[發明專利]一種試車臺空氣動力學設計方法

在審

• 申請號: 202310232878.7
• 申請日: 2023-03-10
• 公開（公告）號: CN116341407A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 崔曉峰
• 申請（專利權）人: 城林科技（上海）有限公司
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G01M15/14;G06F17/18;G06F111/10;G06F119/14;G06F119/08
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產權代理有限公司 11718
• 代理人: 黎飛鴻;鄭純

本公開實施例中提供了一種試車臺空氣動力學設計方法，包括：建立試車臺的計算域模型；設置計算域模型的邊界條件；根據計算域模型和邊界調節進行模擬計算，得到模擬計算結果；根據模擬計算結果對重點參數進行評估，重點參數包括引射系數、速度畸變指數、定性流量、流阻損失、溫度場、回流數據以及自然通風數據中的一種或多種。通過本公開的試車臺空氣動力學設計方法，多維度多角度、全面覆蓋試車臺設計中所涉及的空氣動力學問題，相比于現有的標準規范、更全面、更詳細、更有針對性。

技術領域

本發明涉及試車臺空氣動力學技術領域，具體涉及一種試車臺空氣動力學設計方法。

背景技術

在航空發動機試車臺的設計過程中，國內最新并且最權威的參考設計標準是GB50454-2020《航空發動機試車臺設計標準》，由標準目錄可知：其中關于車臺的設計的思路主要從以下幾個維度體現：工藝，噪聲控制，建筑結構，電氣，給排水和消防，暖通空調，動力設施等方面綜合設計。其中工藝設計部分中提到了空氣動力學設計，描述了空氣動力學設計中關于壓降，平均流速，以及流場保證設施的部分規定。在該規定中雖然提到了壓差、流速、引射系數等參數的描述，但是并未提及具體的詳細設計思路與具體的設計實現的方法。

發明內容

有鑒于此，本公開實施例提供一種試車臺空氣動力學設計方法，至少部分解決現有技術中存在的問題。

本公開實施例提供了一種試車臺空氣動力學設計方法，包括：

建立試車臺的計算域模型；

設置計算域模型的邊界條件；

根據計算域模型和邊界調節進行模擬計算，得到模擬計算結果；

根據模擬計算結果對重點參數進行評估，重點參數包括引射系數、速度畸變指數、定性流量、流阻損失、溫度場、回流數據以及自然通風數據中的一種或多種。

根據本公開實施例的一種具體實現方式，計算域模型包括內部分析區域和外部分析區域，內部分析區域為試車臺內部的流體流通區域，外部分析區域為試車臺的外周環境區域。

根據本公開實施例的一種具體實現方式，內部分析區域包括試車臺的進氣口表面到進氣消聲器、導流板、水平進氣消聲器、整流柵、通道、引射筒、開孔擴壓器、排氣消聲器以及排氣口表面的流體流通區域。

根據本公開實施例的一種具體實現方式，試車臺的長度為L，寬度為W，高度為H，外部分析區域的范圍為長度為2L，寬度為6W，高度為2H的區域。

根據本公開實施例的一種具體實現方式，邊界條件包括：試車臺進氣口的環境壓力、發動機進氣口的質量流量、發動機排氣口的質量流量、試車臺排氣口的環境壓力、試車臺壁面參數、整流柵的結構參數、開孔擴壓器的結構參數。

根據本公開實施例的一種具體實現方式，試車臺進氣口的環境壓力為101325pa，試車臺排氣口的環境壓力為101325pa，試車臺壁面參數為無滑移絕熱固壁，整流柵為多孔介質格柵結構，開孔擴壓器為多孔介質結構。

根據本公開實施例的一種具體實現方式，模擬計算結果包括試車臺的質量流動速率和發動機的質量流量速率；根據模擬計算結果，對重點參數進行評估，包括：

根據試車臺的質量流動速率和發動機的質量流量速率計算引射系數；

根據引射系數和第一閾值評估引射系數是否符合標準。

根據本公開實施例的一種具體實現方式，模擬計算結果包括第一截面的最大速度、第一截面的最小速度、第一截面的平均速度，第一截面為試車間內的任一截面；根據模擬計算結果，對重點參數進行評估，包括：

根據第一截面的最大速度、第一截面的最小速度、第一截面的平均速度計算速度畸變指數；

根據速度畸變指數和第二閾值評估速度畸變指數是否符合標準。