核心機(jī)地面起動(dòng)供油規(guī)律快速確定方法

趙志華，周人治，黃金泉

(1.南京航空航天大學(xué)能源與動(dòng)力學(xué)院，江蘇南京210016；2.中國(guó)燃?xì)鉁u輪研究院，四川成都610500)

核心機(jī)地面起動(dòng)供油規(guī)律快速確定方法

趙志華1，2，周人治2，黃金泉1

(1.南京航空航天大學(xué)能源與動(dòng)力學(xué)院，江蘇南京210016；2.中國(guó)燃?xì)鉁u輪研究院，四川成都610500)

確定核心機(jī)地面起動(dòng)規(guī)律是航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制中的重要環(huán)節(jié)。通過(guò)對(duì)核心機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)供油規(guī)律的對(duì)比，和起動(dòng)過(guò)程中數(shù)值仿真與試驗(yàn)數(shù)據(jù)特點(diǎn)的分析，提出了采用數(shù)值仿真與試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析相結(jié)合，快速確定核心機(jī)合適起動(dòng)供油規(guī)律的方法。經(jīng)幾型核心機(jī)試驗(yàn)驗(yàn)證，該方法能有效解決起動(dòng)點(diǎn)火和起動(dòng)加速等問(wèn)題，減少起動(dòng)調(diào)試次數(shù)，提高起動(dòng)成功率和試驗(yàn)調(diào)試的安全性。核心機(jī)起動(dòng)供油規(guī)律的確定，為發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)供油規(guī)律的確定奠定了基礎(chǔ)。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)；核心機(jī)；起動(dòng)過(guò)程；供油規(guī)律；燃油填充；點(diǎn)火匹配；數(shù)值仿真

1 引言

航空發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程是一個(gè)較為復(fù)雜的氣動(dòng)熱力學(xué)過(guò)程，一直是發(fā)動(dòng)機(jī)研制中的一個(gè)難題，也是發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)試的一個(gè)關(guān)鍵[1]。國(guó)外航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制成功經(jīng)驗(yàn)表明，“核心機(jī)-驗(yàn)證機(jī)-原型機(jī)”道路，是一條科學(xué)、合理的航空發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展道路[2]。開展核心機(jī)起動(dòng)研究，可準(zhǔn)確了解并獲得起動(dòng)過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)流道的氣動(dòng)和熱力特性、燃燒室的點(diǎn)火特性及起動(dòng)邊界等重要信息，對(duì)于解決發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)調(diào)試時(shí)燃油匹配難等問(wèn)題，縮短發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)試驗(yàn)周期和降低調(diào)試風(fēng)險(xiǎn)，具有十分重要的意義。因此，快速確定合適的起動(dòng)供油規(guī)律，是解決發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)問(wèn)題的一個(gè)關(guān)鍵，也是起動(dòng)調(diào)試過(guò)程中的一個(gè)主要匹配因素。

在核心機(jī)地面起動(dòng)調(diào)試過(guò)程中，確定起動(dòng)供油規(guī)律的傳統(tǒng)方法是，通過(guò)大量起動(dòng)調(diào)試試驗(yàn)反復(fù)摸索獲得，但調(diào)試過(guò)程易出現(xiàn)超溫、熱懸掛、爆燃等問(wèn)題，既損害發(fā)動(dòng)機(jī)，又延誤試驗(yàn)進(jìn)度[3]。本文通過(guò)對(duì)核心機(jī)起動(dòng)過(guò)程中數(shù)值仿真和起動(dòng)供油規(guī)律試驗(yàn)特點(diǎn)的分析，提出了采用數(shù)值仿真與試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析相結(jié)合，快速確定合適起動(dòng)供油規(guī)律的方法，并通過(guò)試驗(yàn)予以驗(yàn)證。

