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发动机可调扇形进口压畸变模拟板

阅读:813发布:2023-02-23

专利汇可以提供发动机可调扇形进口压畸变模拟板专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于小型涡扇 发动机 气动 稳定性 领域,具体涉及一种发动机可调扇形进口压 力 畸变模拟板,包括: 定位 用扇形板、若干个 变形 用扇形板以及传动用扇形板。使用模拟板的周向移动来遮蔽流道内的局部区域,使管路的堵塞比的范围达到0~0.17,该范围可满足绝大多数发动机抗进气畸变试验和逼喘试验的使用要求。,下面是发动机可调扇形进口压畸变模拟板专利的具体信息内容。

1.一种发动机可调扇形进口压畸变模拟板,其特征在于,其包括:定位用扇形板(2)、若干个变形用扇形板以及传动用扇形板(7);
所述模拟板为多个小度扇形板连接结构,所述定位用扇形板(2)顶部设有固定孔(1),从而通过固定孔(1)与畸变模拟器管路连接;
所述若干个变形用扇形板的尾部、定位用扇形板(2)的尾部以及传动用扇形板(7)的尾部共同通过固定销钉(8)连接;
所述传动用扇形板(7)顶部与畸变模拟器传动装置连接,可以实现周向转动。
2.如权利要求1所述的发动机可调扇形进口压力畸变模拟板,其特征在于,所述若干个变形用扇形板包括4个变形用扇形板,分为第一变形用扇形板(3)、第二变形用扇形板(4)、第三变形用扇形板(5)、第四变形用扇形板(6)。
3.如权利要求2所述的发动机可调扇形进口压力畸变模拟板,其特征在于,所述第一变形用扇形板(3)与定位用扇形板(2)的尾部共同通过固定销钉(8)连接。
4.如权利要求3所述的发动机可调扇形进口压力畸变模拟板,其特征在于,所述第二变形用扇形板(4)与第一变形用扇形板(3)的尾部共同通过固定销钉(8)连接。
5.如权利要求4所述的发动机可调扇形进口压力畸变模拟板,其特征在于,所述第三变形用扇形板(5)与第二变形用扇形板(4)的尾部共同通过固定销钉(8)连接。
6.如权利要求5所述的发动机可调扇形进口压力畸变模拟板,其特征在于,所述第四变形用扇形板(6)与第三变形用扇形板(5)的尾部共同通过固定销钉(8)连接。
7.如权利要求5所述的发动机可调扇形进口压力畸变模拟板,其特征在于,所述传动用扇形板(7)与第四变形用扇形板(6)的尾部共同通过固定销钉(8)连接。
8.如权利要求1所述的发动机可调扇形进口压力畸变模拟板,其特征在于,所述畸变模拟板运动过程中,通过调节传动用扇形板(7)的周向位置,实现整个畸变模拟板的角度变化,进而不同程度的阻塞流道内里气流、形成不同强度的畸变流场。
9.如权利要求1所述的发动机可调扇形进口压力畸变模拟板,其特征在于,所述定位用扇形板(2)和传动用扇形板(7)的扇形角度均为15°~30°。
10.如权利要求1所述的发动机可调扇形进口压力畸变模拟板,其特征在于,单所述变形用扇形板的扇形角度为15°~30°。

说明书全文

发动机可调扇形进口压畸变模拟板

技术领域

[0001] 本发明属于小型涡扇发动机气动稳定性领域,具体涉及一种发动机可调扇形进口压力畸变模拟板。

背景技术

[0002] 可调压力畸变模拟板是涡扇发动机稳定性评定试验中的一项关键装置,模拟板是该装置的核心零件,模拟板可以比较真实地模拟给定条件下发动机进口截面的总压畸变,其工作原理示意图如图1所示,气流通过模拟板形成低压区,模拟板的边缘形成紊流,通过改变模拟板的状态来改变发动机进口产生总压畸变和紊流度,以求在发动机前模拟某一状态下的进气道出口流场特点,用于发动机连管抗进气畸变试验和逼喘试验。
[0003] 对于应用于可移动畸变发生器的模拟板,如国内《燃气涡轮试验与研究》2006年第1期中《可移动插板式压力畸变发生器的设计与试验》文章中提到的可移动插板式压力畸变发生器和发明专利“电动可调畸变模拟装置”(专利号ZL200610056155.2)所使用的模拟板形式均为插板,存在如下问题:
[0004] 气动特性试验过程中发现当插板深度增大到一定程度时,测量截面开始出现回流,随着增大,回流程度相应增加,对总压场测量准确性不利的影响。

