CN107884200A - 发动机进气压力场品质自动判断方法和装置 - Google Patents

发动机进气压力场品质自动判断方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种发动机进气压力场品质自动判断方法和装置，通过读取待分析的试验数据文件，试验数据文件包含有试验中测得的发动机进气压力场的实测指标值；按照读取的待分析的试验数据文件和预置的试验参数，计算各主要压力场品质指标值及与各主要压力场品质指标值相对应的最大畸变区域范围；根据计算出的各主要压力场品质指标值、预置的各主要压力场品质设计指标值和规则表，判断发动机进气压力场品质的达标情况。本发明提供的发动机进气压力场品质自动判断方法和装置，大幅度降低了判断压力场品质时所消耗的时间，极大地提高了压力场分析效率，对不达标压力场试验件的优化设计起到了较好的促进作用。

Description

发动机进气压力场品质自动判断方法和装置
技术领域
本发明涉及发动机检测领域，特别地，涉及一种发动机进气压力场品质自动判断方法和装置。
背景技术
在航空燃气涡轮发动机运行过程中，进气压力场品质的好坏，会在很大程度上影响发动机的性能，极端情况下会造成压气机的失速甚至是喘振。判断压力场品质的指标有很多，如总压恢复系数σ、区域畸变指数DCP、周向环形压力畸变指数IDC环、径向环形压力畸变指数IDR环、60°扇形区畸变指数DC60、周向总压畸变指数IDC等。通常需要采用试验方法获取原始的压力场数据，设计人员可根据自己的理解，选取其中一个或几个指标作为关注目标，人工计算其数值，判断压力场的好坏。
现有最常用的压力场测试方法可以参见“一种进气压力场测量装置(专利号为ZL201020134187.1)”。将受感器安装在旋转机构上，通过转动旋转机构，以一定间隔角度采集当地总压值，从而获取整个压力场内以均匀角度间隔的测点总压值，结合由大气压力计等专用测试仪器测得的当地大气压、大气温度、进气流量等相关试验数据，采用EXCEL或人工计算的方法，分别计算出当次试验所关注的压力场指标项，通过单个指标的数值大小，判断压力场品质的好坏，常用的指标项是总压恢复系数σ和60°扇形区畸变指数DC60。
但是，现有的压力场品质判断方法主要存在以下方面的缺点：
一、需要人工对单个不同试验状态下，如不同流量下的畸变指标进行分别核对，确定是否超出预想值或设计值，从而判断压力场的好坏，存在耗时费力且指标考虑不一定全面的问题。例如：虽然某些压力场的总压恢复系数较高，扇形区畸变指数DC60较低，但其可能存在较强的沿径向畸变，或在某些特定位置上有较强的畸变，即其径向环形压力畸变指数IDR环或区域畸变指数DCP可能较大，综合考虑其畸变情况，可能会需要进行改进。即现有的压力场品质判断方法存在因人而异、效率较低、不够全面的缺点。
二、现有判断方法为基于数据的指标判断方法，没有可视化的压力场分布图谱，缺乏直观性，需要人工去核对发生畸变的区域的具体位置。由于有些数据可能非常接近，存在位置判断出错的可能。
因此，现有的压力场品质判断方法中存在的耗时费力且判断数据直观性差，是一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供了一种发动机进气压力场品质自动判断方法和装置，以解决现有的压力场品质判断方法中存在的耗时费力且判断数据直观性差的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
根据本发明的一个方面，提供一种发动机进气压力场品质自动判断方法，包括以下步骤：
读取待分析的试验数据文件，试验数据文件包含有试验中测得的发动机进气压力场的实测指标值；
按照读取的待分析的试验数据文件和预置的试验参数，计算各主要压力场品质指标值及与各主要压力场品质指标值相对应的最大畸变区域范围；
根据计算出的各主要压力场品质指标值、预置的各主要压力场品质设计指标值和规则表，判断发动机进气压力场品质的达标情况，并给出具体的分析和优化建议。