2 發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程特點(diǎn)分析

發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程中，主要解決起動(dòng)點(diǎn)火和起動(dòng)加速兩個(gè)問(wèn)題。起動(dòng)點(diǎn)火時(shí)的轉(zhuǎn)速一般在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速的20.0%以下，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)各部件的低轉(zhuǎn)速特性誤差較大，導(dǎo)致燃燒室進(jìn)口參數(shù)難以準(zhǔn)確獲得[4-5]；同時(shí)，由于燃油管路中存在殘余燃油，也難以準(zhǔn)確獲得燃油填充量。剛被點(diǎn)燃后一段時(shí)間內(nèi)，燃燒室積油且進(jìn)口條件惡劣，導(dǎo)致燃燒效率變化范圍大[6]；另外，燃?xì)饬髋c渦輪葉片、輪盤及機(jī)匣壁面間的熱交換量，因不同次起動(dòng)時(shí)核心機(jī)的冷熱狀態(tài)不同而有較大差異[7-8]。由于上述因素的存在，此階段數(shù)值仿真氣動(dòng)參數(shù)結(jié)果與實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果偏差較大，難以用數(shù)值仿真的方法解決起動(dòng)點(diǎn)火問(wèn)題。此時(shí)，可通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)冷運(yùn)轉(zhuǎn)和假起動(dòng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，來(lái)較為準(zhǔn)確地獲得燃燒室進(jìn)口參數(shù)和燃油填充量[8]，從而解決起動(dòng)點(diǎn)火問(wèn)題。

隨著發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高，約在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速的40.0%后，各部件的低轉(zhuǎn)速特性精度大大提高，燃燒效率升高并趨于恒值，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部熱交換趨于平衡。此時(shí)，數(shù)值仿真氣動(dòng)參數(shù)結(jié)果與實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果偏差較小，可通過(guò)數(shù)值仿真定量開展起動(dòng)加速段的供油規(guī)律調(diào)試研究[9-12]。

3 核心機(jī)起動(dòng)供油規(guī)律獲取方法

核心機(jī)的起動(dòng)過(guò)程與發(fā)動(dòng)機(jī)的相同，也具備上述特點(diǎn)，因此可將核心機(jī)起動(dòng)供油規(guī)律研究，分為點(diǎn)火段供油和起動(dòng)加速段供油兩段，分別開展研究。點(diǎn)火段供油規(guī)律主要是在理論計(jì)算的基礎(chǔ)上，通過(guò)試車數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整獲得；加速段供油規(guī)律主要通過(guò)理論計(jì)算獲取。

3.1 點(diǎn)火段供油規(guī)律

與發(fā)動(dòng)機(jī)相同，一般將核心機(jī)開始供油到燃燒室點(diǎn)燃后且形成穩(wěn)定火焰這段供油定義為點(diǎn)火段供油。此階段供油規(guī)律的獲取，需考慮燃油總管填充、點(diǎn)火參數(shù)匹配、穩(wěn)焰階段油氣匹配等因素。

由于燃油總管填充主要與燃油管路容積相關(guān)，與燃燒室進(jìn)口流量(供油規(guī)律中常用壓氣機(jī)出口總壓pt3表征)的相關(guān)性相對(duì)較小，加之地面臺(tái)試車時(shí)點(diǎn)火穩(wěn)焰段同一轉(zhuǎn)速下燃燒室進(jìn)口的空氣流量變化也較小，對(duì)燃油匹配的影響在可接受范圍內(nèi)。因此，在試驗(yàn)初期，為點(diǎn)火段供油調(diào)整方便，核心機(jī)點(diǎn)火段地面起動(dòng)供油規(guī)律(圖1)采用物理流量的供油方式。其關(guān)系式為WFB=f1(N2r)，其中N2r為核心機(jī)進(jìn)口相對(duì)換算轉(zhuǎn)速，WFB為給定燃油流量(kg/s)。在“三高”(高原、高溫和高寒)起動(dòng)調(diào)試時(shí)，同一轉(zhuǎn)速下燃燒室進(jìn)口空氣流量變化較大，為獲得較為理想的燃油匹配，應(yīng)將燃油流量與燃燒室進(jìn)口空氣流量相關(guān)聯(lián)，故將點(diǎn)火穩(wěn)焰段的供油規(guī)律形式改為WFB/pt3=f2(N2r)。

