[发明专利]一种无源流体式旋流畸变发生器装置及方法

说明书

本发明涉及一种旋流畸变发生器装置及方法，属于航空发动机试验设备技术领域。解决的是现有的获取进气旋流畸变参数的方法成本高，且不能模拟不同飞行工况下各种进气旋流畸变参数的问题。包括空气泵、截止阀、圆筒腔体、导流片套筒、三通转接管和连接软管，圆筒腔体均匀布置导流片套筒，导流片套筒通过截止阀与三通转接管连接，相邻三通转接管通过连接软管连接，对称的连接软管上安装有截止阀，其余的连接软管上安装有空气泵；导流片套筒内安装导流片转轴，导流片转轴上安装第一半圆导流片和第二半圆导流片；导流片转轴的一端连接计数器和小型转动电机，另一端连接限位器。可生成不同类型目标旋流，消除额外射流导致发动机进气流量改变，模拟准确。

技术领域

本发明涉及一种旋流畸变发生器装置及方法，属于航空发动机试验设备技术领域。

背景技术

航空发动机是一种高度复杂和紧密的热力机械，作为飞机的心脏，不仅是飞机飞行的动力，也是促进航空事业发展的重要推动力，发动机进口会产生旋流。

航空发动机进气旋流是由进气道在特定工作状态下产生的，旋流对发动机性能和工作状态具有重要影响，甚至威胁飞行安全。现有的地面进气道和发动机联合实验成本高昂，并且不能模拟不同飞行工况下各种进气旋流畸变参数。

基于上述问题，亟需提出一种无源流体式旋流畸变发生器装置及方法，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明提供一种无源流体式旋流畸变发生器装置及方法，本发明研发解决的是现有的获取进气旋流畸变参数的方法成本高，且不能模拟不同飞行工况下各种进气旋流畸变参数的问题。在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。

本发明的技术方案：

一种无源流体式旋流畸变发生器，包括空气泵、截止阀、圆筒腔体、导流片套筒、三通转接管和多个连接软管，圆筒腔体的侧壁均匀布置导流片套筒，导流片套筒的外端通过截止阀与三通转接管连接，相邻的三通转接管通过连接软管连接，对称的连接软管上安装有截止阀，其余的连接软管上安装有空气泵；

导流片套筒内转动安装有导流片转轴，导流片转轴上安装有第一半圆导流片和第二半圆导流片；

导流片转轴的一端连接计数器和小型转动电机，导流片转轴的另一端连接限位器。

优选的：圆筒腔体与导流片套筒的交界面为主次流交界面，旋流生成面位于导流片套筒下游的一倍圆筒腔体直径的位置，进发交界面位于导流片套筒下游的三倍圆筒腔体直径的位置。

优选的：空气泵的数量为四个，截止阀的数量为八个，导流片套筒的数量为六个。

优选的：第一半圆导流片和第二半圆导流片设置在次主流交界面处。

一种无源流体式旋流畸变发生器实现模拟不同飞行工况下各种进气旋流畸变参数的方法：包括以下步骤：

步骤一：预先开展无源流体式旋流畸变发生器的数值模拟，根据数值模拟结果，对次流孔的布置位置、抽吸/注入的气流速度、抽吸和注入气流角度等参数进行优化，形成满足特性目标旋流的优化参数组合；

步骤二：将旋流畸变发生器安装于带有负压抽吸、试验测量的试验平台，在圆筒腔体后方抽吸作用下，圆筒腔体内会形成从前到后的气流流动，采用测量耙，调节试验平台调压阀，可以获得目标流量值；

步骤三：关闭若干个气流截止阀，保持其它截止阀开启，调整空气泵的功率、第一半圆导流片和第二半圆导流片角度，空气泵驱动气流产生流动，从而对圆筒腔体内主气流进行气流抽吸和气流注入，从而产生旋流，以获得不同旋流类型，得到不同特征参数的旋流；

步骤四：通过多孔探针实时测量及反馈控制，使无源流体式旋流畸变发生器生成的旋流与目标旋流一致。