回油通风系统腔压匹配计算方法方法、装置、设备及介质与流程

本技术涉及航空发动机，特别地，涉及一种回油通风系统腔压匹配计算方法方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、目前航空燃气涡轮发动机常采用封闭循环式滑油系统，一般由供油、回油及通风子系统组成(见图1)，其中，供油子系统主要向发动机各润滑点提供经过滤、冷却的压力滑油，回油子系统将各回油腔室内的滑油和部分轴承腔泄漏空气抽回油箱，通风子系统将各回油腔室中的油气通往附件传动机匣，再经通风器除油后排至发动机外。通风子系统起着调节各腔压力的作用，而各腔压力决定了主轴承腔封严特性，以及回油泵性能。常见的通风子系统一般使用通风管路将各腔室与附件传动腔连通，管内工作介质一般为以气相为主相的油气混合物；不同于常见的通风子系统，回油通风子系统与回油子系统高度耦合，在各回油管路上设置了旁路及通气阀，将部分油气混合物通往附件传动腔，该油气混合物中油为主相。

2、针对通风子系统，目前常见的腔压计算方法将各通风管路、通风器形成的系统作为对象，进行流路建模，匹配通风量、腔压及通风器特性，最终得到各腔腔压力值及通风量，在计算过程中忽略了回油子系统对通风子系统的影响。但对于回油通风子系统，因其与回油子系统高度耦合，无法忽略回油对通风的影响，因此，传统的通风系统腔压计算因采用了忽略回油通风耦合影响的简化计算方法，且未考虑通风系统中滑油空气两相流工况，无法适用于回油通风系统。

技术实现思路

1、本技术一方面提供了一种回油通风系统腔压匹配计算方法方法，以解决现有技术因采用了忽略回油通风耦合影响的简化计算方法，且未考虑通风系统中滑油空气两相流工况，无法适用于回油通风系统的技术问题。

2、本技术采用的技术方案若下：

3、一种回油通风系统腔压匹配计算方法方法，包括步骤：

4、s1、通过轴承腔热分析得到轴承腔内封严装置工作温度、回油温度及腔温；

5、s2、需根据封严压力计算得到的不同腔压和封严装置工作温度情况下的封严装置的泄漏特性、计算得到不同腔压和回油温度下回油泵抽取空气的质量流量特性；计算不同腔压和回油温度下通气阀节流孔的节流特性；计算不同腔压下轴承腔的供油流量特性；计算通风管流阻特性；计算通风器流阻特性；

6、s3、基于上述各特性建立腔压计算模型；

7、s4、预设一个轴承腔压力值pb1'，代入腔压计算模型中，得到预设的轴承腔压力值下的泄漏总流量ws1、对应轴承腔压力值下的回油空气质量流量wp；

8、s5、预设一个附件传动腔压力值pa1'，根据附件传动腔压力值pa1'换算节流孔前后压差，得到对应压差下通过通气阀的实际通风质量流量wv1；

9、s6、根据泄漏总流量ws1和回油空气质量流量wp，计算得到通气阀通风质量流量wv2；

10、s7、若wv1和wv2的差值满足误差要求，则将预设的轴承腔压力值pb1'作为初步匹配点压力值pb1，预设的轴承腔压力值下的泄漏总流量ws1即为初步匹配压力点下的泄漏总流量wb1；反之，则根据wv1和wv2的差值的正负及大小，重新预设轴承腔压力值pb1'进行迭代计算，直至wv1和wv2的差值满足误差要求；

11、s8、将wb1加上其它轴承腔的泄漏气流量wbn得到总通风流量wt；

12、s9、根据所述总通风流量wt得到附件传动腔压力值pa1；

13、s10、若附件传动腔压力值pa1与预设的附件传动腔压力值pa1'的差值满足误差要求则计算结束，反之，则根据差值正负及大小，重新预设附件传动腔压力值pa1'，并重新进行腔压匹配迭代计算，直至满足误差要求。