圖1 點(diǎn)火段供油規(guī)律Fig.1 Fuel flow law in the ignition period

3.1.1 燃油總管填充

燃油填充段的主要作用，是將計(jì)量活門到燃油噴嘴間的燃油管路內(nèi)充滿燃油，為發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火匹配提供支持。此階段供油規(guī)律的獲取方法為：根據(jù)燃油總管容積估算出燃油填充所需的理論燃油量，結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)燃油系統(tǒng)的最大供油邊界值、冷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)轉(zhuǎn)速與時(shí)間的關(guān)系，擬合并獲得填充段的初始燃油供油規(guī)律。為消除核心機(jī)實(shí)際工作時(shí)燃油管路中存在殘留燃油、部分燃油進(jìn)入燃燒室等影響，需借助假起動(dòng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)初始燃油供油規(guī)律進(jìn)行修正。

為更好地解決填充問(wèn)題，試驗(yàn)時(shí)主要通過(guò)分析假起動(dòng)時(shí)燃油總管壓力(pf，表壓)的驟升情況(圖2)，來(lái)修正燃油填充段的燃油流量，獲得較為準(zhǔn)確的燃油供油規(guī)律。工程應(yīng)用時(shí)，利用pf判斷填充情況，獲取填充段供油規(guī)律的主要方法為：

(1)pf驟升速率要快，應(yīng)盡量在1.0%～1.5%轉(zhuǎn)速內(nèi)上升到燃燒室能順利點(diǎn)燃所需的壓力。此壓力可根據(jù)燃燒室部件點(diǎn)火試驗(yàn)結(jié)果獲得，若無(wú)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)渦噴/渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)及其核心機(jī)，一般在40.0～100.0 kPa之間進(jìn)行初次選擇。若pf驟升速率太慢，則易導(dǎo)致燃燒室積油過(guò)多，點(diǎn)燃時(shí)易發(fā)生爆燃，形成“熱堵”，引起發(fā)動(dòng)機(jī)失速?gòu)亩鴮?dǎo)致起動(dòng)失??；同時(shí)，大量燃油混合氣將在渦輪、加力燃燒室及噴管中燃燒，燒蝕渦輪葉片、加力燃燒室及噴管隔熱屏，嚴(yán)重時(shí)甚至引起核心機(jī)損壞等。

圖2 燃油總管壓力與渦輪后排氣溫度的關(guān)系Fig.2 Fuel manifold pressure v.s.turbine exhaust temperature

(2)應(yīng)避免在pf驟升過(guò)程中出現(xiàn)尖峰值。若出現(xiàn)尖峰值，則易使燃燒室供油量過(guò)多而富油，導(dǎo)致點(diǎn)火困難或點(diǎn)燃時(shí)易發(fā)生爆燃，進(jìn)而引起渦輪葉片燒蝕和核心機(jī)失速等問(wèn)題。假起動(dòng)時(shí)，若燃油壓力出現(xiàn)尖峰值，需調(diào)低燃油流量。

起動(dòng)設(shè)計(jì)主要關(guān)心點(diǎn)燃轉(zhuǎn)速，但獲取供油規(guī)律時(shí)只能確定開始供油轉(zhuǎn)速。點(diǎn)燃轉(zhuǎn)速根據(jù)實(shí)際供油規(guī)律、燃油填充、燃油總管壓力建立及點(diǎn)火頻率等情況共同決定。因此在反推開始供油轉(zhuǎn)速時(shí)，根據(jù)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，燃油總管壓力開始建立轉(zhuǎn)速應(yīng)比理想點(diǎn)燃點(diǎn)轉(zhuǎn)速提前約1.0%～1.5%轉(zhuǎn)速。即如果理想點(diǎn)燃點(diǎn)N2r=15.0%，則燃油總管壓力開始驟升時(shí)N2r=13.5%～14.0%。

利用核心機(jī)供油規(guī)律擬合發(fā)動(dòng)機(jī)供油規(guī)律時(shí)，雖然兩者燃油管路的布局發(fā)生了變化，但也可通過(guò)上述方法獲得發(fā)動(dòng)機(jī)燃油管路填充段的供油規(guī)律。

擁有大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)后，可對(duì)每次起動(dòng)時(shí)的燃油填充量數(shù)據(jù)，采用概率統(tǒng)計(jì)相關(guān)算法獲得較優(yōu)的燃油填充量。

