[发明专利]一种二次流发生装置

说明书

本发明公开了一种二次流发生装置，包括：高压气源；气体测控系统，与高压气源的出口端相连；整流风筒，包括扩张段、稳压腔及第一收缩段，扩张段、稳压腔及第一收缩段，按气体流向依次连接，扩张段入口通过PU管与气体测控系统出口端相连；矩形喷嘴，连接在整流风筒的出口，所述矩形喷嘴采用双三次曲线设计，其喷口为矩形；检测舱，与矩形喷嘴头部依靠方槽装配；低速直流风洞，与检测舱入口连通。本发明通过向主流贴壁喷气的方式，模拟了压气机叶顶二次流结构，可为相关主/被动控制压气机叶顶泄露流研究提供一种实验方法。

技术领域

本发明属于二次流模拟技术领域，涉及一种二次流发生装置。

背景技术

叶尖泄露流被证明对压气机气动稳定性有显著作用，许多对叶顶泄露流的控制方式应运而生。但由于叶栅通道内存在复杂二次流流动耦合问题以及实验测量手段的局限性，难以在压气机和平面叶栅环境中精细化研究流动控制手段对叶顶泄露流控制机理，因此需要提出一种简化实验的方法。目前国内外鲜有关于叶顶泄露流模拟装置的表述，本申请提出一种叶顶泄露流(二次流)的模拟装置，通过向主流贴壁喷气的方式，在直流风洞中模拟了压气机叶顶二次流结构，可为相关压气机叶顶泄露流机理实验研究提供一种实验系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种二次流发生装置失方法，用于解决在叶栅通道内存在复杂二次流流动耦合条件下实验测量问题。

本发明所采用的技术方案是，一种二次流发生装置，包括：

高压气源；

气体测控系统，与高压气源的出口端相连；

整流风筒，包括扩张段、稳压腔及第一收缩段，扩张段、稳压腔及第一收缩段，按气体流向依次连接，扩张段入口通过PU管与气体测控系统出口端相连；

矩形喷嘴，连接在整流风筒的出口，所述矩形喷嘴采用双三次曲线设计，其喷口为矩形；

检测舱，与矩形喷嘴头部依靠方槽装配；

低速直流风洞，与检测舱入口连通。

本发明的特点还在于：

所述高压气源包括空压机，所述空压机出口依次连接有冷凝器及油水分离器。

所述气体测控系统包括流量计，所述流量计依次连接调压计Ⅰ与调压计Ⅱ6，流量计连接在高压气源的出口端。所述扩张段扩张比为200；

所述稳压腔，截面形状为矩形，稳压腔，截面形状为矩形，其入口与扩张段出口连通；

所述第一收缩段，第一收缩段采用双三次曲线设计，第一收缩段的收缩比为。

所述稳压腔内设置有总压管。

检测舱包括侧板Ⅰ与侧板Ⅱ，侧板Ⅰ与侧板Ⅱ上端与下端分别由插板与移测板连接，检测舱整体为四棱柱结构，检测舱一端端部固接安装孔板，安装板纵向插入进检测舱内部，安装板插入进检测舱的侧壁紧贴检测舱内壁。

低速直流风洞包括第二收缩段，所述第二收缩段与检测舱入口连通，第二收缩段依次连接第二扩张段，稳流段及静流段。

该装置通过调整气源风机的转速来调节来流总压Ptinlet，γ为喷气/ 来流总压比，计算式为式中，Ptinlet为喷气总压，Ptinlet为来流总压。

该二次流发生装置的总压损失系数ω的计算式如下：

式(1)中，v_inlet为所述检测舱入口速度，ρ为空气介质密度，mass_injet为所述矩形喷嘴喷出空气介质质量平均流量，mass_inlet为关注范围内来流质量流量，Pt为所述矩形喷嘴后二次流流场测量总压。