发明内容

[0005] (一)要解决的技术问题
[0006] 本发明要解决的技术问题是:根据涡扇发动机的研制需求,需在有限的轴向管路空间内研制可调畸变模拟器用全尺寸的模拟板,用于发动机连管抗进气畸变试验和逼喘试验。要求要模拟板需真实的模拟给定条件下发动机进口截面的压力畸变流场,要求堵塞比的变化范围可以实现发动机的喘振,不影响模拟板后畸变指数的前提下改善测量截面的流场,尽量保证测量截面的气体流动为平行流动。
[0007] (二)技术方案
[0008] 为解决上述技术问题,本发明提供一种发动机可调扇形进口压力畸变模拟板,其包括:定位用扇形板2、若干个变形用扇形板以及传动用扇形板7;
[0009] 所述模拟板为多个小度扇形板连接结构,所述定位用扇形板2顶部设有固定孔1,从而通过固定孔1与畸变模拟器管路连接;
[0010] 所述若干个变形用扇形板的尾部、定位用扇形板2的尾部以及传动用扇形板7的尾部共同通过固定销钉8连接;
[0011] 所述传动用扇形板7顶部与畸变模拟器传动装置连接,可以实现周向转动。
[0012] 其中,所述若干个变形用扇形板包括4个变形用扇形板,分为第一变形用扇形板3、第二变形用扇形板4、第三变形用扇形板5、第四变形用扇形板6。
[0013] 其中,所述第一变形用扇形板3与定位用扇形板2的尾部共同通过固定销钉8连接。
[0014] 其中,所述第二变形用扇形板4与第一变形用扇形板3的尾部共同通过固定销钉8连接。
[0015] 其中,所述第三变形用扇形板5与第二变形用扇形板4的尾部共同通过固定销钉8连接。
[0016] 其中,所述第四变形用扇形板6与第三变形用扇形板5的尾部共同通过固定销钉8连接。
[0017] 其中,所述传动用扇形板7与第四变形用扇形板6的尾部共同通过固定销钉8连接。
[0018] 其中,所述畸变模拟板运动过程中,通过调节传动用扇形板7的周向位置,实现整个畸变模拟板的角度变化,进而不同程度的阻塞流道内里气流、形成不同强度的畸变流场。
[0019] 其中,所述定位用扇形板2和传动用扇形板7的扇形角度均为15°~30°。
[0020] 其中,单所述变形用扇形板的扇形角度为15°~30°。
[0021] (三)有益效果
[0022] 与现有技术相比较,本发明具备如下特点:
[0023] (1)模拟板在流道内部堵塞比的变化范围选择
[0024] 使用模拟板的周向移动来遮蔽流道内的局部区域,使管路的堵塞比的范围达到0~0.17,该范围可满足绝大多数发动机抗进气畸变试验和逼喘试验的使用要求。
[0025] (2)模拟板与AIP气动截面的匹配优化技术
[0026] 通过对不同扇形板角度进行数值计算,掌握畸变模拟板后全流场的特征,在保证畸变指数基本不变的情况下通过扇形角度来减小模拟板后回流区域的轴向范围。通过数值计算和流场标定,获取该插板的畸变流场图谱和总压畸变指数。
[0027] 由此,本发明具备如下有益效果:
[0028] (1)结构形式创新
[0029] 根据小型涡扇发动机的使用需求,将可调扇形板应用于可调畸变模拟装置,数值计算表明该结构可产生足够的畸变度,且改善畸变模拟板后流场。该结构形式的可调模拟板在国内为首次使用;该条件下,AIP气动截面有效避开大回流区域,保证流动基本为平行流,改善了AIP气动截面的流场,提高测试的精度
[0030] (2)设计方法创新
[0031] 本发明将模拟板和AIP气动截面匹配设计,通过数值计算研究其流场特性,首次提出扇形板优化流场的方法,在管路几何尺寸不变的条件下,改善了模拟模拟板的性能。
[0032] 扇形畸变模拟板应用于可调畸变模拟装置,为发动机的抗进气畸变试验和逼喘试验提供畸变流场,能够改善流场,缩短管路长度,该模拟板可应用于该系列其它发动机及其发展型当中,通过不同扇形角度可以达到不同的使用需求,使用前景广阔。附图说明
[0033] 图1为可调扇形板式压力畸模拟板扰流示意图。
[0034] 图2及图3为扇形畸变模拟板的结构示意图。

具体实施方式

[0035] 为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚,下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
[0036] 为解决现有技术的问题,本发明提供一种发动机可调扇形进口压力畸变模拟板,如图2-图3所示,其包括:定位用扇形板2、若干个变形用扇形板以及传动用扇形板7;
[0037] 所述模拟板为多个小角度扇形板连接结构,所述定位用扇形板2顶部设有固定孔1,从而通过固定孔1与畸变模拟器管路连接;
[0038] 所述若干个变形用扇形板的尾部、定位用扇形板2的尾部以及传动用扇形板7的尾部共同通过固定销钉8连接;
[0039] 所述传动用扇形板7顶部与畸变模拟器传动装置连接,可以实现周向转动。
[0040] 其中,所述若干个变形用扇形板包括4个变形用扇形板,分为第一变形用扇形板3、第二变形用扇形板4、第三变形用扇形板5、第四变形用扇形板6。
[0041] 其中,所述第一变形用扇形板3与定位用扇形板2的尾部共同通过固定销钉8连接。
[0042] 其中,所述第二变形用扇形板4与第一变形用扇形板3的尾部共同通过固定销钉8连接。
[0043] 其中,所述第三变形用扇形板5与第二变形用扇形板4的尾部共同通过固定销钉8连接。
[0044] 其中,所述第四变形用扇形板6与第三变形用扇形板5的尾部共同通过固定销钉8连接。
[0045] 其中,所述传动用扇形板7与第四变形用扇形板6的尾部共同通过固定销钉8连接。
[0046] 其中,所述畸变模拟板运动过程中,通过调节传动用扇形板7的周向位置,实现整个畸变模拟板的角度变化,进而不同程度的阻塞流道内里气流、形成不同强度的畸变流场。
[0047] 其中,所述定位用扇形板2和传动用扇形板7的扇形角度均为15°~30°。
[0048] 其中,单块所述变形用扇形板的扇形角度为15°~30°。
[0049] 如附图2-图3所示,在图中,该扇形板2、3、4、5、6通过销钉8连接,通过固定孔1固定于可调畸变模拟器的传动装置,通过传动板7对扇形板模拟板进行传动,达到阻塞流道内里气流、形成畸变流场的作用。
[0050] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和变形,这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
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