进一步地，根据计算出的各主要压力场品质指标值及预置的各主要压力场品质设计指标值和规则表，判断发动机进气压力场品质的达标情况，并给出具体的分析和优化建议的步骤之后还包括：
输出试验压力场品质分析报告，试验压力场品质分析报告包括判断出的发动机进气压力场品质的达标情况、给出的具体的分析和优化建议。
进一步地，输出试验压力场品质分析报告的步骤之后还包括：
根据预置的各主要压力场品质设计指标值，分析对发动机进气压力场进行试验的试验状态，并输出每个试验状态下的总压图谱文件。
进一步地，各主要压力场品质指标值包括总压恢复系数、区域畸变指数和60°扇形区畸变指数，
总压恢复系数表示为：
其中，σ为总压恢复系数，P2为测量截面上总压的平均值；P1为进口截面总压的平均值；
区域畸变指数表示为：
其中，DCP为区域畸变指数；Pmin为测量截面上单点最小总压；Pav为测量截面上所有总压测点的平均值；Qav为测量截面上的平均动压；
60°扇形区畸变指数表示为：
其中，Pmin60为任意60°角扇形区内平均压力值的最小值，K＝1～J，M为60°角扇形区内周向测点数，I为径向测量点数，J为周向测点数；Pav为测量截面上所有总压测点的平均值；Qav为测量截面上的平均动压。
进一步地，各主要压力场品质指标值还包括径向环形压力畸变指数，径向环形压力畸变指数表示为：
其中，IDC环为径向环形压力畸变指数，Pav环i为环形i区域平均总压；Pmin环i为环形i最低总压；Pav为整个截面上区域平均总压。
进一步地，各主要压力场品质指标值还包括周向环形压力畸变指数，周向环形压力畸变指数表示为：
其中，IDR环为周向环形压力畸变指数；Pav环i为环形i区域平均总压；Pav为整个截面上区域平均总压。
进一步地，各主要压力场品质指标值还包括周向总压畸变指数，周向总压畸变指数表示为：
其中，IDC为周向总压畸变指数；为角扇形区内平均压力值的最小值，角扇形区为低压扇形区，在该扇区区域内，任意扇形区的总压平均值均小于该截面的面总压平均值，如果有多个低压区，则取该IDC最小的低压扇形区的IDC值；Pav为整个截面上区域平均总压。
根据本发明的另一方面，还提供一种发动机进气压力场品质自动判断装置，包括：
读取模块，用于读取待分析的试验数据文件，试验数据文件包含有试验中测得的发动机进气压力场的实测指标值；
计算模块，用于按照读取的待分析的试验数据文件和预置的试验参数，计算各主要压力场品质指标值及与各主要压力场品质指标值相对应的最大畸变区域范围；
判断模块，用于根据计算出的各主要压力场品质指标值、预置的各主要压力场品质设计指标值和规则表，判断发动机进气压力场品质的达标情况，并给出具体的分析和优化建议。
进一步地，发动机进气压力场品质自动判断装置还包括：
第一输出模块，用于输出试验压力场品质分析报告，试验压力场品质分析报告包括判断出的发动机进气压力场品质的达标情况、给出的具体的分析和优化建议。
进一步地，发动机进气压力场品质自动判断装置还包括：
第二输出模块，用于根据预置的各主要压力场品质设计指标值，分析对发动机进气压力场进行试验的试验状态，并输出每个试验状态下的总压图谱文件。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的一种发动机进气压力场品质自动判断方法和装置，通过对航空燃气涡轮发动机进气压力场品质判断方法进行创新，通过设立规则表，对发动机进气压力场的各主要压力场品质指标值进行综合分析，给出压力场品质的整体评价，判断压力场的问题所在并给出针对性的优化建议，节省了人工分析时间、提高了分析效率，为优化设计提出了具体的参考意见，对流道的设计优化有极大的参考价值。本发明提供的发动机进气压力场品质自动判断方法和装置，大幅度降低了判断压力场品质时所消耗的时间，极大地提高了压力场分析效率，对不达标压力场试验件的优化设计起到了较好的促进作用。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明发动机进气压力场品质自动判断方法第一优选实施例的流程示意图；
