[发明专利]超音速发动机试验台推力测量排气装置及其使用方法

说明书

一种超音速发动机试验台推力测量排气装置，包括发动机推力测量台架，排气系统，尾气处理系统和高空模拟舱；高空模拟舱为密封的壳体结构，发动机推力测量台架固定安装在高空模拟舱内，被试发动机安装在发动机推力测量台架上；排气系统的一端穿过高空模拟舱的壳体表面固定安装在高空模拟舱内部，另一端与尾气处理系统固定连通。本发明的超音速发动机试验台推力测量排气装置，其发动机推力测量台架，实现了发动机推力的测量，结构简单，同时，实现了发动机试验台尾气的处理，使由碱性喷淋塔出气口排出的气体符合国家污染物排放标准。通过设置消音塔，对排气系统的排气进行了消音降噪，避免了噪声污染。

技术领域

本发明涉及发动机试验技术领域，尤其是一种超音速发动机试验台推力测量排气装置及其使用方法。

背景技术

发动机试验与测试技术是固体推进技术的重要组成部分，推力测量则是发动机试验与测试中需要测量的一个重要参数。要研究发动机推力，需要做大量反复的试验，这些试验若都放到飞行试验中是不可能的。主要原因是飞行试验成本高、周期长、信息收获量小、具有冒险性、需要耗费大量的人力。这就需要进行发动机地面试车试验，发动机地面试验是指在地面上根据特定的条件及环境要求，对系统进行静态试验，获取描述系统的各项性能指标信息，以便解决发动机推力测试过程中的关键问题，然而现有技术中，对于发动机推力的实验设备尚无成熟性技术。

其次，针对涡扇发动机、固冲发动机等航空航天发动机的发动机试验台，其排出的气体的主要成分为二氧化碳和硫化氢并含有一定的颗粒物，颗粒物主要包括三氧化二硼和氧化镁，试验台排出的废气如果直接排入大气将会极大的对大气造成污染，导致酸雨的产生，同时排放的颗粒物会形成PM10、PM2.5等污染物污染大气，极不环保，而现有技术中，针对涡扇发动机、固冲发动机等航空航天发动机的发动机试验台的尾气处理尚无成熟有效的方法。

此外，污染发动机试验台各工作场所和周围环境的噪声源，主要来自空气动力噪声，该噪声源仅存在于试验台试车时，由高压、高速、高温的压缩空气和燃气在金属或其它围护结构内流动或向大气排放时产生高达130dB(A)以上的噪声。噪声是人们不需要的声音，人耳能听到的声音频率为20HZ至20000HZ 以内，这是人们能直接感受的噪声，此频率以外的噪声是人耳感受不到无声杀手，也是噪声控制的对象。目前各国家根据不同环境规定噪声要控制在不同的声压级以内。根据我国家环境保护法有关规定，每天工作8小时的新建企业允许噪声声压级为85dB(A)，每天工作1小时允许94dB(A)。对于发动机试验台这类声功率大于130dB(A)、作用时间短、工作场所远离城镇和居民区，噪声控制目的主要是使试验台工作人员场所噪声达到规定指标和尽可能减少对试验台以外环境的噪声。

对于试验台产生噪声的消音降噪的方法，现有技术尚无十分成熟有效的技术手段，申请人在先申请CN203910262U，提出了一种消声器，其对试验台的消音降噪起到了一定的效果，但是其消声器的厚片组件和薄片组件交错排列的方式，需要较大的占地面积，一方面，当发动机试验台的排气流量较小时，为了保证消声质量，仍需建立多个厚片组件和薄片组件(每层消音片组件至少需要 2片消声器的厚片组件和2片消声器的薄片组件另加半片消声器的厚片组件和半片消声器的薄片组件)，导致成本大幅提高；另一方面，当发动机试验台的允许安装消声设备的地面积较小不允许每层设置如该专利申请所述的消声器的厚片组件和薄片组件交错排列时，去掉任何一片消音片均导致消音能力的下降。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种超音速发动机试验台推力测量排气装置及其使用方法。

本发明的技术解决方案是：一种超音速发动机试验台推力测量排气装置，包括发动机推力测量台架，排气系统，尾气处理系统和高空模拟舱；高空模拟舱为密封的壳体结构，发动机推力测量台架固定安装在高空模拟舱内，被试发动机安装在发动机推力测量台架上；排气系统的一端穿过高空模拟舱的壳体表面固定安装在高空模拟舱内部，另一端与尾气处理系统固定连通。

本发明与现有技术相比的优点在于：