[发明专利]一种用于压气机稳定性试验的复杂畸变发生器

说明书

本发明公开了一种用于压气机稳定性试验的复杂畸变发生器，包括沿长度方向排布于压气机机匣内的稳态总压畸变发生器和旋流畸变发生器；所述稳态总压畸变发生装置通过控制分布式喷嘴产生不同范围的稳态周向总压畸变，调整喷嘴的喷气速度改变稳态总压畸变强度；所述旋流畸变发生器通过改变旋流发生器转接段内旋流调节板的角度来调整旋流畸变形式，产生同向单涡、反向单涡和对涡等三种旋流畸变，调整空气泵压力和电磁阀开度可以改变旋流畸变强度。本发明结构简单，操作方便，能够方便的在压气机进口产生单独的稳态总压畸变或旋流畸变，也可以产生稳态总压和旋流组合畸变，便于开展不同形式的复杂畸变对压气机稳定性影响的试验，工作稳定可靠。

技术领域

本发明涉及一种评估压气机气动稳定性的试验装置，属于叶轮机械技术领域。

背景技术

为实现下一代高隐身战斗机、隐身无人侦察机，必须采用大偏距S弯进气道。美国洛克希德·马丁公司正在研制的具备1小时全球打击能力的SR-72高超声速无人侦察机，其进气道也是大偏距S弯。大偏距S弯进气道在发动机进口会产生稳态总压畸变、旋流畸变、旋流与稳态总压组合畸变等三种情况，对发动机性能和稳定性产生不利影响，甚至威胁飞行安全。因此，需要对该问题予以重点关注并解决。压气机作为发动机的压缩部件，直接决定了发动机的稳定性，因此需要研究复杂畸变对压气机稳定性的影响。可能是考虑到旋流和稳态总压组合畸变的复杂性，国外并没有发展出专门的畸变发生器，而是使用真实的S弯进气道来模拟这种复杂进气畸变，导致试验成本高，且只能模拟单个工况。因此，有必要设计一种复杂畸变发生器，能够产生稳态总压畸变、旋流畸变、旋流与稳态总压组合畸变。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种用于压气机稳定性试验的复杂畸变发生器，具有结构简单、操作方便、安全可靠等特点，能够方便的在压气机进口产生单独的稳态总压畸变或旋流畸变，也可以产生稳态总压和旋流组合畸变，从而开展不同形式的复杂畸变对压气机稳定性影响的试验，大大节约试验成本。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于压气机稳定性试验的复杂畸变发生器，包括沿长度方向排布于压气机机匣内的稳态总压畸变发生器和旋流畸变发生器；

其中，所述稳态总压畸变发生器包括依次连通的第一空气泵、若干转接管、连接软管、喷管电磁阀以及沿压气机机匣周向均布的喷管；所述喷管沿径向延伸至压气机机匣内，且压气机机匣内的喷管段朝向进气口一侧的侧壁上分布有若干喷嘴；

所述稳态总压畸变发生装置通过控制分布式喷嘴产生不同范围的稳态周向总压畸变，调整喷嘴的喷气速度改变稳态总压畸变强度。由于喷嘴是逆着气流方向喷射，因此在稳态总压畸变发生装置出口截面存在低速区和高速区，低速区就是低总压区，同时气流方向均是轴向，为后面的旋流畸变发生装置提供了气流方向均沿轴向的进口条件。

所述旋流畸变发生器包括依次连通的第二空气泵、旋流电磁阀、旋流发生器转接段，且旋流发生器转接段为一段竖直扁平管道，其顶部出气口与压气机机匣的弧形壁面连通；所述旋流发生器转接段内中心线上设置有竖直支撑板，起到支撑和稳定气流的作用，且竖直支撑板下端铰接有旋流调节板。

所述旋流畸变发生器通过改变调节板位置可以调整旋流畸变形式，产生同向单涡、反向单涡和对涡等三种旋流畸变，调整空气泵压力和电磁阀开度可以改变旋流畸变强度。

优选的，所述压气机机匣周向均布有36根喷管以及12个喷管电磁阀，且每个喷管电磁阀对应连通三根喷管，喷管上喷嘴数目和直径可根据具体需要可以调整。此时，通过调节喷管电磁阀的开关状态即可产生不同范围的稳态周向总压畸变。

优选的，所述旋流发生器转接段的下部管道呈弧形，便于旋流调节板旋转以调节旋流形式，同时也能够实现较好的密封效果，更好的引导气流流动。

优选的，所述稳态总压畸变发生器的畸变强度调节范围在0.1-0.8。