图2是本发明发动机进气压力场品质自动判断方法第二优选实施例的流程示意图；
图3是本发明输出的试验压力场品质分析报告图；
图4是本发明发动机进气压力场品质自动判断方法第三优选实施例的流程示意图；
图5是本发明输出的进气总压畸变图谱；
图6是本发明发动机进气压力场品质自动判断装置第一优选实施例的功能框图；
图7是本发明发动机进气压力场品质自动判断装置第二优选实施例的功能框图；
图8是本发明发动机进气压力场品质自动判断装置第三优选实施例的功能框图。
附图标号说明：
10、读取模块；20、计算模块；30、判断模块；40、第一输出模块；50、第二输出模块。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参照图1，本发明的优选实施例提供了一种发动机进气压力场品质自动判断方法，包括以下步骤：
步骤S100、读取待分析的试验数据文件，其中，试验数据文件包含有试验中测得的发动机进气压力场的实测指标值。
选取待分析的试验数据文件，其中，待分析的试验数据文件按照设定的规律按序进行排列，包含有试验中测得的发动机进气压力场的实测指标值。具体地，待分析的试验数据文件设定的规律，如表1所示，从而使相关检测人员根据既定的规律分析出其每一个单独的数据所对应的具体含义。
编号 大气温度 大气压 主气流量 清除流量 Pt211 Pt212 …… Pt225 Pt231 …… Pt235
1 14.7 101832 4.63 0.74 -1459 -721 …… -8621 -938 …… -7795
2 14.7 101832 4.62 0.74 -3007 -240 …… -2790 -632 …… -3431
3 14.7 101832 4.62 0.74 -720 -822 …… -7692 -2496 …… -5972
4 14.7 101832 4.62 0.74 -3127 -1489 …… -2881 -679 …… -3196
5 14.7 101832 4.63 0.74 -818 -941 …… -7225 -2685 …… -7753
6 14.7 101832 4.62 0.74 -892 -351 …… -2774 -810 …… -3250
7 14.8 101832 4.64 0.74 -846 -1197 …… -6416 -1439 …… -852
8 14.7 101832 4.63 0.74 -2965 -553 …… -3240 -3383 …… -8534
9 14.8 101832 4.63 0.74 -1285 -1193 …… -5170 -1918 …… -2200
10 14.8 101832 4.63 0.74 -2271 -881 …… -4509 -2648 …… -4204
11 14.8 101832 4.63 0.74 -2017 -1482 …… -8091 -677 …… -5856
12 14.8 101832 4.62 0.74 -819 -114 …… -2963 -1338 …… -3018
表1
步骤S200、按照读取的待分析的试验数据文件和预置的试验参数，计算各主要压力场品质指标值及与各主要压力场品质指标值相对应的最大畸变区域范围。
按照读取的待分析的试验数据文件和预置的试验参数，计算在具体状态下的各主要压力场品质指标值及与各主要压力场品质指标值相对应的最大畸变区域范围。其中，预置的试验参数主要是指与计算总压畸变或总压图谱生成有关的试验测点及其它参数值，可包括但不限于如下内容：截面编号、总压探针支数、单支总压探针测点数、总压测点分布形式、受测截面静压点数、受测截面总压前缀、受测截面静压前缀、流道内径、流道外径等。各主要压力场品质指标主要是指影响对压力场品质判断的几个主要技术指标，至少应包括总压恢复系数σ、区域畸变指数DCP、60°扇形区畸变指数DC60；可以包括但不限于如下内容：周向环形压力畸变指数IDC环、径向环形压力畸变指数IDR环、周向总压畸变指数IDC等。
计算出的各主要压力场品质指标值，分别如下所示：
