、 KM、 Ki的取值保证 每个单元的长度S在1m m左右。 4.根据权利要求3所述的三通道前置扩压器设计方法， 其特征在于， 步骤四中， 所述计 算出前置扩压器的外流路、 中间流路以及内流路的出口有效因数包括： 计算出前置扩压器的外流路出口有效因数E2O、 中间流路出口有效因数E2M以及内流 路出 口有效因数E2i： E2O＝1‑0.183(Lgapo/H30)0.408Bo0.315 E2M＝1‑0.183(LgapM/H3M)0.408BM0.315 E2i＝1‑0.183(Lgapi/H3i)0.408Bi0.315。 5.根据权利要求4所述的三通道前置扩压器设计方法， 其特征在于， 步骤五中， 所述确 定前置扩压器的外流路、 中间流路以及内流路的面积比迭代初值包括： 确定前置扩压器的外流 路面积比迭代初值AR30、 中间流路面积比迭代初值AR3M以及内流 路面积比迭代初值AR3i。 6.根据权利要求5所述的三通道前置扩压器设计方法， 其特征在于， 步骤六中， 所述计 算出前置扩压器的外流路、 中间流路以及内流路的设计参数G*包括： 计算出前置扩压器的外流路设计参数GO*、 中间流路设计参数GM*以及内流路设计参数 Gi*： GO*＝E2O2(0.985AR3O1.93‑1)‑0.5 GM*＝E2M2(0.985AR3M1.93‑1)‑0.5 Gi*＝E2i2(0.985AR3i1.93‑1)‑0.5。 7.根据权利要求6所述的三通道前置扩压器设计方法， 其特征在于， 步骤七中， 所述计 算出前置扩压器的外流路、 中间流路以及内流路的进口当量有效因数包括： 计算出前置扩压器的外流路进口当量有效因数E1O、 中间流路进口当量有效因数E1M以及 内流路进口当量有效因数E1i： 当E2O、 E2M、 E2i>0.825时： E1O＝1‑0.0123E2O‑14.025AR3O‑4 E1M＝1‑0.0123E2M‑14.025AR3M‑4 E1i＝1‑0.0123E2i‑14.025AR3i‑4 当E2O、 E2M、 E2i≤0.825时：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114021262 B 3