[發明專利]基于波紋管天平系統的內流阻力測量方法及裝置

在審

• 申請號: 201910857433.1
• 申請日: 2019-09-11
• 公開（公告）號: CN110455491A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 李鵬;季軍;郭大鵬;鄧祥東;宋孝宇
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司沈陽空氣動力研究所
• 主分類號: G01M9/06
• 分類號: G01M9/06;B64F5/60
• 代理公司: 23209 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 李曉敏<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.基于波紋管天平系統的內流阻力測量方法，其特征在于，在地面臺架標定內流道的推力進而間接測量到內阻，內阻Δx_內本質上即為內流道入口動量與出口動量之差，即為：

Δx_內＝m_測V_∞-[m_測V_e+(p_e-p_∞)A_e]＝F_i-F_g……(1)

其中，m_測為內流道實測流量，V_∞為內流道入口速度，V_e為內流道出口速度，p_e為內流道出口壓力，p_∞為出口環境壓力，A_e為內流道出口面積，F_i為內流道理想等熵推力，F_g為內流道實測推力。

2.根據權利要求1所述基于波紋管天平系統的內流阻力測量方法，其特征在于，所述內流道理想等熵推力通過精確獲得內流道的入口參數得到：

其中，R為氣體常數，k為比熱比，T_t為實測入口總溫，P₀為實測入口總壓，P_∞為環境壓力。

3.根據權利要求2所述基于波紋管天平系統的內流阻力測量方法，其特征在于，所述內流道實測流量通過地面臺架的高精度流量計獲得，具體地，由地面臺架提供高壓氣供給，通過測量段布置的總壓測量耙實時反饋調節到目標試驗狀態，待流場穩定后，由總壓測量耙及總溫測量點采集得到待測件的入口總壓P₀及總溫T_t；在同一時刻，通過臺架的高精度流量計采集得到待測件在當前試驗狀態下的實測流量m_測。

4.根據權利要求3所述基于波紋管天平系統的內流阻力測量方法，其特征在于，所述內流道實測推力通過波紋管天平系統直接精確獲得，具體地，波紋管天平系統采集當前試驗狀態下待測件的實時氣動力，并通過波紋管天平系統的校準數據修正得到待測件的內流道實測推力F_g。

5.基于波紋管天平系統的內流阻力測量裝置，該裝置用于為權利要求1-4所述的測量方法提供基礎設備，其特征在于，包括：波紋管天平系統、整流裝置、測量段和連接段；

所述連接段，一端連接波紋管天平系統測量段，一端連接待測件入口，連接段在一定尺寸范圍內匹配不同規格不同類型的待測件，保證氣流光順的進入所述待測件；

所述測量段，布置在待測件入口前，為一段等直管路，其上布置總壓測量耙和總溫測點，用于反饋控制及精確測量待測件入口參數；

所述整流裝置包括孔板和蜂窩器，整流裝置位于測量段之前，用于對來流進行整流，保證來流流場的均勻性與測量段測試數據的可靠性；

所述波紋管天平系統為一種天平內嵌式波紋管系統，位于整流裝置之前，用于當所述待測件達到目標試驗條件下，精確測量所述待測件的推力。

6.根據權利要求5所述基于波紋管天平系統的內流阻力測量裝置，其特征在于，所述波紋管天平系統包括桿式應變天平與波紋管組件；所述桿式應變天平安裝在波紋管組件內部，桿式應變天平包括由前至后依次連接的固定端、應變梁和測量端，應變分量為單分量或多分量，桿式應變天平的固定端及測量端與波紋管組件之間采用錐連接或法蘭連接。