[发明专利]一种带导流支板的加力燃烧室外涵气动面积确定方法

说明书

本申请属于飞机发动机设计领域，涉及一种带导流支板的加力燃烧室外涵气动面积确定方法。该方法包括：步骤S1、对外涵气在加力燃烧室中的流动及与内涵气掺混的多个气路分区进行外涵气流量计算，确定各分区的外涵气流量占比；步骤S2、确定各分区特征截面几何面积占比；步骤S3、根据所述外涵气流量占比与几何面积占比确定外涵气动面积修正系数；步骤S4、根据所述外涵气动面积修正系数计算外涵气动面积。本申请针对带导流支板的加力燃烧室的特点，提出能适用于此类加力燃烧室外涵气动面积计算的方法，解决带导流支板的加力燃烧室外涵气动面积计算复杂且算不准的问题。

技术领域

本申请属于飞机发动机设计领域，特别涉及一种带导流支板的加力燃烧室外涵气动面积确定方法。

背景技术

对高温涡轮叶片进行遮挡，能有效提高涡扇发动机的后向红外隐身性能。可通过在加力燃烧室中设置隐身导流支板，并对其进行气冷，来对涡轮叶片进行遮挡。在加力燃烧室中设置气冷导流支板，需要引外涵气对其进行冷却，外涵气的流动情况就变得更加复杂，外涵气动面积的计算难度也随之大幅增加。目前加力燃烧室设计中采用的外涵气动面积计算方法已不适用于此类加力燃烧室。

传统三代加力燃烧室一般具有较明显的外内涵气流掺混截面或明确的合流点，此类加力燃烧室的外涵气动面积计算相对简单明了。本发明之前，外涵气动面积计算相对复杂的是混合扩压与喷油稳定一体化加力燃烧室，该加力燃烧室采用“平衡静压换算法”计算外涵气动面积，将外涵气流划分成3个流路，并选取其中气量占比最高且与内涵气直接掺混的一股气流，来计算该股气流与内涵气的平衡静压，再利用这一平衡静压分别计算出各股气流的气动面积，加和后即可得到外涵气动面积。

对于带导流支板的加力燃烧室而言，与内涵气直接掺混的这股外涵气流占整个外涵气的比例相对较小，继续用该气流计算平衡静压并以此折算出总的外涵气动面积显然是不合适的。而占外涵气比例最大的一股气流(隔热屏冷却通道内的气流)与内涵气的掺混过程又是从加力隔热屏进口一直延续到加力燃烧室出口，因此也不能基于该气流进行平衡静压换算、计算外涵气动面积。也就是说目前没有能指导带导流支板的加力燃烧室外涵气动面积计算的方法。

发明内容

为了解决上述问题，本申请针对带导流支板的加力燃烧室的特点，提出能适用于此类加力燃烧室外涵气动面积计算的方法，解决带导流支板的加力燃烧室外涵气动面积计算复杂且算不准的问题。

本申请第一方面提供了一种带导流支板的加力燃烧室外涵气动面积确定方法，包括：

步骤S1、对外涵气在加力燃烧室中的流动及与内涵气掺混的多个气路分区进行外涵气流量计算，确定各分区的外涵气流量占比；

步骤S2、确定各分区特征截面几何面积占比；

步骤S3、根据所述外涵气流量占比与几何面积占比确定外涵气动面积修正系数；

步骤S4、根据所述外涵气动面积修正系数计算外涵气动面积。

优选的是，在步骤S1之前，进一步包括：

步骤S0、对带导流支板的加力燃烧室外涵气进行分区，确定带导流支板的加力燃烧室外涵气包括进入隔热屏冷却通道的第一部分，进入合流环与隔热屏前的通道的第二部分，以及进入所述导流支板的第三部分。

优选的是，步骤S1中，确定各分区的外涵气流量占比包括：

其中，α_i为第i个分区的外涵气流量占比，W_i为第i个分区的外涵气流量，n为划分的分区数量。

优选的是，步骤S2中，确定各分区特征截面几何面积占比包括：