[发明专利]一种进气模拟系统和方法

说明书

本发明适用于风洞试验技术领域，提供了一种进气模拟系统和方法，该系统包括抽气装置、主路管道、第一外部支路管道和流量计；抽气装置包括N个抽气支路，第i号抽气支路与第i+1号抽气支路并联，每个抽气支路上均设置有开关阀和水环泵，第i号抽气支路上的开关阀和水环泵的序号同样记为i，第i号水环泵的最高转速小于第i+1号水环泵的最高转速，其中，i为抽气支路的序号，i=1、2、3、...、N‑1；主路管道的出气端与第一外部支路管道的进气端和抽气装置的进气端相连通，第一外部支路管道上设置有可调开关阀；流量计设置于主路管道上。本发明提供的一种进气模拟系统和方法，具有结构简单、容易控制且流量稳定的特点。

技术领域

本发明属于风洞试验技术领域，尤其是涉及一种进气模拟系统和方法。

背景技术

飞行器结冰是飞行安全事故重大危险源之一，飞行器不同部件出现结冰对飞行器性能造成影响差异较大，因此，需要针对飞行器结冰及防除冰等相关问题展开研究。具体在飞行器结冰和防除冰研究中以飞行器发动机部件作为主要研究对象，通过进气模拟系统吸入大量气体助燃产生动力。

目前，研究发动机结冰问题或验证防除冰措施的最有效手段是结冰风洞试验，发动机的结冰风洞试验中不仅需要结冰风洞的动力系统、制冷系统、喷雾系统等基础系统，还需要能模拟发动机进气条件的抽气系统，多个系统共同工作以模拟发动机运行状态时的结冰环境。但由于不同发动机的结构差异较大，进而对于建设一旦完成之后难以更改的进气模拟系统，难以满足发动机进气入口面积较小情况下，对“小流量，大压损”进气模拟的需求。发动机模型进气入口面积较小，流量与压力损失之间为非线性正比关系，流量增大同时压损随着变化更大，要求抽气设备能适应较宽范围的压力损失。

现有技术中的进气模拟系统结构复杂，如申请人之前申请的中国发明专利202110778697.5中公开了一种进气模拟系统、进气模拟方法和空模型压损模拟方法，其中通过调节大离心风机和小离心风机的输出压升，并通过多个压力传感器调整进气模拟系统中的流量大小，即主要通过闭环压力控制实现对进气模拟系统流量和压损的双控制，但这种闭环压力控制方法中由于离心风机等压力控制装置的干扰，导致这种进气模拟系统整体的流量稳定性差。

综上所述，现有技术中存在的技术问题有：

1. 现有技术中的进气模拟系统难以满足发动机进气入口面积较小情况下对“小流量，大压损”进气模拟的需求，同时当进气模拟系统中需要“小流量”时，气流相对较容易受到管道上其他结构的影响，从而导致“小流量”的目标流量稳定性差；

2. 现有技术中的进气模拟系统结构复杂，主路管道中压力控制装置、流量控制装置的设置干扰主路管道中气体流量的内流程，导致主路管道上流量的大幅波动，严重影响了整体进气模拟系统的流量稳定性，影响了流场模拟结果的准确性。

发明内容

本发明的目的是提供结构简单、容易控制且流量稳定的一种进气模拟系统和方法。

本发明提供了一种进气模拟系统，包括抽气装置、主路管道、第一外部支路管道和流量计；