[發(fā)明專利]一種發(fā)動機試車臺的使用方法

有效

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• 申請日: 2018-10-05
• 公開（公告）號: CN109141908B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設計）人: 周培好;陸曉平;徐元元
• 申請（專利權）人: 北京航天三發(fā)高科技有限公司
• 主分類號: G01M15/14
• 分類號: G01M15/14;G01M15/02
• 代理公司: 北京嘉途睿知識產權代理事務所(普通合伙) 11793
• 代理人: 李鵬

1.一種發(fā)動機試車臺的使用方法，其特征在于，所述發(fā)動機試車臺包括供給源，溫度模擬單元，模擬艙和排氣引射器；

供給源包括燃油供給源，氧氣供給源，發(fā)動機進氣供給源，酒精供給源和引射器主動氣流供給源；

溫度模擬單元包括管體和殼體，管體位于殼體內部，管體內為第一介質通道，管體的外壁與殼體的內壁之間的空間形成第二介質通道；

被試發(fā)動機位于模擬艙內；

燃油供給源通過管路與被試發(fā)動機連通，氧氣供給源和發(fā)動機進氣供給源分別通過管路與第二介質通道的入口連通，第二介質通道的出口通過管路與被試發(fā)動機的進氣口連通，酒精供給源經過點火器后通過管路與第一介質通道的入口連通，引射器主動氣流供給源通過管路與排氣引射器連通，排氣引射器穿過模擬艙靠近被試發(fā)動機的排氣管；

連通燃油供給源與被試發(fā)動機的管路上設置有發(fā)動機燃油供給流量調節(jié)閥，連通氧氣供給源與第二介質通道的入口的管路上設置有氧供給流量調節(jié)閥，連通發(fā)動機進氣供給源與第二介質通道的入口的管路上設置有發(fā)動機進氣供給壓力調節(jié)閥，連通酒精供給源與第一介質通道的入口的管路上設置有酒精供給流量調節(jié)閥，第一介質通道的出口與外界連通，連通引射器主動氣流供給源與排氣引射器的管路上設置有引射器主動氣流供給壓力調節(jié)閥；

所述發(fā)動機試車臺的使用方法，包括如下步驟：

S100)、模擬倉壓力調節(jié)

根據第一模擬狀態(tài)點的發(fā)動機飛行高度的環(huán)境壓力調節(jié)引射器主動氣流供給壓力調節(jié)閥，使模擬艙內的壓力與第一模擬狀態(tài)點的發(fā)動機飛行高度的環(huán)境壓力相同；

S200)、發(fā)動機進氣總壓和含氧量調節(jié)

根據第一模擬狀態(tài)點的進氣總壓和氧含量調節(jié)發(fā)動機進氣供給壓力調節(jié)閥和氧供給流量調節(jié)閥，使經過第二介質通道出口的第二介質的總壓和氧含量與第一模擬狀態(tài)點發(fā)動機的進氣總壓和氧含量相同；

S300)、發(fā)動機進氣總溫調節(jié)

根據第一模擬狀態(tài)點的進氣總溫調節(jié)酒精供給流量調節(jié)閥并啟動點火器，點燃酒精使酒精燃燒，燃燒的酒精在第一介質通道與第二介質通道的第二介質換熱，使經過第二介質通道出口的第二介質的總溫與第一模擬狀態(tài)點發(fā)動機的進氣總溫相同；

S310)、按照溫度模擬單元所能承受的最高工況值調節(jié)酒精供給流量調節(jié)閥，啟動點火器，點燃酒精使酒精燃燒，燃燒的酒精在第一介質通道與第二介質通道的第二介質換熱；

S320)、保持步驟S310的狀態(tài)至溫度模擬單元進入穩(wěn)定工作狀態(tài)；

所需的時間為T₁；步驟S350中保持第一介質通道內的第一介質按照實驗第一模擬試驗狀態(tài)點的預定值供給狀態(tài)至溫度模擬單元進入穩(wěn)定工作狀態(tài)，所需的時間為T₂；步驟S650中保持第一介質通道內的第一介質按照實驗第N模擬試驗狀態(tài)點的預定值供給狀態(tài)至溫度模擬單元進入穩(wěn)定工作狀態(tài)，所需的時間為T_N；