总压恢复系数表示为：
其中，σ为总压恢复系数，P2为测量截面上总压的平均值；P1为进口截面总压的平均值。
区域畸变指数表示为：
其中，DCP为区域畸变指数；Pmin为测量截面上单点最小总压；Pav为测量截面上所有总压测点的平均值；Qav为测量截面上的平均动压；
60°扇形区畸变指数表示为：
其中，Pmin60为任意60°角扇形区内平均压力值的最小值，K＝1～J，M为60°角扇形区内周向测点数，I为径向测量点数，J为周向测点数；Pav为测量截面上所有总压测点的平均值；Qav为测量截面上的平均动压。
径向环形压力畸变指数表示为：
其中，IDC环为径向环形压力畸变指数，Pav环i为环形i区域平均总压；Pmin环i为环形i最低总压；Pav为整个截面上区域平均总压。
周向环形压力畸变指数表示为：
其中，IDR环为周向环形压力畸变指数；Pav环i为环形i区域平均总压；Pav为整个截面上区域平均总压。
周向总压畸变指数表示为：
其中，IDC为周向总压畸变指数；为角扇形区内平均压力值的最小值，角扇形区为低压扇形区，在该扇区区域内，任意扇形区的总压平均值均小于该截面的面总压平均值，如果有多个低压区，则取该IDC最小的低压扇形区的IDC值；Pav为整个截面上区域平均总压。
步骤S300、根据计算出的各主要压力场品质指标值、预置的各主要压力场品质设计指标值和规则表，判断发动机进气压力场品质的达标情况，并给出具体的分析和优化建议。
将计算出的各主要压力场品质指标值与预置的各主要压力场品质设计指标值进行对比，并根据预置的规则表，判断发动机进气压力场品质是否达标，并给出具体的分析和优化建议。其中，预置的规则表是压力场品质判断的主要依据。判定规则应至少包含对主要的三项指标的判断，即：总压恢复系数σ、区域畸变指数DCP、60°扇形区畸变指数DC60。其余规则可根据具体的设计要求、试验目的或工程经验，确定合理的判定规则，据此编写软件代码，在输出的试验报告中，根据规则对压力场品质给出整体评价、综合判断和改进优化建议。
在本实施例中，规则表分为三级，如表2～表4所示，其中表2为一级规则表，表3为二级规则表，表4为三级规则表。一级规则表定义了单个指标的权重，及单个指标超限情况下对压力场情况的判断和优化建议；二级规则表定义了特定组合情况下，对压力场情况的判断和优化建议；三级规则表定义了不同权重得分情况下对压力场品质的整体评价。
其中，XX是指区域畸变最大的位置；YY是指DC60畸变最大的60°扇形区；NN是指环面编号，AA是指环面角度位置，SS指低压扇形区起始角度位置，EE指低压扇形区中止角度位置。
表2
表3
注：括号中是指可以有其它指标超限，也可以没有其它指标超限。
序号 权重(B)得分 整体评价
1 B＝100 达标
2 90≤B<100 不佳
3 75≤B<90 较差
4 60≤B<75 差
5 50≤B<60 很差
6 B<50 非常差
表4
注：以总分100分作为基准分，指标超限则扣除该项基准分(权重Bn),即：
本实施例提供的一种发动机进气压力场品质自动判断方法，通过对航空燃气涡轮发动机进气压力场品质判断方法进行创新，通过设立规则表，对发动机进气压力场的各主要压力场品质指标值进行综合分析，给出压力场品质的整体评价，判断压力场的问题所在并给出针对性的优化建议，节省了人工分析时间、提高了分析效率，为优化设计提出了具体的参考意见，对流道的设计优化有极大的参考价值。本实施例提供的种发动机进气压力场品质自动判断方法，大幅度降低了判断压力场品质时所消耗的时间，极大地提高了压力场分析效率，对不达标压力场试验件的优化设计起到了较好的促进作用。
优选地，如图2所示，图2是本发明发动机进气压力场品质自动判断方法第二优选实施例的流程示意图，在第一实施例的基础上，本实施例提供的发动机进气压力场品质自动判断方法，步骤S300之后还包括：
步骤S400、输出试验压力场品质分析报告，其中，试验压力场品质分析报告包括判断出的发动机进气压力场品质的达标情况、给出的具体的分析和优化建议。
