[實(shí)用新型]一種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)噴流實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520303230.5
• 申請(qǐng)日: 2015-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN204575291U
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李江;王光秋;蔡晉生;汲生成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司北京民用飛機(jī)技術(shù)研究中心;中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01M9/02
• 分類號(hào): G01M9/02;G01M15/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬;鄧猛烈

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及實(shí)驗(yàn)用模擬裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)噴流實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置。

背景技術(shù)

飛機(jī)短艙用于安裝發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)是飛機(jī)飛行過(guò)程中的動(dòng)力部件，是飛機(jī)最為重要的部分。因此，飛機(jī)的短艙構(gòu)型對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)飛行過(guò)程中的飛機(jī)氣動(dòng)性能有重要影響。為了保證飛機(jī)飛行過(guò)程中的安全性和穩(wěn)定性，在飛機(jī)-發(fā)動(dòng)機(jī)一體化集成設(shè)計(jì)過(guò)程中必須全面分析飛機(jī)短艙及發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)飛機(jī)氣動(dòng)性能的影響。

渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)是一種利用旋轉(zhuǎn)的機(jī)件自穿過(guò)它的流體中汲取動(dòng)能的發(fā)動(dòng)機(jī)形式，是內(nèi)燃機(jī)的一種，由于其具有的眾多優(yōu)點(diǎn)而被廣泛的使用在飛機(jī)、大型船舶或車輛上。渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中產(chǎn)生噴流時(shí)的溫度高達(dá)數(shù)百度，從噴口噴出速度達(dá)到數(shù)百米/秒的高溫高速的流體。由于噴流具有高溫、高速等特點(diǎn)，極易對(duì)機(jī)翼后緣的增升裝置造成影響，影響飛機(jī)的氣動(dòng)性能。

在飛機(jī)-發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)集成研究的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中，常用通氣短艙或者帶動(dòng)力模擬器(Turbine?Powered?Simulator,TPS)短艙來(lái)簡(jiǎn)化真實(shí)的飛機(jī)短艙。其中，通氣短艙的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是無(wú)噴流效應(yīng)，無(wú)法滿足研究噴流對(duì)機(jī)翼和增升裝置氣動(dòng)性能影響的需要。而TPS短艙雖然能夠產(chǎn)生噴流，但是屬于常溫氣體噴流，沒(méi)有能夠真實(shí)還原飛機(jī)飛行過(guò)程中的真實(shí)情況，同時(shí)由于TPS短艙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，不適合廣泛使用在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中。

因此，亟需一種能夠真實(shí)的模擬發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中噴流環(huán)境的實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，以保證能夠在飛機(jī)-發(fā)動(dòng)機(jī)一體化集成設(shè)計(jì)過(guò)程中確保發(fā)動(dòng)機(jī)的短艙構(gòu)型適合飛行需要，不會(huì)對(duì)飛機(jī)的飛行造成影響。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于，提出一種應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)集成研究的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)噴流實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，用于模擬渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中的高溫高速噴流，以更真實(shí)的反映渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)噴流特性，解決現(xiàn)有技術(shù)中使用通氣短艙和TPS短艙均不能形成高溫噴流的問(wèn)題。

本實(shí)用新型的另一個(gè)目的在于，提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、模擬效果好、適合廣泛應(yīng)用于風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)噴流實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置。

為達(dá)此目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)噴流實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，包括內(nèi)部具有容置空間的短艙，所述短艙上開設(shè)有沿徑向方向設(shè)置的用于將壓縮氣體通入到所述容置空間中的氣體入口，所述容置空間中設(shè)置有噴管，所述噴管中設(shè)置有供噴流氣體通過(guò)的通道，在靠近所述通道的進(jìn)氣端設(shè)有陰極并與所述氣體入口連通；所述通道的出氣端與所述短艙的出口連通，在靠近所述通道的出氣端處設(shè)有陽(yáng)極；所述陰極與高壓電源相連接，所述陽(yáng)極接地；在所述陰極與陽(yáng)極之間施加高壓電，從而實(shí)現(xiàn)所述陰極與陽(yáng)極之間的壓縮氣體放電，在所述通道中形成電弧，電弧對(duì)所述通道中的氣體進(jìn)行加熱。

進(jìn)一步的，所述噴管的進(jìn)氣端的前方開設(shè)有與所述氣體入口相連通的儲(chǔ)氣室；壓縮氣體通過(guò)所述氣體入口進(jìn)入到所述儲(chǔ)氣室中后，通過(guò)所述進(jìn)氣端、通道從所述噴管的出氣端噴出；所述噴管的出氣端設(shè)有所述陽(yáng)極；所述儲(chǔ)氣室的內(nèi)壁上與所述進(jìn)氣口相對(duì)的位置設(shè)有所述陰極。

優(yōu)選的，所述進(jìn)氣口為進(jìn)口收縮段，所述出氣口為出口擴(kuò)展段，所述進(jìn)口收縮段與出口擴(kuò)展段之間通過(guò)細(xì)長(zhǎng)段連接，以使氣體在所述通道中充分?jǐn)U展。

優(yōu)選的，所述通道采用拉瓦爾噴管結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述陰極由鎢材料制成，所述陰極的尖端由釷鎢或鈰鎢制成；所述陽(yáng)極由銅材料制成。

優(yōu)選的，所述噴管由陶瓷材料制成。

優(yōu)選的，所述噴管由氮化硼材料制成。

優(yōu)選的，所述細(xì)長(zhǎng)段的直徑優(yōu)選為1-3mm。

本實(shí)用新型的有益效果有：本申請(qǐng)中的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)噴流實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置采用電弧加熱的方式對(duì)氣體進(jìn)行加熱形成噴流效果，以實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)飛行過(guò)程中真實(shí)情況的模擬，本申請(qǐng)中的模擬裝置能夠產(chǎn)生高溫高速的噴流效果，且噴流的溫度可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，模擬效果好，適合被廣泛的應(yīng)用在飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)一體化設(shè)計(jì)中與發(fā)動(dòng)機(jī)噴流有關(guān)的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中。

本申請(qǐng)中的實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置與現(xiàn)有技術(shù)中的通氣短艙和TPS短艙相比，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于生產(chǎn)制造，而且生產(chǎn)成本低，適合大規(guī)模推廣使用。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一提出的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)噴流實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1、短艙；2、氣體入口；3、噴管；4、儲(chǔ)氣室；5、通道；6、陰極；7、陽(yáng)極；8、高壓電源。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施方式來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。

實(shí)施例一