中国航发湖南动力机械研究所 刘生旭

基于模型的涡轴发动机气路性能分析

中国航发湖南动力机械研究所 刘生旭

本文提出基于发动机气路参数偏差估计发动机部件性能退化量的方法，并通过发动机部件级模型模拟退化仿真对基于模型的发动机性能分析方法的有效性进行验证，为今后基于试验数据的涡轴发动机气路性能分析奠定基础。

发动机气路分析技术是一种基于气路测量参数对发动机的健康状态进行评估和分析的发动机健康管理技术。它的概念最早由Urban于1967年提出，采用基于故障系数矩阵的方法研究发动机部件退化与气路参数偏差量之间的关系。经过了四十多年的发展，现已在各型大涵道比涡扇发动机、中小功率涡轴发动机气路诊断中得到广泛应用，是迄今为止最为成熟的发动机气路分析方法；许多发动机及相关系统的制造商都开发了基于故障系数矩阵的气路分析软件，比较著名的有通用电气航空（GEAE）公司的TEMPER，联合航空公司（UAC）下属的汉密尔顿标准（HS）公司的TRENDS，罗罗（RR）公司的PYTHIA等。

本文以某型涡轴发动机为对象，提出了基于模型的涡轴发动机气路性能分析方法，通过退化矩阵求逆，来实现由整机气路参数变化量估算部件性能退化量的正向求解算法。

1.涡轴发动机气路性能分析原理

在此次研究前期，研究团队通过部件级模型仿真研究了涡轴发动机压气机、燃烧室、燃气涡轮、动力涡轮性能退化对发动机气路参数及整机性能的影响。……