3.1.2 點(diǎn)火參數(shù)匹配

點(diǎn)火參數(shù)匹配是為了獲得理想點(diǎn)燃點(diǎn)的燃油流量與空氣流量的最佳匹配，主要獲取方法為：對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算獲取燃燒室進(jìn)口空氣流量，結(jié)合燃燒室部件試驗(yàn)點(diǎn)火邊界，選取點(diǎn)火時(shí)較優(yōu)的余氣系數(shù)，從而獲得點(diǎn)火時(shí)所需的燃油流量，擬合出相應(yīng)的供油規(guī)律。

方案制定階段，雖然可通過(guò)起動(dòng)過(guò)程仿真計(jì)算燃燒室進(jìn)口的空氣流量，但由于高、低壓壓氣機(jī)的低轉(zhuǎn)速特性偏差較大，計(jì)算出的空氣流量存在不同大小的偏差量，理論匹配出的點(diǎn)火參數(shù)將偏離預(yù)期。因此，核心機(jī)還必須通過(guò)試驗(yàn)測(cè)量參數(shù)，間接獲得燃燒室的進(jìn)口空氣流量，以進(jìn)行相應(yīng)的點(diǎn)火參數(shù)匹配。

核心機(jī)試車時(shí)，通過(guò)臺(tái)架的流量管可較為準(zhǔn)確地獲得核心機(jī)的進(jìn)口空氣流量，得到合適的點(diǎn)火參數(shù)，較好解決核心機(jī)點(diǎn)火參數(shù)的匹配問(wèn)題。其主要方法為，通過(guò)核心機(jī)進(jìn)口空氣質(zhì)量流量，估算出燃燒室進(jìn)口空氣質(zhì)量流量。數(shù)據(jù)處理時(shí)，選用的過(guò)渡態(tài)或動(dòng)態(tài)采集參數(shù)，應(yīng)特別注意各測(cè)量參數(shù)的零點(diǎn)校準(zhǔn)；為提高流量估算結(jié)果精度，可多選取幾次冷運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

核心機(jī)進(jìn)口空氣質(zhì)量流量Wa(kg/s)計(jì)算公式為：

式中：Wa,3為燃燒室進(jìn)口空氣質(zhì)量流量(kg/s)；K1為流量修正系數(shù)，由流量管吹風(fēng)試驗(yàn)曲線查取(或取定值約0.99)；C為常數(shù)，對(duì)空氣，常壓下R=287.06 J/kg、γ= 1.4時(shí)，；ps1為核心機(jī)進(jìn)口測(cè)量截面靜壓；pt1為核心機(jī)進(jìn)口測(cè)量截面總壓；Tt1為核心機(jī)進(jìn)口測(cè)量截面總溫(K)；A為核心機(jī)進(jìn)口測(cè)量截面有效流通面積(m2)；C1為壓氣機(jī)進(jìn)口到出口總的引氣系數(shù)(含二股流)，取慢車點(diǎn)值(或設(shè)計(jì)點(diǎn)值)；C2為壓氣機(jī)進(jìn)口到出口的飛機(jī)引氣系數(shù)，取慢車點(diǎn)值(或設(shè)計(jì)點(diǎn)值)；Wf為點(diǎn)火時(shí)的燃油流量(kg/s)；α為點(diǎn)火時(shí)的余氣系數(shù)。

理想點(diǎn)燃點(diǎn)的余氣系數(shù)可根據(jù)燃燒室部件試驗(yàn)貧油點(diǎn)火邊界的余氣系數(shù)確定，一般取貧油點(diǎn)火邊界的0.5倍余氣系數(shù)，從而估算出理想點(diǎn)燃點(diǎn)的燃油流量。若缺少燃燒室部件點(diǎn)火試驗(yàn)數(shù)據(jù)，則點(diǎn)燃點(diǎn)的余氣系數(shù)可在1.5～2.0之間選擇。

相比核心機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)試車時(shí)，由于核心機(jī)進(jìn)口空氣流量的測(cè)點(diǎn)少、測(cè)量位置有限等，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)調(diào)試時(shí)出現(xiàn)燃油匹配難等問(wèn)題，獲取合適的點(diǎn)火參數(shù)更加困難。但燃燒室點(diǎn)燃前(含點(diǎn)燃時(shí))，低壓轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速極低(接近靜止)，無(wú)論是發(fā)動(dòng)機(jī)還是核心機(jī)，燃燒室進(jìn)口參數(shù)都基本一致，其點(diǎn)火參數(shù)也基本一致，因此發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火參數(shù)可直接采用核心機(jī)試驗(yàn)調(diào)試結(jié)果。

