[发明专利]一种发动机尾喷流压力场测试方法

说明书

技术领域

本发明属于航空技术领域，具体涉及一种发动机尾喷流压力场测试方法。

背景技术

燃气涡轮发动机工作时所产生的尾喷流具有高温、高压、高速的特点，其高压特性对起飞偏流装置的结构强度和人员安全都有直接影响。

开展发动机尾喷流压力场测试技术研究，通过由一系列安装的压力传感器的测试耙架与数据处理计算机组成的带模拟偏流板的接触式压力测试系统，将感受到的尾喷流参数转换成一个与能量成正比的电信号，通过数据处理计算机的后处理，即可得到完整的发动机尾流场压力分布。该种测试耙已申请国家专利(名称：一种水冷式测量耙，申请号：201210563356.7)。

目前，尚无有效测试方法法为偏流板的结构强度设计、空地勤人员安全维护范围划定等方面工作提供必要的试验数据支撑。

发明内容

本发明的目的：提供一种发动机尾喷流压力场测试方法，从而为偏流板的结构强度设计、空地勤人员安全维护范围划定等方面工作提供必要的试验数据支撑。

本发明的技术方案是：针对偏流板打开和放下两种不同条件的尾喷流特点，进行差异化的接触式压力测试系统布设，采用带水冷的移动式、压力测试耙，保证传感器能正常工作，安排发动机进行各种典型工作状态的试车，实时测取发动机的总压和静压数据，经后期数据处理后，得到发动机各种典型状态的尾喷流压力场。

一种发动机尾喷流压力场测试方法，其特征在于，测试分为两个阶段。

在自由流条件下，包括如下步骤：

第一，进行测试系统排布：将3组以上且相互平行的压力测试耙放置于发动机尾喷口正后方，垂直于尾喷口轴线；单只耙臂固定在支架上，耙臂上等间距布置2组测点，每组测点包含总压、静压各一个测点，将总压、静压传感器测试用数据处理计算机放置于安全区域；

第二，进行调试前准备：连接总压、静压测试传感器与数据处理计算机之间的测试电缆，系统上电进行检查，完成测试前的设备调试和准备工作；

第三，进行测试系统调试：按发动机试车规程进行试车，在慢车、节流、中间、加力等各种典型工作状态下进行压力测试，在各个稳态保持足够时间待发动机尾喷流压力场稳定后再进入下一状态；

第四，进行测试数据分析：试车结束后，根据采集的数据进行分析处理，得出发动机各个典型状态的总压和静压压力场分布图和动态变化曲线。

在偏流板反射条件下，包括如下步骤：

第一，进行测试系统排布：将3组压力测试耙分别放置于偏流板正后方和发动机尾喷流两侧，偏流板后方的测试耙距尾喷口截面一定距离垂直于尾喷口轴线放置，尾喷流两侧的测试耙距尾喷口轴线一定距离平行于尾喷口轴线放置；单只耙臂固定在支架上，耙臂上等间距布置2组测点，每组测点包含总压、静压各一个测点，将总压、静压传感器测试用数据处理计算机放置于安全区域；

第二，进行调试前准备：连接总压、静压测试传感器与数据处理计算机之间的测试电缆，系统上电进行检查，完成测试前的设备调试和准备工作；

第三，进行测试系统调试：按发动机试车规程进行试车，在慢车、节流、中间、加力等各种典型工作状态下进行压力测试，在各个稳态保持足够时间待发动机尾喷流压力场稳定后再进入下一状态；

第四，进行测试数据分析：试车结束后，根据采集的数据进行分析处理，得出发动机各个典型状态的总压和静压压力场分布图和动态变化曲线。

在偏流板放下自由流条件下，所述总压、静压测试耙为3组以上且相互平行，垂直于尾喷口轴线；在偏流板打开条件下，3组测试耙分别放置于偏流板正后方和发动机尾喷流两侧，偏流板后方的测试耙距尾喷口截面一定距离垂直于尾喷口轴线放置，尾喷流两侧的测试耙距尾喷口轴线一定距离平行于尾喷口轴线放置。

采用带水冷的移动式、压力测试耙，保证传感器能在发动机尾喷流高温、高速的试验条件下正常工作；

测取左侧发动机的尾喷流压力场参数，通过数据后处理与分析，可以得到左、右两侧发动机的尾喷流压力场参数。

本发明的优点是：

该方法具有以下几个优点：

1)测试范围广，可以测取整个发动机尾喷流场的数据；

2)测试具有实时性，可以掌握发动机状态变化过程中尾喷流压力场的动态变化；

3)总压和静压同步测试、采集，可以减少发动机试车次数和工作时间，降低成本；

4)两套测试系统相互独立工作，互不影响；测试系统工作不影响发动机正常工作；

5)易于实施，测试设备位置可根据现场情况进行便捷移动调整。