一種計算發動機主燃燒室火焰筒實際使用壽命的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及發動機技術領域，特別是涉及一種計算發動機主燃燒室火焰筒實際使 用壽命的方法。
【背景技術】
[0002] 在現代燃氣輪機及其試驗裝置中，評估發動機火焰筒的使用壽命至關重要，直接 影響到試車和試驗的安全。以往都是采用數值模擬的方法對發動機的部件進行評估得到一 個粗略的壽命數據，由于此數據不準確，往往會有一定的誤差，嚴重影響了試車和試驗的安 全性。
[0003] 因此，希望有一種技術方案來克服或至少減輕現有技術的至少一個上述缺陷。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供一種計算發動機主燃燒室火焰筒實際使用壽命的方法來 克服或至少減輕現有技術的至少一個上述缺陷。
[0005] 為實現上述目的，本發明提供一種計算發動機主燃燒室火焰筒實際使用壽命的方 法。所述計算發動機主燃燒室火焰筒實際使用壽命的方法包括如下步驟:步驟1:獲取在第 一載荷譜下，對比用發動機的火焰筒的全壽命或者試車時數T為預定時間下的設計點狀態 Q1下的設計點狀態壽命TQ1、起飛點狀態Q2下的起飛點狀態壽命TQ2以及高溫起飛點的狀態 Q3下的高溫起飛點狀態壽命Tq3 ;步驟2:獲取在第一載荷譜下，對比用發動機的火焰筒的首 翻期或者試車首節段試車時數Τ'在預定時間下的設計點狀態Q1的設計點狀態壽命T'w、起 飛點狀態Q2的起飛點狀態壽命及高溫起飛點的狀態Q3的高溫起飛點狀態壽命Τ% 3; 步驟3:獲取在第二載荷譜下，待測發動機的火焰筒的理論全壽命時數t下的設計點狀態Q1 下的設計點狀態壽命t Q1、起飛點狀態Q2下的起飛點狀態壽命tQ2以及高溫起飛點的狀態Q3 下的高溫起飛點狀態壽命t Q3;步驟4:獲取在第二載荷譜下，待測發動機的火焰筒的理論首 翻期或者理論試車首節段試車時數t'在預定時間下的設計點狀態Q1下的設計點狀態壽命 V Q1、起飛點狀態Q2下的起飛點狀態壽命V收以及高溫起飛點的狀態Q3下的高溫起飛點狀 態壽命V Q3;步驟5:根據所述步驟1至所述步驟5中的數據，通過公式計算待測發動機的火焰 筒的實際使用壽命。
[0006] 優選地，所述第一載荷譜與所述第二載荷譜為不同的載荷譜;所述步驟1中的T為 2000h，所述步驟2中的Τ' =500h，所述步驟4中的t' =750h。
[0007] 優選地，所述步驟5具體為：
[0008] 步驟51:判斷是否考慮性能衰減；若衰減，則進行步驟53;若不衰減，則進行步驟 52；
[0009] 步驟52:通過公式求得待測發動機的首翻期壽命以及實際使用壽命；
[0010] 步驟53:獲得由于試車時數為X時排氣溫度裕度衰減X度，性能衰減后設計點狀態 Q1下衰減時間yw、起飛點狀態Q2下衰減時間yQ2以及高溫起飛點狀態Q3下衰減時間yQ3,通過 公式獲得首翻期壽命并判斷在首翻期壽命后是否有性能衰減，若否，則進行步驟54，若是， 則進行步驟55;
[0011] 步驟54:通過公式獲得實際使用壽命；
[0012] 步驟55:分別通過公式計算每次翻新壽命，并將首翻期壽命以及每次翻新壽命之 和作為實際使用壽命。
[0013] 優選地，所述步驟52中的首翻期壽命公式為：
[0014]
;
[0015] 所述步驟52中的實際使用壽命公式為：
[0016]
[0017] 其中，Μ為待測發動機的火焰筒的全壽命;M'為待測發動機的首翻期壽命;t'為理 論試車首節段試車時數或理論首翻期;TQ1為對比用發動機的火焰筒的設計點狀態Q1下的設 計點狀態壽命;T Q2為對比用發動機的火焰筒的起飛點狀態Q2下的起飛點狀態壽命;TQ3為對 比用發動機的火焰筒的高溫起飛點的狀態Q3下的高溫起飛點狀態壽命;f w為對比用發動 機的火焰筒的設計點狀態Q1的設計點狀態壽命;對比用發動機的火焰筒的起飛點狀 態Q2的起飛點狀態壽命;Τ% 3為對比用發動機的火焰筒的高溫起飛點的狀態Q3的高溫起飛 點狀態壽命;tQ1待測發動機的火焰筒的為理論全壽命時數下的設計點狀態Q1下的設計點狀 態壽命;t Q2待測發動機的火焰筒的為起飛點狀態Q2下的起飛點狀態壽命;tQ3為待測發動機 的火焰筒的高溫起飛點的狀態Q3下的高溫起飛點狀態壽命;t為待測發動機的火焰筒的理 論全壽命時數;1/ qi為待測發動機的火焰筒的設計點狀態Q1下的設計點狀態壽命;1/ Q2為待 測發動機的火焰筒的起飛點狀態Q2下的起飛點狀態壽命;為待測發動機的火焰筒的高 溫起飛點的狀態Q3下的高溫起飛點狀態壽命。