3.1.3 點(diǎn)火穩(wěn)焰階段油氣匹配

點(diǎn)火穩(wěn)焰階段主要為燃燒室被點(diǎn)燃后的一段時(shí)間，一般為點(diǎn)燃后持續(xù)到N2r=22.0%～24.0%。此階段油氣匹配的主要目的，是能在燃燒室內(nèi)形成穩(wěn)定、連續(xù)的火焰。

方案制定方法為：此時(shí)給定供油量可選擇與理想點(diǎn)燃點(diǎn)的供油量一致，形成一個(gè)供油平臺(tái)；或參考點(diǎn)火參數(shù)確定方法，選擇2～3個(gè)轉(zhuǎn)速點(diǎn)，估算出理論燃油流量，再擬合獲得該轉(zhuǎn)速段的供油規(guī)律。

核心機(jī)試驗(yàn)調(diào)試階段，可根據(jù)燃燒室點(diǎn)燃后噴管噴出的火焰長(zhǎng)度或持續(xù)時(shí)間，對(duì)此階段的供油規(guī)律進(jìn)行優(yōu)化。若火焰過(guò)長(zhǎng)或火焰持續(xù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則說(shuō)明燃燒室內(nèi)燃油過(guò)剩、燃燒不充分，部分燃油在渦輪和噴管流道內(nèi)燃燒，需適當(dāng)降低此階段的燃油流量。同時(shí)，根據(jù)排氣溫度、起動(dòng)工作線等實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化。

對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)，本段供油規(guī)律可直接采用核心機(jī)試驗(yàn)調(diào)試結(jié)果。

3.2 起動(dòng)加速段供油規(guī)律

與發(fā)動(dòng)機(jī)類似，核心機(jī)起動(dòng)加速段地面起動(dòng)供油規(guī)律一般為WFB/pt3=f2(N2r)，即等余氣系數(shù)供油控制。

在N2r≥40.0%至慢車起動(dòng)加速段，可通過(guò)部件級(jí)模型進(jìn)行起動(dòng)仿真，獲得起動(dòng)加速段的供油規(guī)律。主要獲取步驟為：

(1)通過(guò)同類型核心機(jī)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)仿真模型進(jìn)行修正、校核，獲得計(jì)算精度較高的仿真模型；

(2)將核心機(jī)各部件特性(最好為試驗(yàn)特性)帶入仿真模型優(yōu)化，獲取初始起動(dòng)加速段供油規(guī)律；

(3)試驗(yàn)調(diào)試時(shí)，根據(jù)核心機(jī)排氣溫度、起動(dòng)過(guò)程工作線、起動(dòng)時(shí)間等反映起動(dòng)特征的性能參數(shù)，對(duì)此段起動(dòng)供油規(guī)律進(jìn)行優(yōu)化。

對(duì)于點(diǎn)火段到N2r≤40%段的起動(dòng)供油規(guī)律，通過(guò)點(diǎn)火段末的供油量與數(shù)值仿真獲得的N2r=40%時(shí)的供油量連線即可獲得。

發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)加速段的供油規(guī)律，與核心機(jī)的基本相近，但受低壓渦輪容積效應(yīng)的影響，其起動(dòng)工作線比核心機(jī)更偏近喘振(失速)邊界。為發(fā)動(dòng)機(jī)試車安全，可將核心機(jī)起動(dòng)供油規(guī)律降低合適百分比作為發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)供油規(guī)律。

3.3 注意事項(xiàng)

試驗(yàn)初期，為更優(yōu)、更快地獲得合適的核心機(jī)起動(dòng)供油規(guī)律，除通過(guò)上述方法外，還需詳細(xì)了解燃油與控制系統(tǒng)的半物理仿真結(jié)果，實(shí)際供油量與給定供油量間的偏差，核心機(jī)排氣溫度測(cè)量響應(yīng)，及點(diǎn)火電嘴火花頻率等實(shí)際問(wèn)題[8]，對(duì)給定核心機(jī)起動(dòng)供油規(guī)律進(jìn)行修正以適應(yīng)本階段試驗(yàn)。同時(shí)，為給核心機(jī)起動(dòng)供油規(guī)律后期優(yōu)化提供技術(shù)支持，建議將起動(dòng)時(shí)間目標(biāo)值定在45～50 s區(qū)間內(nèi)，排氣溫度限制值留一定裕度。試驗(yàn)后期開展“三高”試驗(yàn)時(shí)，建議增加溫度、高度及熱機(jī)修正[12-13]。

