[發明專利]一種研究氣流混合特性的裝置的使用方法

有效

• 申請號: 201410624943.1
• 申請日: 2014-11-06
• 公開（公告）號: CN104374543B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 林成;藍天霞;王邦賽;周建平;陳陽
• 申請（專利權）人: 沈陽黎明航空發動機（集團）有限責任公司
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙)21234
• 代理人: 俞魯江

技術領域

本發明涉及一種氣流特性的裝置，特別是涉及氣流混合特性的裝置的使用方法。

背景技術

氣流摻混特性是指兩股不同狀態的氣流在摻混過程中氣流各項性能參數所發生的變化，該項研究是航空發動機核心技術之一。通過試驗研究可以深入了解氣流在摻混過程中的壓力、溫度等參數的變化情況，掌握氣流在不同狀態下摻混，其特性所發生的變化情況，進而實現通過控制摻混氣流狀態來達到調整氣流特性的目的。

該項技術可以應用于發動機改進、改型和零、部件設計等方面，主要用于提高發動機的整機性能。氣流摻混特性研究屬基礎科學技術研究，國外的同行業部門在該領域已進行了多年的研究，掌握了部分先進的技術和理論，并研制出了應用該項技術的試驗件，試驗件的工作特點和應用范圍目前并不清楚。目前該項技術研究在國內還處于探索階段，有針對性的加工試驗件進行特性試驗尚屬首例。

發明內容

本發明的目的是提供一種研究氣流混合特性的裝置及使用方法。該裝置主要用于代替航空發動機整機進行氣流摻混特性方面的試驗研究。具體技術方案如下：

一種研究氣流混合特性的裝置的使用方法，其特征在于：所述裝置包括進氣段、流道主體；所述進氣段與流道主體連接；所述流道主體設置多個次流模塊安裝座，所述次流模塊安裝座上安裝次流模塊主體；所述次流模塊安裝座下部設置次流供氣通道，所述通道設置閥門；所述次流模塊安裝座下部還設置安裝法蘭；所述流道主體徑向尺寸為兩側大，中間小；所述中間徑向尺寸最小處為喉道截面；所述次流模塊主體的側壁材料為透明的石英玻璃；所述次流模塊主體還設置調整塊，所述調整塊設置斜面；所述裝置的使用方法如下：

①選定需要試驗的次流馬赫數與主流馬赫數比值；

②根據所述裝置的承載能力和試驗要求確定主流超音速馬赫數；

③按照摻混比例值計算次流馬赫數及結構尺寸；

④調整氣源裝置、所述裝置達到試驗要求；

⑤主流供氣達到試驗要求；

⑥次流按要求調整流量、供氣頻率參數；

⑦待各項參數穩定后錄取所需數據。

所述次流模塊主體的調整塊規格不同，采用多種次流模塊主體組合，自由搭配。

本發明的優點是：本發明針對氣流特性研究的難點和關鍵點進行了專項的優化和調整，提高了試驗的準確性和可操作性，試驗器設計的方案、特性部件的安裝方式等都對類似試驗具有借鑒意義。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖；

圖2為次流模塊主體結構示意圖；

圖3為次流模塊安裝座結構示意圖；

圖4為調整塊位置示意圖；

圖5為超音區匯流截面示意圖；

圖6為亞音區匯流截面示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖具體說明本發明，如圖1-圖4所示，包括進氣段1、流道主體2；所述進氣段1與流道主體2連接；所述流道主體2設置多個次流模塊安裝座3，所述次流模塊安裝座3上安裝次流模塊主體5；所述次流模塊安裝座3下部設置次流供氣通道7，所述次流供氣通道7設置閥門6；所述次流模塊安裝座3下部還設置安裝法蘭8；所述流道主體2徑向尺寸為兩側大，中間小；如圖1所示，位置14大于位置13的徑向尺寸；位置12大于位置11的徑向尺寸；所述中間徑向尺寸最小處10為喉道截面；所述次流模塊主體5的側壁4材料為透明的石英玻璃，可以使用紋影儀等光學設備對氣流的特性進行研究；所述次流模塊主體5還設置調整塊51，所述調整塊51設置斜面9。

所述次流模塊主體5規格不同，調整塊51的規格也不同，可根據設計方案采用多種組合自由搭配。

次流模塊主體5可以按試驗需求布置，次流模塊通過更換不同組別的調整件來實現流體參數調整，可以在0.3馬赫至2.3馬赫數范圍內調整。

試驗步驟

試驗分為超音區匯流換熱(在主流通道超音速區域內噴入超音速次流)和亞音區匯流換熱(在主流通道亞音速區及設域內噴入超音速次流)兩部分，通過調整次流出口處于主流通道不同軸向位置計不同組別的次流噴氣試驗件來實現各種組合的主、次流馬赫數關系要求。

1、超音區匯流換熱試驗方案

①選定需要試驗的次流馬赫數與主流馬赫數比值，例如在1.0～1.5之間；

②根據所述裝置的承載能力和試驗要求確定主流超音速馬赫數，例如Ma＝1.3、Ma＝1.6；

③按照摻混比例值計算次流馬赫數及結構尺寸，例如位置11處Ma＝1.3、位置12處Ma＝1.6；位置15為出口，該處Ma＝1.7；