[實用新型]一種進氣總壓和對渦旋流耦合畸變發(fā)生器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201721264125.0
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN207408101U
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳峰;達興亞;任思源;時培杰;馬護生;李學臣;秦天超;黃康;宗有海;胡勇;魏巍;劉東健
• 申請（專利權(quán)）人: 中國空氣動力研究與發(fā)展中心高速空氣動力研究所
• 主分類號: G01M15/00
• 分類號: G01M15/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 鄧世燕

本實用新型公開了一種進氣總壓和對渦旋流耦合畸變發(fā)生器，包括通過法蘭依次連接的流量測量段、旋流發(fā)生段和畸變發(fā)展段，在所述旋流發(fā)生段前后分別設(shè)置有畸變網(wǎng)。本實用新型旨在解決目前總壓和旋流畸變發(fā)生器均只能針對其中一種畸變形式進行模擬，還不能模擬兩種畸變的耦合作用效果，并且葉片式和腔式旋流發(fā)生器還存在加工設(shè)計較為復雜，旋流強度調(diào)節(jié)難度大等問題。本實用新型能夠模擬分析進氣總壓和對渦旋流畸變耦合作用對發(fā)動機或壓氣機/風扇影響，為進氣總壓畸變和對渦旋流畸變的同時或單獨模擬提供了簡便且成本低廉的解決方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種進氣畸變發(fā)生器，具體講是一種進氣總壓和對渦旋流耦合畸變發(fā)生器，屬于航空航天領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)代先進戰(zhàn)斗機、隱形轟炸機及無人機為提高雷達隱身性能，多采用S彎進氣道，如F-22、F-117和“神經(jīng)元”無人戰(zhàn)斗機等。S彎進氣道在提高飛機隱身性能的同時，不可避免的在發(fā)動機進口形成總壓畸變和對渦型旋流畸變，進氣畸變的存在會降低發(fā)動機穩(wěn)定裕度，甚至引發(fā)失速/喘振，威脅飛行安全。

為評估進氣總壓畸變和旋流畸變對發(fā)動機性能和穩(wěn)定的影響，SAE S16委員會先后出版了AIR1419和AIR5686等標準，分別用于指導發(fā)動機進氣總壓和旋流畸變的評定。我國GJB/Z64A-2004(K)標準提供了航空渦輪噴氣和渦輪風扇發(fā)動機進口總壓畸變評定指南，但對旋流畸變的評定還沒有相關(guān)標準指南。

在缺少進氣道/發(fā)動機聯(lián)合實驗的條件下，進氣畸變須通過畸變發(fā)生裝置產(chǎn)生的不均勻進氣條件來進行模擬。對于總壓畸變的模擬，SAE AIR1419推薦使用畸變網(wǎng)，我國GJB/Z64A-2004(K)則推薦使用插板進行模擬。對于旋流進氣畸變通常可分為整體渦、集中渦、對渦和橫向渦四種，AIR5686中將旋流畸變發(fā)生器大體上歸為葉片式、翼尖渦式和旋流腔式三類。國外，1987年德國Fottner等提出兩種在地面試驗中產(chǎn)生旋流畸變方式，一種是利用導向葉片，可產(chǎn)生整體渦和對渦的旋流畸變形式，另一種是利用三角翼產(chǎn)生對渦旋流，通過改變?nèi)且砉ソ钦{(diào)節(jié)旋流強度。2008年，Sheoran等發(fā)展了一種腔式旋流發(fā)生器，通過改變旋流腔的進氣方式可以模擬整體渦、對渦甚至周向兩組對渦形式的旋流。國內(nèi)，彭成一、姜健、葉飛、屠寶鋒等先后設(shè)計了相關(guān)葉片式旋流發(fā)生器，通過調(diào)整葉片安裝角、葉片高度、葉片數(shù)、葉片彎角等方式實現(xiàn)旋流強度和形式的調(diào)整。

現(xiàn)有的總壓和旋流畸變發(fā)生器只能針對單一的總壓或旋流畸變進行模擬，不能模擬兩種畸變對發(fā)動機的耦合作用效果，影響進氣畸變分析評定的科學性和準確性。相關(guān)旋流畸變發(fā)生器，存在結(jié)構(gòu)方案復雜，設(shè)計加工難度大，旋流強度調(diào)節(jié)不便等問題，影響試驗效率和成本。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點，提供了一種進氣總壓和對渦旋流耦合畸變發(fā)生器，旨在解決目前總壓和旋流畸變發(fā)生器均只能針對其中一種畸變形式進行模擬，還不能模擬兩種畸變的耦合作用效果，并且葉片式和腔式旋流發(fā)生器還存在加工設(shè)計較為復雜，旋流強度調(diào)節(jié)難度大等問題。本實用新型能夠模擬分析進氣總壓和對渦旋流畸變耦合作用對發(fā)動機或壓氣機/風扇影響，為進氣總壓畸變和對渦旋流畸變的同時或單獨模擬提供了簡便且成本低廉的解決方案。

本實用新型的技術(shù)方案是：一種進氣總壓和對渦旋流耦合畸變發(fā)生器，包括通過法蘭依次連接的流量測量段、旋流發(fā)生段和畸變發(fā)展段，在所述旋流發(fā)生段前后分別設(shè)置有畸變網(wǎng)；所述流量測量段包括進氣鐘口和直徑為D、長度為1.5D的等直圓筒；所述旋流發(fā)生段包括直徑為D的等直圓筒和設(shè)置在圓筒內(nèi)的平板，所述平板的尾緣與圓桿固連，所述圓桿兩端分別與安裝在圓筒后方滑槽內(nèi)的滑塊鉸連，所述平板的前緣中心與螺母鉸接，所述螺母設(shè)置在與步進電機連接的螺桿上；所述畸變發(fā)展段為長度和直徑均為D的等直圓筒。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是：

(1)本實用新型通過畸變網(wǎng)和可調(diào)攻角平板，既可實現(xiàn)總壓和對渦旋流畸變的單獨模擬，又可實現(xiàn)總壓和對渦旋流畸變的耦合模擬，有助于分析解決總壓和對渦旋流畸變耦合效應對發(fā)動機性能和穩(wěn)定性的影響規(guī)律；