输出试验压力场品质分析报告，其中，压力场品质分析报告包括但不限于：试验时间、试验件名称、试验类型、与压力场相关的环境参数等试验参数、各压力场畸变数值、畸变区域、综合判断的压力场品质和优化建议等等。如图3所示，图3给出了一个试验压力场品质分析报告的实例。
本实施例提供的一种发动机进气压力场品质自动判断方法，通过对航空燃气涡轮发动机进气压力场品质判断方法进行创新，通过设立规则表，对发动机进气压力场的各主要压力场品质指标值进行综合分析，给出压力场品质的整体评价，判断压力场的问题所在并给出针对性的优化建议，并输出试验压力场品质分析报告，节省了人工分析时间、提高了分析效率；为优化设计提出了具体的参考意见，对流道的设计优化有极大的参考价值；能直观地反映进气压力场品质。本实施例提供的种发动机进气压力场品质自动判断方法，大幅度降低了判断压力场品质时所消耗的时间，极大地提高了压力场分析效率，对不达标压力场试验件的优化设计起到了较好的促进作用。
优选地，如图4所示，图4是本发明发动机进气压力场品质自动判断方法第三优选实施例的流程示意图，在第二实施例的基础上，本实施例提供的发动机进气压力场品质自动判断方法，步骤S400之后还包括：
步骤S500、根据预置的各主要压力场品质设计指标值，分析对发动机进气压力场进行试验的试验状态，并输出每个试验状态下的总压图谱文件。
根据试验设置的测点分布，旋转角度、内外径及具体的试验数据等情况，分析是否多个试验状态，并输出每个试验状态的总压图谱文件。如图5所示，图5给出了一个总压图谱文件中的进气总压畸变图谱的实例。
本实施例提供的一种发动机进气压力场品质自动判断方法，通过对航空燃气涡轮发动机进气压力场品质判断方法进行创新，通过设立规则表，对发动机进气压力场的各主要压力场品质指标值进行综合分析，给出压力场品质的整体评价，判断压力场的问题所在并给出针对性的优化建议，并输出试验压力场品质分析报告，同时输出可视化压力场图谱，能直观地反映进气压力场的分布情况，节省了人工分析时间、提高了分析效率；为优化设计提出了具体的参考意见，对流道的设计优化有极大的参考价值；能直观地反映进气压力场品质。本实施例提供的种发动机进气压力场品质自动判断方法，大幅度降低了判断压力场品质时所消耗的时间，极大地提高了压力场分析效率，对不达标压力场试验件的优化设计起到了较好的促进作用。
如图6所示，本实施例还提供一种发动机进气压力场品质自动判断装置，包括读取模块10、计算模块20和判断模块30，其中，读取模块10，用于读取待分析的试验数据文件，试验数据文件包含有试验中测得的发动机进气压力场的实测指标值；计算模块20，用于按照读取的待分析的试验数据文件和预置的试验参数，计算各主要压力场品质指标值及与各主要压力场品质指标值相对应的最大畸变区域范围；判断模块30，用于根据计算出的各主要压力场品质指标值、预置的各主要压力场品质设计指标值和规则表，判断发动机进气压力场品质的达标情况，并给出具体的分析和优化建议。
读取模块10选取待分析的试验数据文件，其中，待分析的试验数据文件按照设定的规律按序进行排列，包含有试验中测得的发动机进气压力场的实测指标值。具体地，待分析的试验数据文件设定的规律，如表1所示，从而使相关检测人员根据既定的规律分析出其每一个单独的数据所对应的具体含义。
计算模块20按照读取的待分析的试验数据文件和预置的试验参数，计算在具体状态下的各主要压力场品质指标值及与各主要压力场品质指标值相对应的最大畸变区域范围。其中，预置的试验参数主要是指与计算总压畸变或总压图谱生成有关的试验测点及其它参数值，可包括但不限于如下内容：截面编号、总压探针支数、单支总压探针测点数、总压测点分布形式、受测截面静压点数、受测截面总压前缀、受测截面静压前缀、流道内径、流道外径等。各主要压力场品质指标主要是指影响对压力场品质判断的几个主要技术指标，至少应包括总压恢复系数σ、区域畸变指数DCP、60°扇形区畸变指数DC60；可以包括但不限于如下内容：周向环形压力畸变指数IDC环、径向环形压力畸变指数IDR环、周向总压畸变指数IDC等。
计算出的各主要压力场品质指标值，分别如下所示：
总压恢复系数表示为：