[0018] 優選地，所述步驟52中的首翻期壽命公式為：
[0019]
[0020] 其中，M'為待測發動機的首翻期壽命;X為試車時數;t'為理論試車首節段試車時 數或理論首翻期;為對比用發動機的火焰筒的設計點狀態Q1的設計點狀態壽命;1% 2為 對比用發動機的火焰筒的起飛點狀態Q2的起飛點狀態壽命;Τ%3為對比用發動機的火焰筒 的高溫起飛點的狀態Q3的高溫起飛點狀態壽命;t為待測發動機的火焰筒的理論全壽命時 數;丨^為待測發動機的火焰筒的設計點狀態Q1下的設計點狀態壽命;匕 2為待測發動機的 火焰筒的起飛點狀態Q2下的起飛點狀態壽命;為待測發動機的火焰筒的高溫起飛點的 狀態Q3下的高溫起飛點狀態壽命;y Q1為設計點狀態Q1下衰減時間；yQ2為起飛點狀態Q2下衰 減時間;y〇3尚溫起飛點狀態Q3下；g減時間。
[0021] 優選地，所述步驟54中的公式為：
[0022]
其中，
[0023] X為試車時數;Μ為待測發動機的火焰筒的全壽命;t為待測發動機的火焰筒的理論 全壽命時數;TQ1為對比用發動機的火焰筒的設計點狀態Q1下的設計點狀態壽命;T Q2為對比 用發動機的火焰筒的起飛點狀態Q2下的起飛點狀態壽命;TQ3為對比用發動機的火焰筒的高 溫起飛點的狀態Q3下的高溫起飛點狀態壽命;t Q1待測發動機的火焰筒的為理論全壽命時數 下的設計點狀態Q1下的設計點狀態壽命;tQ2待測發動機的火焰筒的為起飛點狀態Q2下的起 飛點狀態壽命;t Q3為待測發動機的火焰筒的高溫起飛點的狀態Q3下的高溫起飛點狀態壽 命;ym為設計點狀態Q1下衰減時間；yQ2為起飛點狀態Q2下衰減時間；y Q3高溫起飛點狀態Q3 下衰減時間。
[0024]優選地，所述步驟55中的每次翻新壽命公式與所述步驟62中的首翻期公式相同， 其中的y qi、yQ2以及yQ3采用該次翻新壽命時的衰減時間；
[0025] 所述步驟55中的實際使用壽命公式為：。
[0026] M=m，+m"+m"，......；其中，
[0027] Μ為待測發動機的火焰筒的全壽命;m'，m"m" '……為每一次翻修后的使用時數。
[0028] 本發明中的計算發動機主燃燒室火焰筒實際使用壽命的方法基于現有對比用發 動機的火焰筒有效試車時數積累的基礎上，設計了一種全新的主燃燒室火焰筒的壽命評估 方法。其優點在于:采用統計學的方法對火焰筒的壽命問題進行了評估比單純用數值模擬 計算的方法更科學可信，而且能夠得到每一臺發動機的總體和實時的壽命參數預估，對發 動機的安全使用提供了有效的保證。
【附圖說明】
[0029] 圖1是根據本發明一實施例的計算發動機主燃燒室火焰筒實際使用壽命的方法的 流程示意圖。
【具體實施方式】
[0030] 為使本發明實施的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中 的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類 似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發明 一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用 于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人 員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。下 面結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。
[0031] 在本發明的描述中，需要理解的是，術語"