[发明专利]一种声衬表面流动阻力的直接测量装置和方法

说明书

本发明公开了一种声衬表面流动阻力的直接测量装置和方法，该测量装置包括：驻室下盖板、密封圈、驻室外壳、升降基座、被测声衬、迷宫隔板、天平转接板、天平和流管；驻室下盖板、密封圈和驻室外壳依次套装在升降基座上；被测声衬、天平转接板和天平依次连接，天平底部安装在升降基座上；迷宫隔板套装在被测声衬上；被测声衬设置在流管的凹槽内,被测声衬上表面与凹槽壁面之间不接触、间隔设置。本发明解决了现有测量方案存在的操作复杂、测量精度低的问题。

技术领域

本发明属于试验空气动力学测量技术领域，尤其涉及一种声衬表面流动阻力的直接测量装置和方法。

背景技术

声衬是航空发动机短舱降噪的常用结构件，能够有效降低由于发动机工作、发动机与气流相互作用产生的噪声，但同时也会给飞行器带来额外的阻力，从而影响飞行器的航程和运输能力。近年来，人们越来越关注声衬的减阻问题，在声衬研制阶段，要对声衬表面的流动阻力进行评估，多采用试验方法。

目前通常采用的方法是：将声衬安装在声阻抗测试系统的流管中，并使用单个或多个单分量天平安装在声衬下方对声衬上的载荷进行测量。由于要测量气流作用在声衬上产生的阻力，所以声衬不能与流管接触，需要在声衬四周与流管壁之间留有间隙。试验时，由于安装误差等原因会导致在声衬前、后端面之间形成压力差，从而影响天平对声衬表面流动阻力的测量，需要分别在声衬前后端面布置多个静压测量点，获得压力差值并在天平测量的载荷中予以扣除，才能获得最终的声衬表面流动阻力值，操作复杂。

另外，现有做法多采用单分量或2分量天平，难以有效消除由于声衬上下表面压力差产生的法向力Fy和天平产生的力矩Mz作用对声衬上表面的流动阻力Fx测量的干扰，测量精度低。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种声衬表面流动阻力的直接测量装置和方法，解决了现有测量方案存在的操作复杂、测量精度低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种声衬表面流动阻力的直接测量装置，包括：驻室下盖板、密封圈、驻室外壳、升降基座、被测声衬、迷宫隔板、天平转接板、天平和流管；

驻室下盖板、密封圈和驻室外壳依次套装在升降基座上；

被测声衬、天平转接板和天平依次连接，天平底部安装在升降基座上；

迷宫隔板套装在被测声衬上；

被测声衬设置在流管的凹槽内,被测声衬上表面与凹槽壁面之间不接触、间隔设置。

在上述声衬表面流动阻力的直接测量装置中，迷宫隔板与流管的外壁下表面之间的间隙d0满足如下安装条件：

0.3≤d0≤0.5mm。

在上述声衬表面流动阻力的直接测量装置中，被测声衬上表面与迷宫隔板下表面之间的距离h2满足如下安装条件：

h2＝d0+d1+d2

其中，d1表示流管在凹槽位置处的壁厚；d2表示迷宫隔板的厚度。

在上述声衬表面流动阻力的直接测量装置中，迷宫隔板下表面与流管的外壁下表面之间的距离h满足如下安装条件：

h1-h2-h≤0.05mm

其中，h1表示流管内壁下表面与外壁下表面之间的距离。

在上述声衬表面流动阻力的直接测量装置中，天平采用三分量盒式应变天平。

本发明还公开了一种声衬表面流动阻力的直接测量方法，包括：

将驻室下盖板、密封圈、驻室外壳、升降基座、被测声衬、迷宫隔板、天平转接板、天平和流管按照装配顺序和安装条件进行装配，得到声衬表面流动阻力的直接测量装置；