[發明專利]一種柔壁噴管執行機構伸長量修正方法

有效

• 申請號: 202211165090.0
• 申請日: 2022-09-23
• 公開（公告）號: CN115238614B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 閻莉;都鵬杰;張威;邢漢奇;王宇楠
• 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: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F17/18;G01M9/08;G06F119/08
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 韓立巖

本發明涉及一種柔壁噴管執行機構伸長量修正方法，屬于寬溫域多支點柔壁噴管試驗特種裝備技術領域。解決的是寬溫域環境下對執行機構伸長量的修正問題。根據柔壁噴管理論型面曲線，設計常溫下柔壁初始安裝型面和柔壁鉸鏈點的位置，以及執行機構的伸長量；計算溫度載荷作用初始安裝型面柔壁鉸鏈點與柔壁支撐點之間的柔壁長度和柔壁鉸鏈點的理論位置；計算柔壁鉸鏈點的理論位置；計算溫度載荷作用下懸掛點的位置、執行機構的變形長度、執行機構的伸長量；執行機構伸長量修正；計算溫度和壓力載荷作用下綜合變形后的柔壁噴管型面；完成柔壁噴管型面修正方法驗證計算。在寬溫域環境下，柔壁噴管滿足風洞試驗對馬赫數均勻性和精準度的要求。

技術領域

本發明涉及一種柔壁噴管執行機構伸長量修正方法，屬于寬溫域多支點柔壁噴管試驗特種裝備技術領域。

背景技術

在風洞中，噴管是保證試驗區域獲得設計馬赫數的均勻氣流的重要部件。隨著現代空氣動力學的高速發展和廣泛應用，連續變馬赫數噴管具有越來越重要的應用前景。柔壁噴管是目前變馬赫數噴管的主流形式，具有較寬的馬赫數調節范圍，并可得到較好的流場品質。

在風洞試驗領域，為了提高試驗效率，用于飛行器試驗測試的風洞越來越多的采用了柔壁噴管。近年來，隨著用于航空發動機測試的自由射流風洞建設需求的增加，柔壁噴管的使用環境也從常溫跨越到低溫-常溫-高溫的寬溫域范圍，常溫下標定完成的馬赫數型面在寬溫域環境下發生變形。大多數的飛行器試驗測試的風洞幾乎都應用在常溫環境下，不需要進行型面溫度修正即可投入使用，但是，在寬溫域環境下，未經修正的柔壁噴管將嚴重影響風洞試驗對馬赫數均勻性和精準度的要求，因此，有必要對噴管型面進行溫度修正。噴管型面修正技術中，最主要的是執行機構伸長量的溫度修正技術。

因此，亟需提出一種柔壁噴管執行機構伸長量修正方法，以解決上述技術問題。

發明內容

本發明研發解決的是寬溫域環境下對執行機構伸長量的修正問題。在下文中給出了關于本發明的簡要概述，以便提供關于本發明的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本發明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發明的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本發明的范圍。

本發明的技術方案：

一種柔壁噴管執行機構伸長量修正方法，包括以下步驟：

步驟一：根據柔壁噴管理論型面曲線，設計常溫下柔壁初始安裝型面和柔壁鉸鏈點的位置，以及常溫下執行機構的伸長量；

步驟二：計算溫度載荷作用下初始安裝型面柔壁鉸鏈點與柔壁支撐點之間的柔壁長度和柔壁鉸鏈點的理論位置A0’；

步驟三：根據溫度載荷作用下初始安裝型面柔壁鉸鏈點與柔壁支撐點之間的柔壁長度、柔壁鉸鏈點的理論位置A0’以及各馬赫數理論型面曲線，計算溫度載荷作用下馬赫數型面柔壁鉸鏈點的理論位置A1’；

步驟四：計算溫度載荷作用下懸掛點的位置B0’；

步驟五：計算溫度載荷作用下懸掛點與柔壁鉸鏈點之間執行機構的變形長度H1’；

步驟六：計算溫度載荷作用下執行機構的伸長量△H’；

步驟七：執行機構伸長量修正；

步驟八：計算溫度和壓力載荷作用下綜合變形后的柔壁噴管型面。

步驟九：計算綜合變形后的柔壁噴管流場分布，完成柔壁噴管型面修正方法驗證計算。

優選的：步驟一中，根據柔壁噴管各馬赫數的理論型面曲線，設計常溫下柔壁的初始安裝型面、柔壁鉸鏈點的初始位置A0、懸掛點的位置B0，計算常溫下柔壁鉸鏈點變形后的位置A1，使得柔壁變形后的馬赫數型面與理論型面相吻合，并且計算常溫下懸掛點的位置B0與柔壁鉸鏈點變形后的位置A1之間的執行機構長度H1，根據執行機構的變形后長度H1以及執行機構初始安裝長度H0，確定常溫下執行機構的伸長量△H=H1-H0。