[發明專利]航空發動機試車臺實物模型及工作方法

在審

• 申請號: 201910632983.3
• 申請日: 2019-07-12
• 公開（公告）號: CN110320046A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 李亞晉;王毅;常蕾
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京長城計量測試技術研究所
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02;G01M15/14
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鄔曉楠

本發明公開的航空發動機試車臺實物模型，屬于航空發動機試車測量和校準領域。本發明是以縮比設計的與實際航空發動機試車臺結構一致的模型設備，主要由抽氣風機段、發動機段、測量段和進氣導流段組成，各部段固定連接。本發明的工作方法為：在發動機段內，將發動機吊裝于試車臺架，待完成發動機試車控制系統的安裝和初始化后，啟動發動機進入試車狀態；在測量段內，利用安裝的流場測試系統，進行發動機試車間流場測量。通過調節抽氣風機段內風機的頻率和轉速，實現試車間內不同流速的流場；通過改變進氣導流段的位置和結構，模擬不同的實際航空發動機試車間結構，進行流場測量試驗。本發明還具有不干擾流場、可溯源的優點。

技術領域

本發明涉及一種航空發動機試車臺實物模型及工作方法，屬于航空發動機試車測量和校準領域。

背景技術

航空發動機最主要的性能參數是推力，發動機的單位燃油消耗量等性能參數的計算與推力相關，因此航空發動機推力的測量非常重要。試車臺試驗是測量發動機推力的手段，是測量其他性能參數的途徑，發動機試車時，有很多因素都會對推力的測量產生影響，因此需要對試驗推力進行修正，才能得到準確的推力值。試車臺推力測量的修正主要包括發動機試車臺氣動沖量的修正和臺架阻力的修正，在航空發動機推力的阻力修正中，氣動附加阻力的修正量可占80％至90％的量級，目前主要通過在航空發動機試車臺開展進氣流場測試實驗，來進行氣動附加阻力的測量和評估，氣動附加阻力對推力的修正方法的實驗和研究，可以依托航空發動機試車臺實物模型進行。

目前國外有試車臺模擬裝置，但均不具備LDV和PIV測試能力，未見類似的專利報道，中國實用新型專利ZL201620428335.8涉及的激光反射裝置用于粒子圖像測速技術，與本發明的終點技術不同。能夠用于試車臺推力測量修正的航空發動機模型試車臺，國內并沒有公開的研究報道。

發明內容

本發明公開的航空發動機試車臺實物模型及工作方法要解決的技術問題是：模擬航空發動機試車臺進氣流場，實現對進氣流場的測量；通過調節試車間內氣流速度，從而測試氣流速度對推力的影響，從而通過進氣沖量實現對推力修正。本發明還具有不干擾流場、可溯源的優點。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的。

本發明公開的航空發動機試車臺實物模型，是以縮比設計的與實際航空發動機試車臺結構一致的模型設備，主要由抽氣風機段、發動機段、測量段和進氣導流段組成，各部段固定連接。

抽氣風機段設置風機，用于在前段發動機段和測量段內形成調節流速的流場，流場內最大流速20m/s；

發動機段具備吊裝發動機的設備，包含動架、固定架、彈簧片和推力傳感器。

測量段包括探針、風速計系統、位移機構，用于對測量段內多個截面的流場參數進行測試。

進氣導流段按照實際航空發動機試車臺的進氣結構縮比設計，具有進氣導流功能的垂直導流格柵和水平導流格柵。

測量段和進氣導流段安裝在滑動導軌上，將測量段和進氣導流段移動后，能夠進行模擬露天試車臺實驗。

發動機段、測量段和進氣導流段側面均設有透明光學玻璃窗，用于實現激光多普勒測速(LDV)和粒子速度成像(PIV)測量功能，實現不干擾流場、可溯源的目的。

抽氣風機段、發動機段、測量段和進氣導流段依次通過螺栓法蘭連接固定。

本發明公開的航空發動機試車臺實物模型的工作方法為：

在發動機段內，將發動機吊裝于試車臺架，待完成發動機試車控制系統的安裝和初始化后，啟動發動機進入試車狀態；

在測量段內，利用安裝的流場測試系統，進行發動機試車間流場測量。

通過調節抽氣風機段內風機的頻率和轉速，實現試車間內不同流速的流場；