其中，σ为总压恢复系数，P2为测量截面上总压的平均值；P1为进口截面总压的平均值。
区域畸变指数表示为：
其中，DCP为区域畸变指数；Pmin为测量截面上单点最小总压；Pav为测量截面上所有总压测点的平均值；Qav为测量截面上的平均动压；
60°扇形区畸变指数表示为：
其中，Pmin60为任意60°角扇形区内平均压力值的最小值，K＝1～J，M为60°角扇形区内周向测点数，I为径向测量点数，J为周向测点数；Pav为测量截面上所有总压测点的平均值；Qav为测量截面上的平均动压。
径向环形压力畸变指数表示为：
其中，IDC环为径向环形压力畸变指数，Pav环i为环形i区域平均总压；Pmin环i为环形i最低总压；Pav为整个截面上区域平均总压。
周向环形压力畸变指数表示为：
其中，IDR环为周向环形压力畸变指数；Pav环i为环形i区域平均总压；Pav为整个截面上区域平均总压。
周向总压畸变指数表示为：
其中，IDC为周向总压畸变指数；为角扇形区内平均压力值的最小值，角扇形区为低压扇形区，在该扇区区域内，任意扇形区的总压平均值均小于该截面的面总压平均值，如果有多个低压区，则取该IDC最小的低压扇形区的IDC值；Pav为整个截面上区域平均总压。
判断模块30将计算出的各主要压力场品质指标值与预置的各主要压力场品质设计指标值进行对比，并根据预置的规则表，判断发动机进气压力场品质是否达标，并给出具体的分析和优化建议。其中，预置的规则表是压力场品质判断的主要依据。判定规则应至少包含对主要的三项指标的判断，即：总压恢复系数σ、区域畸变指数DCP、60°扇形区畸变指数DC60。其余规则可根据具体的设计要求、试验目的或工程经验，确定合理的判定规则，据此编写软件代码，在输出的试验报告中，根据规则对压力场品质给出整体评价、综合判断和改进优化建议。
在本实施例中，规则表分为三级，如表2～表4所示，其中表2为一级规则表，表3为二级规则表，表4为三级规则表。一级规则表定义了单个指标的得分，及单个指标超限情况下对压力场情况的判断和优化建议；二级规则表定义了特定组合情况下，对压力场情况的判断和优化建议；三级规则表定义了不同得分情况下对压力场品质的整体评价。
其中，XX是指区域畸变最大的位置；YY是指DC60畸变最大的60°扇形区；NN是指环面编号，AA是指环面角度位置，SS指低压扇形区起始角度位置，EE指低压扇形区中止角度位置。
本实施例提供的一种发动机进气压力场品质自动判断装置，通过对航空燃气涡轮发动机进气压力场品质判断方法进行创新，通过设立规则表，对发动机进气压力场的各主要压力场品质指标值进行综合分析，给出压力场品质的整体评价，判断压力场的问题所在并给出针对性的优化建议，节省了人工分析时间、提高了分析效率，为优化设计提出了具体的参考意见，对流道的设计优化有极大的参考价值。本实施例提供的种发动机进气压力场品质自动判断装置，大幅度降低了判断压力场品质时所消耗的时间，极大地提高了压力场分析效率，对不达标压力场试验件的优化设计起到了较好的促进作用。
优选地，如图7所示，图7是本发明发动机进气压力场品质自动判断装置第二优选实施例的功能框图，在第一实施例的基础上，本实施例提供的发动机进气压力场品质自动判断装置，还包括第一输出模块40，其中，第一输出模块40，用于输出试验压力场品质分析报告，试验压力场品质分析报告包括判断出的发动机进气压力场品质的达标情况、给出的具体的分析和优化建议。
第一输出模块40输出试验压力场品质分析报告，其中，压力场品质分析报告包括但不限于：试验时间、试验件名称、试验类型、与压力场相关的环境参数等试验参数、各压力场畸变数值、畸变区域、综合判断的压力场品质和优化建议等等。如图3所示，图3给出了一个试验压力场品质分析报告的实例。
