[發明專利]一種負壓可調式引射式壓氣機模擬試驗裝置

有效

• 申請號: 202011483412.7
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112610331B
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 陳俊杰;汪元;唐嘯
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: F02C3/04
• 分類號: F02C3/04;F02C3/32;F02C7/042;F02C7/057
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 邱軼

本發明公開一種負壓可調式引射式壓氣機模擬試驗裝置，包括依次相連的測量段、調節段與引流段，且內壁構成空氣流道；引流段上具有能夠引射氣流的引射結構，以在空氣流道內模擬發動機壓氣機工作時產生的負壓；調節段上設有負壓調節機構，以調節空氣流道內負壓的大小；測量段上設有傳感器安裝結構，以安裝傳感器組件。通過引射結構模擬發動機壓氣機工作時產生的負壓，在預冷器、進氣道的試驗階段無需制造壓氣機，節約研制時間與成本，在沒有壓氣機的情況下使預冷器也能在更接近真實工況的下進行主動吸氣試驗，以便于測試預冷器及進氣道的性能。該裝置具有結構簡單、便于加工維護、成本低、響應快、負壓靈活調節等優點。

技術領域

本發明涉及飛行器發動機技術領域，具體是一種負壓可調式引射式壓氣機模擬試驗裝置。

背景技術

隨著臨近空間飛行器和航天飛機技術的發展，預冷型組合循環發動機在單級人軌(Single Stage to Orbit，SSTO)和兩級入軌(Two—Stage to Orbit，TSTO)可重復使用飛行器中的應用越來越廣泛。當發動機工作在吸氣模式時，來流在被壓縮進人燃燒室之前需要進行有效地預冷來降低發動機系統能耗并確保壓縮空氣以適宜的溫度進入燃燒室，從而實現發動機高推重比和高比沖，提高發動機整體性能。但是，由于組合循環發動機中復雜的工作環境以及極高的散熱需求，空氣預冷技術面臨著極大的挑戰。

空氣預冷器在進行地面試驗時，因為缺少壓氣機燃燒室等部件，往往只能從預冷器前端吹氣，而預冷器的現實工況是通過發動機中的渦輪帶動壓氣機旋轉來主動吸氣。由于壓氣機燃燒室等部件結構復雜造價高且不利于維護等原因，導致預冷器相關試驗很少用到。

發明內容

針對上述現有技術中存在的一項或多項不足，本發明提供一種負壓可調式引射式壓氣機模擬試驗裝置，通過引射結構模擬發動機壓氣機工作時產生的負壓(表壓)，在前期預冷器、進氣道的驗證試驗階段無需額外制造壓氣機，節約研制時間與成本，在沒有壓氣機的情況下使預冷器也能在更接近真實工況的下進行主動吸氣試驗，以便于測試預冷器及進氣道的性能。該裝置具有結構簡單、便于加工維護、成本低、響應快、負壓靈活調節等優點。

為實現上述目的，本發明提供一種負壓可調式引射式壓氣機模擬試驗裝置，包括中空的測量段、調節段與引流段，所述測量段、調節段與引流段依次相連，所述測量段、調節段與引流段的內壁構成空氣流道；

所述引流段上具有能夠引射氣流的引射結構，以用于在空氣流道內模擬發動機壓氣機工作時產生的負壓；

所述調節段上設有負壓調節機構，以用于調節空氣流道內負壓的大小；

所述測量段上設有傳感器安裝結構，以用于安裝包括溫度傳感器、壓力傳感器在內的傳感器組件。

在其中一個實施例中，所述引流段包括第一筒體以及套設在第一筒體上的第二筒體，所述空氣流道位于第一筒體內部；

所述第一筒體與第二筒體之間圍成引流通道，所述第一筒體的首端與第二筒體的首端固定相連，以用于封閉引流通道的首端；所述第一筒體的首端與調節段相連；

所述第二筒體上設有與引流通道首端連通的引流管，以用于將大流量氣體引入引流通道，并在大流量氣體流出引流通道后帶動空氣流道中的空氣向后流動形成穩定的負壓源。

在其中一個實施例中，所述第一筒體的尾端為收口結構，以使得引流通道內的大流量氣體朝空氣流道的方向流出，增強負壓效果。

在其中一個實施例中，還包括排氣段，所述排氣段與空氣流道、引流通道連通，以用于引導引射氣體和空氣，使其排出試驗區域。

在其中一個實施例中，所述調節段包括第三筒體，所述第三筒體的首端與測量段相連，尾端與第一筒體的首端首端相連；

所述負壓調節機構包括驅動組件、傳動軸與截留閥片，所述截留閥片轉到連接在第三筒體內，以用于調節第三筒體內空氣流道的流道面積，進而實現負壓大小調節；