一种涡轴发动机功率状态监控方法

标题：一种涡轴发动机功率状态监控方法

摘要：本发明涉及直升机发动机安全领域，涉及一种涡轴发动机功率状态监控方法，包括如下步骤：测量预定时间间隔范围内发动机扭矩、动力涡沦转速、动力涡轮前温度、压气机转速、大气温度以及压力高度各参数的所有数据，以及最大值和最小值的差值，上述所有数据作为准稳态数据段；对准稳态数据段进行估值；计算标准状态下发动机的功率、动力涡轮前温度以及压气机转速；计算求得标准状态发动机的实际功率与预期功率之差；当步骤四中的差值小于预定值时，给出发动机功率异常的告警。本发明涡轴发动机功率状态监控方法，实时显示发动机实际功率与预期功率之差，如果该差值小于预先设定的某一数值，则给出发动机功率异常的告警。

申请号：CN201711247158.9

申请日：2017/12/1

申请人：中国直升机设计研究所

首项权利要求：1.一种涡轴发动机功率状态监控方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、测量预定时间间隔范围内发动机扭矩Q、动力涡沦转速Npt、动力涡轮前温度ITT、压气机转速Ng、大气温度Tamb以及压力高度Hp各参数的所有数据，再分别选取各参数对应的最大值和最小值，以最大值和最小值的差值作为变化量，分别为ΔQ、ΔNpt、ΔITT、ΔNg、ΔTamb、ΔHp，并判断当ΔQ、ΔNpt、ΔITT、ΔNg、ΔTamb、ΔHp分别小于预定变化量εi(i＝1，2，3，4，5，6)时，将上述所有数据作为准稳态数据段；
步骤二、根据如下公式(1)分别对所述准稳态数据段进行估值：
得到发动机扭矩Q、动力涡沦转速Npt、动力涡轮前温度ITT、压气机转速Ng、大气温度Tamb以及压力高度Hp分别对应估值
其中，xi为所述准稳态数据段的数据为[x1 … xn]，
数据的估值；ωi为权重系数，通过如下公式(2)得到：
其中，Δi所述准稳态数据段中每个数据点的偏离量，通过如下公式(3)得到：
其中，σ为方差，通过如下公式(4)得到：
步骤三、根据如下公式(5)、(6)、(7)计算标准状态下发动机的功率PwN、动力涡轮前温度ITTN以及压气机转速NgN：
其中，θ为温度比；Δ为压力比；Pw参考为100％扭矩对应的主减输出功率；Npt参考为100％扭矩对应的发动机动力涡沦转速；
步骤四、根据如下公式(8)、(9)计算求得标准状态发动机的实际功率与预期功率之差：
ΔPwN(ITTN)＝PwN(ITTN)-Pw预期(ITTN) (8)；
ΔPwN(NgN)＝PwN(NgN)-Pw预期(NgN) (9)；
Pw预期(ITTN)为动力涡轮前温度为ITTN对应的发动机最低保障性能，Pw预期(NgN)为压气机转速NgN对应的发动机最低保障性能；
步骤五、当步骤四中的差值ΔPwN小于预定值时，给出发动机功率异常的告警。

专利类型：发明申请