本实施例提供的一种发动机进气压力场品质自动判断装置，通过对航空燃气涡轮发动机进气压力场品质判断方法进行创新，通过设立规则表，对发动机进气压力场的各主要压力场品质指标值进行综合分析，给出压力场品质的整体评价，判断压力场的问题所在并给出针对性的优化建议，并输出试验压力场品质分析报告，节省了人工分析时间、提高了分析效率；为优化设计提出了具体的参考意见，对流道的设计优化有极大的参考价值；能直观地反映进气压力场品质。本实施例提供的种发动机进气压力场品质自动判断装置，大幅度降低了判断压力场品质时所消耗的时间，极大地提高了压力场分析效率，对不达标压力场试验件的优化设计起到了较好的促进作用。
优选地，如图8所示，图8是本发明发动机进气压力场品质自动判断装置第三优选实施例的功能框图，在第二实施例的基础上，本实施例提供的发动机进气压力场品质自动判断装置，发动机进气压力场品质自动判断装置还包括第二输出模块50，其中，第二输出模块50，用于根据预置的各主要压力场品质设计指标值，分析对发动机进气压力场进行试验的试验状态，并输出每个试验状态下的总压图谱文件。
第二输出模块50根据试验设置的测点分布，旋转角度、内外径及具体的试验数据等情况，分析是否多个试验状态，并输出每个试验状态的总压图谱文件。如图5所示，图5给出了一个总压图谱文件中的进气总压畸变图谱的实例。
本实施例提供的一种发动机进气压力场品质自动判断装置，通过对航空燃气涡轮发动机进气压力场品质判断方法进行创新，通过设立规则表，对发动机进气压力场的各主要压力场品质指标值进行综合分析，给出压力场品质的整体评价，判断压力场的问题所在并给出针对性的优化建议，并输出试验压力场品质分析报告，同时输出可视化压力场图谱，能直观地反映进气压力场的分布情况，节省了人工分析时间、提高了分析效率；为优化设计提出了具体的参考意见，对流道的设计优化有极大的参考价值；能直观地反映进气压力场品质。本实施例提供的种发动机进气压力场品质自动判断装置，大幅度降低了判断压力场品质时所消耗的时间，极大地提高了压力场分析效率，对不达标压力场试验件的优化设计起到了较好的促进作用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机进气压力场品质自动判断方法，其特征在于，包括以下步骤：
读取待分析的试验数据文件，其中，所述试验数据文件包含有试验中测得的发动机进气压力场的实测指标值；
按照读取的所述待分析的试验数据文件和预置的试验参数，计算各主要压力场品质指标值及与所述各主要压力场品质指标值相对应的最大畸变区域范围；
根据计算出的所述各主要压力场品质指标值、预置的各主要压力场品质设计指标值和规则表，判断发动机进气压力场品质的达标情况。
2.根据权利要求1所述的发动机进气压力场品质自动判断方法，其特征在于，
所述根据计算出的所述各主要压力场品质指标值及预置的各主要压力场品质设计指标值和规则表，判断发动机进气压力场品质的达标情况的步骤之后还包括：
输出试验压力场品质分析报告，其中，所述试验压力场品质分析报告包括判断出的发动机进气压力场品质的达标情况、给出的具体的分析和优化建议。
3.根据权利要求2所述的发动机进气压力场品质自动判断方法，其特征在于，
所述输出试验压力场品质分析报告的步骤之后还包括：
根据预置的各主要压力场品质设计指标值，分析对所述发动机进气压力场进行试验的试验状态，并输出每个试验状态下的总压图谱文件。
4.根据权利要求1所述的发动机进气压力场品质自动判断方法，其特征在于，
所述各主要压力场品质指标值包括总压恢复系数、区域畸变指数和60°扇形区畸变指数，
所述总压恢复系数表示为：
<mrow> <mi>&amp;sigma;</mi> <mo>=</mo> <mfrac> <msub> <mi>P</mi> <mn>2</mn> </msub> <msub> <mi>P</mi> <mn>1</mn> </msub> </mfrac> </mrow>
其中，σ为总压恢复系数，P2为测量截面上总压的平均值；P1为进口截面总压的平均值；
所述区域畸变指数表示为：