14、进一步地，所述步骤s4中，在计算对应轴承腔压力值下的回油空气质量流量wp过程中，考虑轴承腔温和腔压下空气密度，将回油泵体积流量换算为质量流量。

15、进一步地，所述步骤s9具体包括：

16、s91、获取附件传动腔通风量-腔压特性曲线；

17、s92、将所述总通风流量wt代入所述附件传动腔通风量-腔压特性曲线，得到附件传动腔压力值pa1。

18、本技术另一方面还提供了一种回油通风系统腔压匹配计算方法装置，包括：

19、轴承腔热分析模块，用于通过轴承腔热分析得到轴承腔内封严装置工作温度、回油温度及腔温；

20、特性计算模块，用于需根据封严压力计算得到的不同腔压和封严装置工作温度情况下的封严装置的泄漏特性、计算得到不同腔压和回油温度下回油泵抽取空气的质量流量特性；计算不同腔压和回油温度下通气阀节流孔的节流特性；计算不同腔压下轴承腔的供油流量特性；计算通风管流阻特性；计算通风器流阻特性；

21、腔压计算模型建立模块，用于基于上述特性建立腔压计算模型；

22、泄漏总流量及回油空气质量流量计算模块，用于预设一个轴承腔压力值pb1'，代入腔压计算模型中，得到预设的轴承腔压力值下的泄漏总流量ws1、对应轴承腔压力值下的回油空气质量流量wp；

23、实际通风质量流量计算模块，用于预设一个附件传动腔压力值pa1'，根据附件传动腔压力值pa1'换算节流孔前后压差，得到对应压差下通过通气阀的实际通风质量流量wv1；

24、通气阀通风质量流量计算模块，用于根据泄漏总流量ws1和回油空气质量流量wp，计算得到通气阀通风质量流量wv2；

25、通气阀通风质量流量误差迭代计算模块，用于若wv1和wv2的差值满足误差要求，则将预设的轴承腔压力值pb1'作为初步匹配点压力值pb1，预设的轴承腔压力值下的泄漏总流量ws1即为初步匹配压力点下的泄漏总流量wb1；反之，则根据wv1和wv2的差值的正负及大小，重新预设轴承腔压力值pb1'进行迭代计算，直至wv1和wv2的差值满足误差要求；

26、总通风流量计算模块，用于将wb1加上其它轴承腔的泄漏气流量wbn得到总通风流量wt；

27、附件传动腔压力值计算模块，用于根据所述总通风流量wt得到附件传动腔压力值pa1；

28、附件传动腔压力值误差迭代计算模块，用于若附件传动腔压力值pa1与预设的附件传动腔压力值pa1'的差值满足误差要求则计算结束，反之，则根据差值正负及大小，重新预设附件传动腔压力值pa1'，并重新进行腔压匹配迭代计算，直至满足误差要求。

29、进一步地，所述泄漏总流量及回油空气质量流量计算模块还用于：在计算对应轴承腔压力值下的回油空气质量流量wp过程中，考虑轴承腔温和腔压下空气密度，将回油泵体积流量换算为质量流量。

30、进一步地，所述附件传动腔压力值计算模块包括：

31、特征曲线获取模块，用于获取附件传动腔通风量-腔压特性曲线；

32、压力值计算模块，用于将所述总通风流量wt代入所述附件传动腔通风量-腔压特性曲线，得到附件传动腔压力值pa1。

33、本技术另一方面还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述回油通风系统腔压匹配计算方法方法的步骤。

34、本技术另一方面还提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，在所述程序运行时控制所述存储介质所在的设备执行所述回油通风系统腔压匹配计算方法方法的步骤。

35、相比现有技术，本技术具有以下有益效果：

36、本技术提供了一种回油通风系统腔压匹配计算方法方法、装置、设备及介质，与传统计算方法相比，本技术的回油通风系统腔压匹配计算方法方法考虑了回油通风系统中的两相流工况，通过建立腔压计算模型、预设轴承腔压力值和附件传动腔压力值等进行相关迭代计算，并在迭代计算的误差达到设定误差后获得回油通风系统腔压匹配计算结果，该计算结果比传统计算方法精确度更高、更可靠。同时，在可实现计算机计算的前提下，也可通过图表曲线拟合方法实现，可不编写专用计算程序，从而减少工作量。

37、除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本技术作进一步详细的说明。