[发明专利]一种航空发动机高空模拟试车台调节阀自动选型方法

说明书

本申请提供一种航空发动机高空模拟试车台调节阀自动选型方法，所述方法包括：分析得到空中工作环境模拟进气系统和排气系统的极限边界；获得气动支路上的每台调节阀的工作边界；根据气动支路上的每台调节阀的工作边界，确定最优调节阀规格；根据气动支路上的每台调节阀的工作边界，以EN标准系列中的工业阀门壳体强度设计EN12516为基础，查询得到调节阀适用材质及温度压力等级；根据所述温度压力等级和所述最优调节阀规格，基于工业阀门壳体强度设计EN12516，定量确定计算压力P_c、应力因子S和耐腐蚀常量c；根据最小壁厚计算公式计算得到满足调节阀最低强度可靠性要求的调节阀的最小壳体壁厚e_min；对调节阀本体法兰及配对法兰进行选型。

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，具体涉及一种航空发动机高空模拟试车台调节阀自动选型方法。

背景技术

调节阀作为航空发动机高空模拟试车台空中工作环境模拟系统的前端调节装置，其可靠性不仅直接决定了发动机及高空试验设备的运行安全，也间接影响着航空发动机的研制试验进展，该装置的重要作用是不言而喻的。同一个高空试验台往往要适应多个不同试验对象及众多的复杂试验科目，而不同的试验科目需要模拟的工作环境在空气流量、压力、温度指标上呈现变化范围宽且剧烈、持续时间长等严苛特点。不仅要求调节阀的调节能力要能够满足试验科目需求，也要求其可靠性必须能够在高低温交变、压力大范围变化的复杂流场中保持稳定。为使高空试车台环境模拟系统调节阀能够满足上述需求，往往要在试验台建设前根据主要试验对象特点和拟开展试验科目的要求，基于阀门制造标准对拟采用的调节阀进行全面的选型分析工作。根据高空试车台的建设经验，一般使用EN标准进行选型分析。

高空试车台调节阀选型分析工作复杂、步骤繁多，是一项成体系的系统工程。此外，现阶段并无可直接借鉴的完整选型方法，目前对于具有一般性要求的调节阀分析，国际通用的方法均遵循美国国家标准ISA 75.01.01(工业过程控制阀选型标准)中规定的选型方法，但该方法一般适用于直径在1米以下的调节阀，对于高空试车台适用的大尺寸调节阀分析的借鉴作用非常有限。且随着我国发动机型号研制进程的快速推进，相应试验设施的建设项目呈现井喷式发展。每个试车台均要求对调节阀开展全面的选型分析工作，需求工作量极大，若完全依靠现阶段的人工选型方法则可能造成进度拖延、计算失误、人力资源占用等问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了一种航空发动机高空模拟试车台调节阀自动选型方法，能够提高调节阀选型工作的效率和准确率。

本申请提供一种航空发动机高空模拟试车台调节阀自动选型方法，所述方法包括：

根据高空台主要试验对象的特性及试验科目，分析得到空中工作环境模拟进气系统和排气系统的极限边界；

利用高空舱气动布局设计原理，根据已总结的空中工作环境模拟进气系统和排气系统的极限边界，获得气动支路上的每台调节阀的工作边界；

根据气动支路上的每台调节阀的工作边界，确定最优调节阀规格；

根据气动支路上的每台调节阀的工作边界，以EN标准系列中的工业阀门壳体强度设计EN12516为基础，查询得到调节阀适用材质及温度压力等级；

根据所述温度压力等级和所述最优调节阀规格，基于工业阀门壳体强度设计EN12516，定量确定计算压力P_c、应力因子S和耐腐蚀常量c；

根据最小壁厚计算公式计算得到满足调节阀最低强度可靠性要求的调节阀的最小壳体壁厚e_min；

对调节阀本体法兰及配对法兰进行选型。

具体的，在对调节阀本体法兰及配对法兰进行选型之后，方法还包括：

基于EN标准系列，对高空试车台调节阀选型分析的数据库进行整理和封装；