[發明專利]一種發動機尾噴流壓力場測試方法

有效

• 申請號: 201410198951.4
• 申請日: 2014-05-12
• 公開（公告）號: CN104155052A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 馬松;連永久;于新;劉素萍
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽飛機設計研究所
• 主分類號: G01L23/00
• 分類號: G01L23/00;G01M15/14
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 高原

技術領域

本發明屬于航空技術領域，具體涉及一種發動機尾噴流壓力場測試方法。

背景技術

燃氣渦輪發動機工作時所產生的尾噴流具有高溫、高壓、高速的特點，其高壓特性對起飛偏流裝置的結構強度和人員安全都有直接影響。

開展發動機尾噴流壓力場測試技術研究，通過由一系列安裝的壓力傳感器的測試耙架與數據處理計算機組成的帶模擬偏流板的接觸式壓力測試系統，將感受到的尾噴流參數轉換成一個與能量成正比的電信號，通過數據處理計算機的后處理，即可得到完整的發動機尾流場壓力分布。該種測試耙已申請國家專利(名稱：一種水冷式測量耙，申請號：201210563356.7)。

目前，尚無有效測試方法法為偏流板的結構強度設計、空地勤人員安全維護范圍劃定等方面工作提供必要的試驗數據支撐。

發明內容

本發明的目的：提供一種發動機尾噴流壓力場測試方法，從而為偏流板的結構強度設計、空地勤人員安全維護范圍劃定等方面工作提供必要的試驗數據支撐。

本發明的技術方案是：針對偏流板打開和放下兩種不同條件的尾噴流特點，進行差異化的接觸式壓力測試系統布設，采用帶水冷的移動式、壓力測試耙，保證傳感器能正常工作，安排發動機進行各種典型工作狀態的試車，實時測取發動機的總壓和靜壓數據，經后期數據處理后，得到發動機各種典型狀態的尾噴流壓力場。

一種發動機尾噴流壓力場測試方法，其特征在于，測試分為兩個階段。

在自由流條件下，包括如下步驟：

第一，進行測試系統排布：將3組以上且相互平行的壓力測試耙放置于發動機尾噴口正后方，垂直于尾噴口軸線；單只耙臂固定在支架上，耙臂上等間距布置2組測點，每組測點包含總壓、靜壓各一個測點，將總壓、靜壓傳感器測試用數據處理計算機放置于安全區域；

第二，進行調試前準備：連接總壓、靜壓測試傳感器與數據處理計算機之間的測試電纜，系統上電進行檢查，完成測試前的設備調試和準備工作；

第三，進行測試系統調試：按發動機試車規程進行試車，在慢車、節流、中間、加力等各種典型工作狀態下進行壓力測試，在各個穩態保持足夠時間待發動機尾噴流壓力場穩定后再進入下一狀態；

第四，進行測試數據分析：試車結束后，根據采集的數據進行分析處理，得出發動機各個典型狀態的總壓和靜壓壓力場分布圖和動態變化曲線。

在偏流板反射條件下，包括如下步驟：

第一，進行測試系統排布：將3組壓力測試耙分別放置于偏流板正后方和發動機尾噴流兩側，偏流板后方的測試耙距尾噴口截面一定距離垂直于尾噴口軸線放置，尾噴流兩側的測試耙距尾噴口軸線一定距離平行于尾噴口軸線放置；單只耙臂固定在支架上，耙臂上等間距布置2組測點，每組測點包含總壓、靜壓各一個測點，將總壓、靜壓傳感器測試用數據處理計算機放置于安全區域；

第二，進行調試前準備：連接總壓、靜壓測試傳感器與數據處理計算機之間的測試電纜，系統上電進行檢查，完成測試前的設備調試和準備工作；

第三，進行測試系統調試：按發動機試車規程進行試車，在慢車、節流、中間、加力等各種典型工作狀態下進行壓力測試，在各個穩態保持足夠時間待發動機尾噴流壓力場穩定后再進入下一狀態；

第四，進行測試數據分析：試車結束后，根據采集的數據進行分析處理，得出發動機各個典型狀態的總壓和靜壓壓力場分布圖和動態變化曲線。

在偏流板放下自由流條件下，所述總壓、靜壓測試耙為3組以上且相互平行，垂直于尾噴口軸線；在偏流板打開條件下，3組測試耙分別放置于偏流板正后方和發動機尾噴流兩側，偏流板后方的測試耙距尾噴口截面一定距離垂直于尾噴口軸線放置，尾噴流兩側的測試耙距尾噴口軸線一定距離平行于尾噴口軸線放置。

采用帶水冷的移動式、壓力測試耙，保證傳感器能在發動機尾噴流高溫、高速的試驗條件下正常工作；

測取左側發動機的尾噴流壓力場參數，通過數據后處理與分析，可以得到左、右兩側發動機的尾噴流壓力場參數。

本發明的優點是：

該方法具有以下幾個優點：

1)測試范圍廣，可以測取整個發動機尾噴流場的數據；

2)測試具有實時性，可以掌握發動機狀態變化過程中尾噴流壓力場的動態變化；

3)總壓和靜壓同步測試、采集，可以減少發動機試車次數和工作時間，降低成本；

4)兩套測試系統相互獨立工作，互不影響；測試系統工作不影響發動機正常工作；

5)易于實施，測試設備位置可根據現場情況進行便捷移動調整。