T₁，T₂和T_N均按照溫度模擬單元進入穩(wěn)定工作狀態(tài)計算公式確定；溫度模擬單元進入穩(wěn)定工作狀態(tài)計算公式為：

式中：T_x為溫度模擬單元進入穩(wěn)定工作狀態(tài)的時間，單位為s；m為整個管體的質量，單位為kg，為已知量；c_mp為管體的定壓比熱，單位為J/kg·K，為已知量；h_h為管體內壁對流換熱系數，單位為W/(m²·K)，為已知量；A_si為整個管體的內壁面積，單位為m²，為已知量；m_h為在第一介質通道內的第一介質的質量，單位為kg，為已知量；c_ph為第一介質的定壓比熱，單位為J/kg·K，為已知量；h_c為管體外壁對流換熱系數，單位為W/(m²·K)，為已知量；A_se為整個管體的外壁面積，單位為m²，為已知量；m_c為在第二介質通道內的第二介質的質量，單位為kg，為已知量；c_pc為第二介質的定壓比熱，單位為J/kg·K，為已知量；

S330)、根據第一模擬狀態(tài)點中，第二介質通道出口的第二介質總溫，第二介質通道內第二介質的質量，第二介質的定壓比熱，管體內壁對流換熱系數，整個管體的內壁面積，第一介質通道內第一介質的質量，第一介質的定壓比熱，管體外壁對流換熱系數，整個管體的外壁面積和第二介質通道入口的第二介質總溫，確定第一介質的供給溫度；

S340)、調節(jié)酒精供給流量調節(jié)閥，將第一介質通道內的第一介質狀態(tài)由以溫度模擬單元所能承受的最高工況值供給調節(jié)至按照第一模擬試驗狀態(tài)點的預定值供給；

S350)、保持第一介質通道內的第一介質按照實驗第一模擬試驗狀態(tài)點的預定值供給狀態(tài)至溫度模擬單元進入穩(wěn)定工作狀態(tài)，此時，經過第二介質通道出口的第二介質的總溫與第一模擬狀態(tài)點發(fā)動機的進氣總溫相同；

S400)、發(fā)動機進氣總壓調節(jié)

根據第一模擬狀態(tài)點的進氣總壓調節(jié)發(fā)動機進氣供給壓力調節(jié)閥，使經過第二介質通道出口的第二介質的總壓與第一模擬狀態(tài)點發(fā)動機的進氣總壓相同；

S500)、發(fā)動機點火

根據發(fā)動機第一模擬狀態(tài)點的燃油需求量調節(jié)發(fā)動機燃油供給流量調節(jié)閥，使燃油供給源供給的燃油與發(fā)動機第一模擬狀態(tài)點的燃油需求量相同，發(fā)動機點火，進行第一模擬狀態(tài)點的模擬試驗至該狀態(tài)點模擬試驗結束；

S600)、第N模擬狀態(tài)點的模擬試驗

分別調節(jié)引射器主動氣流供給壓力調節(jié)閥，調節(jié)氧供給流量調節(jié)閥，發(fā)動機進氣供給壓力調節(jié)閥，酒精供給流量調節(jié)閥和發(fā)動機燃油供給流量調節(jié)閥，使模擬艙內的壓力與第N模擬狀態(tài)點的發(fā)動機飛行高度的環(huán)境壓力相同，第二介質通道出口的第二介質的總壓、總溫和氧含量與第N模擬狀態(tài)點發(fā)動機的進氣總壓、總溫和氧含量相同，燃油供給源供給的燃油與第N模擬狀態(tài)點發(fā)動機的燃油需求相同；其中，N≥2；開始發(fā)動機第N狀態(tài)點模擬試驗至該狀態(tài)點模擬試驗結束；

S700)、重復步驟S600直至所有模擬狀態(tài)點試驗完畢后，發(fā)動機熄火，關閉發(fā)動機燃油供給流量調節(jié)閥，氧供給流量調節(jié)閥，發(fā)動機進氣供給壓力調節(jié)閥和酒精供給流量調節(jié)閥后，關閉引射器主動氣流供給壓力調節(jié)閥。