4 試驗(yàn)驗(yàn)證情況

本方法已應(yīng)用于大、中、小多型新研發(fā)動(dòng)機(jī)的核心機(jī)起動(dòng)供油規(guī)律調(diào)試試驗(yàn)，結(jié)果表明，排除非起動(dòng)系統(tǒng)因素，基本經(jīng)過(guò)1～2次地面起動(dòng)調(diào)試可點(diǎn)火成功，地面點(diǎn)火成功率接近100%；基本能在2～3次地面起動(dòng)調(diào)試試驗(yàn)后獲得合適的核心機(jī)起動(dòng)供油規(guī)律，地面起動(dòng)成功率達(dá)95%以上。

在獲得合適的核心機(jī)起動(dòng)供油規(guī)律的基礎(chǔ)上，結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)與核心機(jī)的區(qū)別，遵循上述方法，在新研小型和大型發(fā)動(dòng)機(jī)的驗(yàn)證機(jī)上也進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證，基本通過(guò)1～2次地面起動(dòng)調(diào)試可點(diǎn)火成功，2～3次地面起動(dòng)調(diào)試可獲得合適的發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)供油規(guī)律。

5 結(jié)論

(1)通過(guò)對(duì)核心機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)過(guò)程和起動(dòng)供油規(guī)律之間區(qū)別及起動(dòng)過(guò)程特點(diǎn)的分析，認(rèn)為在發(fā)動(dòng)機(jī)研制過(guò)程中開展核心機(jī)起動(dòng)供油規(guī)律研究十分必要。

(2)結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)和核心機(jī)試驗(yàn)調(diào)試、起動(dòng)數(shù)值仿真的經(jīng)驗(yàn)及特點(diǎn)，對(duì)核心機(jī)地面起動(dòng)供油規(guī)律進(jìn)行了相應(yīng)分析，獲得了快速找出核心機(jī)合適起動(dòng)供油規(guī)律的方法。

(3)本文方法經(jīng)幾型核心機(jī)的起動(dòng)調(diào)試驗(yàn)證，基本經(jīng)過(guò)1～2次地面起動(dòng)調(diào)試可點(diǎn)火成功，經(jīng)過(guò)2～3次地面起動(dòng)調(diào)試可找出合適的核心機(jī)起動(dòng)供油規(guī)律。核心機(jī)起動(dòng)供油規(guī)律的確定，為發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)供油規(guī)律的確定奠定了基礎(chǔ)。

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Research on Fuel Supply Law of Core Engine Ground Start-Up

ZHAO Zhi-hua1，2，ZHOU Ren-zhi2，HUANG Jin-quan1
(1.College of Energy and Power Engineering，Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，Nanjing 210016，China；2.China Gas Turbine Establishment，Chengdu 610500，China)

The ground start-up of core engine is an important part of aero-engine development.Through the comparison of start-up process and start-up fuel supply law between the core engine and engine,and analysis of characteristics of numerical simulation and experiment in start-up process,a method of quickly finding out a suitable start-up fuel delivery law of core engine using numerical simulation combined with ex?periment data analysis was proposed.Through several types of core engine and engine tests,the proposed method has effectively solved the problem such as ignition and acceleration in the start-up process.The test results show that the method can reduce the number of debugging,improve the success rate of starting and the security of the tests of core engine and engine.The ground start-up flue supply law determined for core engine can provide a technical support for the start-up flue supply law of engine.

aero-engine；core engine；start-up process；fuel supply law；fuel filling；ignition match；numerical simulation

V231

：A

：1672-2620(2014)06-0018-04

2014-03-21；

：2014-07-28

趙志華(1981-)，男，四川大竹人，工程師，研究方向?yàn)楹娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和可靠性設(shè)計(jì)。