<mrow> <msub> <mi>DC</mi> <mi>P</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>m</mi> <mi>i</mi> <mi>n</mi> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>a</mi> <mi>v</mi> </mrow> </msub> </mrow> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>a</mi> <mi>v</mi> </mrow> </msub> </mfrac> </mrow>
其中，DCP为区域畸变指数；Pmin为测量截面上单点最小总压；Pav为测量截面上所有总压测点的平均值；Qav为测量截面上的平均动压；
所述60°扇形区畸变指数表示为：
<mrow> <msub> <mi>DC</mi> <mn>60</mn> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>min</mi> <mn>60</mn> </mrow> </msub> <mo>-</mo> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>a</mi> <mi>v</mi> </mrow> </msub> </mrow> <msub> <mi>Q</mi> <mrow> <mi>a</mi> <mi>v</mi> </mrow> </msub> </mfrac> </mrow>
其中，Pmin60为任意60°角扇形区内平均压力值的最小值，K＝1～J，M为60°角扇形区内周向测点数，I为径向测量点数，J为周向测点数；Pav为测量截面上所有总压测点的平均值；Qav为测量截面上的平均动压。
5.根据权利要求4所述的发动机进气压力场品质自动判断方法，其特征在于，
所述各主要压力场品质指标值还包括径向环形压力畸变指数，所述径向环形压力畸变指数表示为：
其中，IDC环为径向环形压力畸变指数，Pav环i为环形i区域平均总压；Pmin环i为环形i最低总压；Pav为整个截面上区域平均总压。
6.根据权利要求5所述的发动机进气压力场品质自动判断方法，其特征在于，
所述各主要压力场品质指标值还包括周向环形压力畸变指数，所述周向环形压力畸变指数表示为：
其中，IDR环为周向环形压力畸变指数；Pav环i为环形i区域平均总压；Pav为整个截面上区域平均总压。
7.根据权利要求6所述的发动机进气压力场品质自动判断方法，其特征在于，
所述各主要压力场品质指标值还包括周向总压畸变指数，所述周向总压畸变指数表示为：
其中，IDC为周向总压畸变指数；为角扇形区内平均压力值的最小值，角扇形区为低压扇形区，在该扇区区域内，任意扇形区的总压平均值均小于该截面的面总压平均值，如果有多个低压区，则取该IDC最小的低压扇形区的IDC值；Pav为整个截面上区域平均总压。
8.一种发动机进气压力场品质自动判断装置，其特征在于，包括：
读取模块(10)，用于读取待分析的试验数据文件，其中，所述试验数据文件包含有试验中测得的发动机进气压力场的实测指标值；
计算模块(20)，用于按照读取的所述待分析的试验数据文件和预置的试验参数，计算各主要压力场品质指标值及与所述各主要压力场品质指标值相对应的最大畸变区域范围；
判断模块(30)，用于根据计算出的所述各主要压力场品质指标值、预置的各主要压力场品质设计指标值和规则表，判断发动机进气压力场品质的达标情况。
9.根据权利要求8所述的发动机进气压力场品质自动判断装置，其特征在于，
所述发动机进气压力场品质自动判断装置还包括：
第一输出模块(40)，用于输出试验压力场品质分析报告，其中，所述试验压力场品质分析报告包括判断出的发动机进气压力场品质的达标情况、给出的具体的分析和优化建议。
10.根据权利要求9所述的发动机进气压力场品质自动判断装置，其特征在于，
所述发动机进气压力场品质自动判断装置还包括：
第二输出模块(50)，用于根据预置的各主要压力场品质设计指标值，分析对所述发动机进气压力场进行试验的试验状态，并输出每个试验状态下的总压图谱文件。
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