(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202110251362.8 (22)申请日 2021.03.08 (71)申请人 中国航发商用航空发动机有限责任 公司 地址 200241 上海市闵行区莲 花南路3998 号 (72)发明人 高妍　葛宣鸣　汪乐　 (74)专利代理 机构 中国贸促会专利商标事务所 有限公司 1 1038 专利代理师 宋少娜 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 高温部件的测温方法 (57)摘要 本发明涉及一种高温部件的测温方法， 其包 括： 获取与高温部件邻近的静止部件的壁温值 和/或腔温值； 根据静止部件的壁温值和/或腔温 值， 通过机器学习方法获得流经静止部件的冷气 流参数； 以及判断高温部件在换热过程中是否考 虑固体间辐射换热， 如果考虑固体间辐射换热， 则结合对流换热过程、 固体间辐射换热过程与冷 气侧参数， 获得高温部件壁温。 本发明利用现有 温度测点， 基于机器学习方法得到相关冷气流参 数， 考虑导热过程、 对流换热过程及辐射换热过 程对高温部件的影响， 进行实时温度间接测量； 该方法较为简单、 耗时短， 无需额外硬件测量设 备， 可进行快速、 高精度的实时监测， 且避免超温 的风险。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 115048851 A 2022.09.13 CN 115048851 A 1.一种高温部件的测温方法， 其特 征在于， 包括： 获取与高温部件邻近的静止 部件的壁温值和/或腔温值； 根据静止部件的壁温值和/或腔温值， 通过机器学习方法获得流经静止部件的冷气流 参数； 以及 判断高温部件在换热过程中是否考虑固体间辐射换热， 如果考虑固体间辐射换热， 则 结合对流换 热过程、 固体间辐射换 热过程与冷气侧参数， 获得高温部件壁温。 2.如权利要求1所述的高温部件的测温方法， 其特征在于， 在将对流换热过程、 固体间 辐射换热过程与冷气侧 参数进行结合之前， 进一步判断是否考虑空间辐 射换热， 如果不考 虑空间辐射换热， 则将对流换热过程、 固体间辐射换热过程与冷气侧参数进行结合， 获得高 温部件壁温。 3.如权利要求1所述的高温部件的测温方法， 其特征在于， 在将对流换热过程、 固体间 辐射换热过程与冷气侧 参数进行结合之前， 进一步判断是否考虑空间辐 射换热， 如果考虑 空间辐射换热， 则将对流换热过程、 固体间辐射换热过程、 空间辐射换热过程与冷气侧参数 进行结合， 获得高温部件壁温。 4.如权利要求3所述的高温部件的测温方法， 其特征在于， 所述将对流换热过程、 固体 间辐射换热过程、 空间辐射换热过程与冷气侧参数进 行结合， 获得高温部件壁温， 采用如下 公式实现： 根据上述四个公式， 求 解T1和T2， T1和T2为选取的高温部件两个表面的壁温值； 其中， J1、 J2、 J3分别为高温部件的高温表面、 低温表面、 以及空间环境对应的有效辐 射； Eb1、 Eb2、 Eb3分别为高温部件的高温表面、 低温表面、 以及空间环境的辐射力； ε 1、 ε2为选取的高温部件的两个表面所用材 料的发射 率； X1， 2， X1， 3， X2， 3分别为高温部件的高温表面对与低温表面的角系数、 高温部件的高温表 面对环境空间的角系数、 低温表面对环境空间的角系数； T1、 T2分别为选取的高温部件的两个表面的壁温； h1、 h2、 h3、 h4分别为选取的高温部件的四个表面的对应换 热系数；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115048851 A 2S1、 S2、 S3、 S4分别为选取的高温部件的四个表面的表面积； Tc1out、 Tc1in分别为向高温部件输送冷气的第一 通道的出口气流温度及入口气流温度； Tc2out、 Tc2in分别为向高温部件输送冷气的第二 通道的出口气流温度及入口气流温度； Tf为使高温部件表面温度增高的热源温度。 5.如权利要求1所述的高温部件的测温方法， 其特征在于， 如果不考虑固体间辐射换 热， 则将高温部件的对流换 热过程与冷气侧参数进行 结合， 获得高温部件壁温。 6.如权利要求1所述的高温部件的测温方法， 其特征在于， 所述根据静止部件的壁温值 和/或腔温值， 通过机器学习 方法获得流经静止部件的冷气流参数， 包括： 根据静止部件的 壁温值和/或腔温值获得数据库， 利用随机拆分数据集， 将全部数据分为训练集与测试集， 根据输入的数据个数使用包含三层隐藏层的BP神经网络， 并设定初始学习率， 通过机器学 习方法， 获得冷气流 参数。 7.如权利要求1所述的高温部件的测温方法， 其特征在于， 在高温部件和静止部件的温 度高于第一预设值， 且不同部位的温差大于第二预设值的情况下， 考虑固体间辐射换热； 其 中， 第一预设值和第二预设值 为根据经验选取的温度值。 8.如权利要求1所述的高温部件的测温方法， 其特征在于， 在高温部件和静止部件的温 度高于第三预设值， 向环境空间进行热辐射的情况下， 考虑空间辐 射， 其中， 第三预设值为 根据经验选取的温度值。 9.如权利要求1所述的高温部件的测温方法， 其特征在于， 所述高温部件包括航空发动 机的转子 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115048851 A 3