[发明专利]一种航空发动机轴承腔通风设计方法

摘要

一种航空发动机轴承腔通风设计方法，涉及节流通风航空发动机轴承腔基本假设、节流孔的压力与流量计算方法、腔压计算流程；首先得到轴承腔的边界参数，轴承腔腔压计算是空气系统和附件机匣腔压多次迭代联算得到；其次对其进行如下假设计算仅针对发动机稳态工况；假设轴承腔稳态时的总压为滞止压力；假设气流由轴承腔通过节流孔的流动过程是绝能等墒过程；轴承腔的回油泵对腔压影响忽略；再次对节流通风航空发动机轴承腔求解。本发明的优点能得到在飞行包线内节流通风发动机润滑系统轴承腔腔压计算数据，可指导军用航空发动机、民机、燃气轮机、船舶动力的润滑系统节流通风系统设计，应用前景广阔。

主权项

一种航空发动机轴承腔通风设计方法，其特征在于：所述的一种航空发动机轴承腔通风设计方法，涉及节流通风航空发动机轴承腔基本假设、节流孔的压力与流量计算方法、腔压计算流程；首先得到轴承腔的边界参数，轴承腔腔压计算是空气系统和附件机匣腔压多次迭代联算得到；在飞行高度对应的发动机各状态下，计算空气系统得到的各封严前压力、温度、流量，由当地大气压、高空活门、离心通风器反推附件机匣腔压、腔温，分别作为轴承腔封严入口和节流孔出口的边界参数；其次对其进行基本假设，根据具体发动机分析其轴承腔的封严形式和回油泵对腔压影响，轴承腔气体流动可做如下假设：a)计算仅针对发动机稳态工况；b)假设轴承腔稳态时的总压为滞止压力，腔总温为滞止温度；由于轴承腔空间大，假设轴承腔内的气流v＝0，即气体动能转换为气体内能；假设轴承腔内气体流动为定常等熵流动，由于采用节流通风结构，降低了轴承腔的通风量，又气体的热容量小，因此可忽略通风带走的气体热量以及气体与腔壁、轴承、滑油的热交换过程；c)假设气流由轴承腔通过节流孔的流动过程是绝能等熵过程；气体在节流孔中流速快，工程计算上忽略节流孔内气体流动的能量损失；另外，轴承腔的回油泵对腔压影响忽略；再次对节流通风航空发动机轴承腔求解；计算时，先根据假设的轴承腔腔压初值P0，再分别计算轴承腔进出口气体质量流量，其中在计算节流孔通风量时需先判断节流孔是否堵塞；之后，按质量守恒原理，进出口质量流量应相等，但在工程计算中进出口质量流量差值满足一定的工程精度要求时，认为达到质量守恒；在计算的轴承腔进出口流量的差值与设定的工程精度δ比较过程中，如果满足质量守恒，则认为假设成立，即假设的轴承腔腔压初值P0为轴承腔腔压Pq；如果不满足质量守恒，则应重新赋腔压初值进行迭代，直到满足质量守恒要求为止，输出轴承腔腔压。