本发明涉及燃气轮机，具体涉及一种燃烧室喷嘴与涡流器流通能力匹配方法。
背景技术：
1、随着航空发动机技术的快速发展，为了满足大推重比航空发动机的气动热力性能要求，主燃烧室温升不断提高，同时，为了满足飞机在更宽广的包线范围内稳定工作，对主燃烧室稳定燃烧提出更高的要求。在燃烧室中所发生的物理化学过程，存在各种耦合和相互作用，在主燃烧室火焰筒头部完成燃油雾化和蒸发、油气掺混、紊流输运、高速化学反应、燃气的辐射和对流、传热传质等过程，因此火焰筒头部喷嘴和涡流器的匹配设计十分重要，直接影响主燃烧室工作性能。
2、传统的设计从一维设计得到设计状态参数，随后进行三维仿真评估，着重关注主燃烧室部件在工况点时的稳态性能是否达标，而飞机在点火，加减速，机动过程中，涉及非稳态过程，主燃烧室内部燃烧状态并未处于设计工作点状态，主燃烧室头部供油量和头部进气处于剧烈变化过程中，而供油量的变化响应速度和头部进气变化响应速度存在时间差，因此发动机处于过渡状态时，主燃烧室头部余气系数波动可能超出点火/熄火极限，从而导致发动机点火失败或者熄火等严重后果，同时，在点火过程中，火焰筒内燃气迅速燃烧升温膨胀，在火焰筒头部产生一定的逆压力梯度，造成涡流器进气能力下降，进而影响燃烧稳定性。因此过渡态的主燃烧室头部喷嘴与涡流器流通能力的匹配在设计当中必须综合考虑，需要有一套有效的方法对设计头部匹配设计进行评估。
技术实现思路
1、有鉴于此，本说明书实施例提供一种燃烧室喷嘴与涡流器流通能力匹配方法，以达到对设计头部匹配设计进行评估的目的。
2、本发明的技术方案为：一种燃烧室喷嘴与涡流器流通能力匹配方法，包括以下步骤：
3、步骤1：确定文氏管喉道直径dth；
4、步骤2：根据喷嘴旋流芯尺寸和喷口尺寸，输入一维喷嘴计算程序计算得出燃油雾化粒径d、喷雾锥角α和供油量wf；
5、步骤3：将一维喷嘴计算程序计算的燃油雾化粒径d、喷雾锥角α和供油量wf作为仿真软件输入条件，对主燃烧室点火直到稳定燃烧的过程进行三维仿真模拟，并对仿真模拟全程的文氏管压力pv进行监控；
6、步骤4：将整个三维仿真模拟的结果分为点火段和稳定段，分别计算点火段和稳定段内的文氏管压力pv标准差，并获得综合标准差σ；
7、步骤5：当综合标准差σ满足设定条件时，则喷嘴与涡流器匹配设计符合要求，喷嘴与涡流器流通能力匹配良好；当综合标准差σ未满足设定条件时，重新调整文氏管喉道直径dth、喷嘴旋流芯尺寸和喷口尺寸进行迭代匹配设计。
8、进一步地，步骤3中，采用非稳态仿真，仿真时间步长τ取值范围为1*10-8～5*10-4s，计算步长x满足：
9、x*τ≥t；t＝t1+t2；
10、其中，t为主燃烧室点火到稳定燃烧所经历的时间，t1为点火段时间，t2为稳定段时间。
11、进一步地，步骤4中针对点火段采用增速标准差计算方法进行计算，具体为：
12、n＝t1/τ；
13、
14、其中，σ1为点火段的增速标准差；n为在t1时间段内的文氏管压力pv采样点数；pi为第i个文氏管压力pv监测值；pi+1为第i+1个文氏管压力pv监测值，二者时间间隔为τ；δpave为增速平均值。
15、进一步地，步骤4中针对稳定段采用一般标准差计算方法，具体为：
16、
17、其中，σ2为稳定段的一般标准差；m为在t2时间段内的文氏管压力pv采样点数；pvave为的文氏管压力pv的平均值。
18、进一步地，采样点个数n和m满足：0.3≤n*τ≤1，且3≤m*τ≤30。
19、进一步地，步骤4中综合标准差σ计算公式如下：σ＝ξ1σ1+ξ2σ2
20、其中，ξ1取值为0.2～0.4，ξ2取值为0.6～0.8，且满足ξ1+ξ2＝1。
21、进一步地，步骤5中：
22、当σ<k时，则认为喷嘴与涡流器匹配设计符合要求，喷嘴与涡流器流通能力匹配良好；
23、当σ≥k时，则重新调整文氏管喉道直径dth、喷嘴旋流芯尺寸和喷口尺寸进行迭代匹配设计；
24、其中，k取值范围为20～100。
25、与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：本发明能够准确有效模拟燃油雾化蒸发的真实情况，通过对雾化情况的判断，及时调整火焰筒头部其流量及喷嘴雾化情况，从而指导火焰筒头部匹配设计。针对不同发动机主燃烧室设计具有通用性，可在行业内推广应用，具有良好的经济效益和极大的实际工程应用价值。
1.一种燃烧室喷嘴与涡流器流通能力匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的燃烧室喷嘴与涡流器流通能力匹配方法，其特征在于，所述步骤3中，采用非稳态仿真，仿真时间步长τ取值范围为1*10-8～5*10-4s，计算步长x满足：
3.根据权利要求2所述的燃烧室喷嘴与涡流器流通能力匹配方法，其特征在于，所述步骤4中针对点火段采用增速标准差计算方法进行计算，具体为：
4.根据权利要求3所述的燃烧室喷嘴与涡流器流通能力匹配方法，其特征在于，所述步骤4中针对稳定段采用一般标准差计算方法，具体为：
5.根据权利要求4所述的燃烧室喷嘴与涡流器流通能力匹配方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的燃烧室喷嘴与涡流器流通能力匹配方法，其特征在于，所述步骤4中综合标准差σ计算公式如下：σ＝ξ1σ1+ξ2σ2
7.根据权利要求6所述的燃烧室喷嘴与涡流器流通能力匹配方法，其特征在于，所述步骤5中：
