[發明專利]一種平面葉柵亞聲速試驗裝置中噴管與試驗段聯調方法

有效

• 申請號: 202110306080.3
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113029576B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 魏巍;時培杰;任思源;馬護生;李學臣;陳峰;黃康;宗有海;江輝;譚錫容;葉敏;李聰
• 申請（專利權）人: 中國空氣動力研究與發展中心空天技術研究所
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02;G01M15/14
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 王丹

1.一種平面葉柵亞聲速試驗裝置中噴管與試驗段聯調方法，其特征在于，所述的聯調方法使用的平面葉柵亞聲速試驗裝置包括安裝在安裝平臺(1)上，沿氣流方向順序連接的可調高度聲速噴管(2)和亞聲速試驗艙(3)；亞聲速試驗艙(3)內安裝渦輪葉柵試驗模型或壓氣機葉柵試驗模型，亞聲速試驗艙(3)左右側壁中心安裝有觀察窗(4)；

所述的可調高度聲速噴管(2)為方形噴管，包括安裝在支撐架(201)上，沿氣流方向上、下對稱布置，通過收縮型面搭接方式順序連接的固定收縮段(202)和可調高度收縮段(203)；對稱安裝在支撐架(201)左、右兩側的兩個側壁板(206)；固定收縮段(202)、可調高度收縮段(203)和兩個側壁板(206)內表面形成噴管流道；兩個高度調節器(204)對稱安裝在支撐架(201)的上、下方；高度調節器(204)的固定端固定在支撐架(201)上，高度調節器(204)的運動端通過鉸鏈(205)與可調高度收縮段(203)連接；兩組直線導軌(207)分別安裝在左側壁板(206)水平中心線的上、下兩側，直線導軌(207)與水平方向夾角為35°～55°；可調高度收縮段(203)上安裝有滑塊，滑塊分別裝卡在對應的直線導軌(207)上；在高度調節器(204)驅動下，高度調節器(204)的運動端通過鉸鏈(205)帶動可調高度收縮段(203)的滑塊沿直線導軌(207)移動，可調高度收縮段(203)同時沿固定收縮段(202)的收縮型面滑動，實現噴管出口高度調節；

所述的亞聲速試驗艙(3)為方形體，包括殼體(301)，在殼體(301)內并列安裝的兩個試驗段圓盤(302)，在殼體(301)內上、下安裝的兩個壁板組件(303)，以及兩組對應的角度調節器(305)和拉桿(304)；兩個試驗段圓盤(302)與亞聲速試驗艙(3)的軸線平行，并列固定在軸線的左右兩側，試驗段圓盤(302)的下端安裝在殼體(301)的下表面上，試驗段圓盤(302)的前端與殼體(301)的氣流入口法蘭相接；兩個上、下壁板組件(303)的前端通過銷軸與可調高度聲速噴管(2)的氣流出口端連接，兩個上、下壁板組件(303)的后端安裝有長度補償板；兩個角度調節器(305)的固定端分別對稱安裝在殼體(301)上、下表面上，運動端通過銷軸分別對稱安裝在上、下壁板組件(303)上；兩個拉桿(304)一端固定在試驗段圓盤(302)上，另一端固定在上、下壁板組件(303)上，實現對試驗段上、下壁板輔助支撐的作用；角度調節器(305)的運動端帶動兩個上、下壁板組件(303)繞銷軸旋轉實現試驗段上、下壁板組件(303)的高度和角度調節，通過長度補償板實現試驗段上、下壁板組件(303)的長度調節；

所述的壁板組件(303)包括上、下兩組，每組均包括旋轉板(3031)、長度調節器(3032)、導軌(3033)、旋轉連接座(3034)、平動板(3035)和尾板(3036)；旋轉板(3031)為一根直板，旋轉板(3031)的前端為固定端，固定端通過銷軸固定在可調高度聲速噴管(2)氣流出口，旋轉板(3031)的后端為自由端，旋轉板(3031)的上表面安裝有導軌(3033)，旋轉板(3031)后段的上表面還固定有旋轉連接座(3034)，旋轉連接座(3034)上的通孔用于安裝角度調節器(305)，實現旋轉板(3031)繞后端銷軸的角度調節；平動板(3035)為另一根直板，平動板(3035)的上表面固定有滑塊(3038)，滑塊(3038)裝卡在導軌(3033)上，平動板(3035)的后端安裝有尾板(3036)，尾板(3036)的上表面安裝有拉桿連接座(3037)，拉桿連接座(3037)的通孔用于安裝拉桿(304)，實現平動板(3035)的輔助支撐；長度調節器(3032)的固定端安裝在旋轉板(3031)的上表面，長度調節器(3032)的運動端與平動板(3035)的后端通過銷軸連接；長度調節器(3032)帶動平動板(3035)上的滑塊(3038)沿導軌(3033)移動，實現平動板(3035)的前后移動；

兩個試驗段圓盤(302)內壁、兩個上、下壁板組件(303)和兩個上、下長度補償板之間的空間為試驗段；兩個試驗段圓盤(302)外壁與殼體(301)之間的空間為試驗段駐室；

上、下壁板組件(303)與可調高度收縮段(203)通過銷軸連接；角度調節器(305)的固定端固定在支撐架(201)上，角度調節器(305)的運動端通過銷軸與旋轉連接座(3034)連接，實現上、下壁板組件(303)的擴開角調節；所述的聯調方法包括以下步驟：

a.分別拆除上、下尾板(3036)的拉桿(304)；

b.分別啟動上、下長度調節器(3032)，將試驗段的上、下壁板長度均調整至零點位置；

c.分別啟動上、下角度調節器(305)，將上、下壁板均由零位擴開3°～5°；

d.依據葉柵模型的試驗狀態，計算出葉柵模型首葉片距離流道中心線高度的H1、尾葉片距離流道中心線高度的H2；

e.同時啟動上方的高度調節器(204)和角度調節器(305)，將葉柵模型的首葉片距離流道中心線高度調整至H1，并在過程中保持上壁板3°～5°擴開角不變；

f.同時啟動下方的高度調節器(204)和角度調節器(305)，將葉柵模型的尾葉片距離流道中心線高度調整至H2，并在過程中保持下壁板3°～5°擴開角不變，實現可調高度聲速噴管(2)氣流出口高度和試驗段上、下壁板組件(303)高度的聯合調節；

g.分別啟動上、下角度調節器(305)，將上、下壁板擴開角均調整至零位；

h.啟動上方的長度調節器(3032)帶動平動板(3035)向前移動伸長至首葉片前緣位置；

i.啟動下方的長度調節器(3032)帶動平動板(3035)向前移動伸長至尾葉片前緣位置；

J.分別安裝上、下尾板(3036)的拉桿(304)。