一种航空发动机气动模型试验器的制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种航空试验设备，特别涉及一种航空发动机气动模型试验器。
【背景技术】
[0002]在航空发动机高空模拟试验中，试验舱封闭空间内几何、气动、热力及非定常性等多种因素相互作用，对发动机推力产生耦合影响。为了确定发动机推力特性，需要对带发动机的试验舱进行细致的气动研究，这就要求在高空模拟试验中进行发动机气动模型试验。飞行器的风洞试验中，发动机对飞行器总体气动特性存在影响，模拟发动机排气特性是风洞试验中的重要研究问题之一。目前，针对排气推力特性，国内主要是通过理论分析、数值计算、以及经验系数修正等方式，来开展发动机与试验舱的特性研究，等难以给出精确的计算结果。风洞中的研究也仅限于引射式发动机模拟器的初步开发，无法实现多股流动压力、温度精确控制;而国内还没有针对航空发动机排气特性与试验舱关系研究的专用设备。
【发明内容】
[0003]本发明的目的:提供一种航空发动机排气特性研究用气动模型试验器。
[0004]本发明的技术方案:一种航空发动机气动模型试验器，其特征为:所述的模拟器包括外涵壳体2、内涵壳体4、进气装置(5，6)，内涵壳体4安装在外涵壳体2内，内涵壳体4和外涵壳体2分别连通有进气装置，进气装置为带有U型段的管道，在与U型段两端连通的管道上和U型段管道的直线段上分别设置有膨胀节。
[0005]作为本技术方案的一种改进，与U型段两端连通的管道轴线和U型段管道的直线段的轴线夹角为90°。
[0006]作为本技术方案的一种改进，在外涵壳体2和内涵壳体4的进气端，安装有发动机前体模拟结构1。
[0007]本发明的有益效果:该模拟器结构尺寸紧凑，能够快速实现发动机排气参数及其在试验舱中特性研究，可以模拟真实试验条件下试验舱内试验情况，能较直接的获取试验舱内高精度推力测量影响数据，为真实发动机试验提供试验修正及技术支撑。内外涵流动分开模拟，能够具有灵活模拟涡轮喷气发动机，内外涵分开排气完涡扇发动机和内外涵混合排气涡扇发动机等主要发动机机型。
【附图说明】
[0008]图1为本发明的原理示意图。
[0009]图中:1、发动机前体模拟结构;2、外涵壳体;3、内涵支撑装置;4、内涵壳体;5、内涵进气装置;6、外涵进气装置;5-1、内涵入口连接管;5-2、内涵末端膨胀节;5-3、内涵90°连接管;5-4、内涵中间膨胀节;5-5、内涵270°连接管;5-6、内涵前端膨胀节;5_7、内涵进气管接头;6-1、外涵入口连接管;6-2、外涵末端膨胀节;6-3、外涵90°连接管;6-4、外涵中间膨胀节;6-5、外涵270°连接管;6-6、外涵前端膨胀节;6-7、外涵进气管接头。
【具体实施方式】
[0010]包括:发动机前体模拟结构1；外涵壳体2 ；内涵支撑装置3 ；内涵壳体4 ；内涵进气装置5 ；外涵进气装置6 ；内涵入口连接管5-1 ；内涵末端膨胀节5-2 ；内涵90°连接管5_3;内涵中间膨胀节5-4;内涵270°连接管5-5;内涵前端膨胀节5-6;内涵进气管接头5_7;外涵入口连接管6-1 ；外涵末端膨胀节6-2 ；外涵90°连接管6-3 ；外涵中间膨胀节6_4;外涵270°连接管6-5 ；外涵前端膨胀节6-6 ；外涵进气管接头6-7。
[0011]发动机前体模拟结构1与外涵壳体2固定连接，形成航空发动机试验设备气动模型试验器的外形；内涵壳体4同轴安置于外涵壳体2内，内涵壳体4前端固定在发动机前体模拟结构1上，中段通过内涵支撑装置3固定到外涵壳体2;内涵进气装置5与内涵壳体4头部连接，并提供模拟所需的高压气体；内涵入口连接管5-1—端连接到内涵壳体4头部，一端连接到内涵末端膨胀节5-2;内涵末端膨胀节5-2与航空发动机试验设备气动模型试验器的外形同轴线布置；内涵末端膨胀节5-2另一端通过内涵90°连接管5-3连接到内涵中间膨胀节5-4，内涵中间膨胀节5-4贴近外涵壳体2并呈周向布置；内涵中间膨胀节5-4通过内涵270°连接管5-5连接到内涵前端膨胀节5-6，内涵前端膨胀节5-6与外涵壳体2同轴线布置；内涵前端膨胀节5-6连接到内涵进气管接头5-7，外部气源通过内涵进气管接头5-7提供试验器所需的内涵气流;相类似的，外涵进气装置6与外涵壳体2前端连接，并提供模拟所需的高压气体;外涵入口连接管6-1—端连接到外涵壳体4前端，一端连接到外涵末端膨胀节6-2;外涵末端膨胀节6-2与航空发动机试验设备气动模型试验器的外形同轴线布置;外涵末端膨胀节6-2另一端通过外涵90°连接管6-3连接到外涵中间膨胀节6-4，外涵中间膨胀节6-4贴近外涵壳体2并呈周向布置;外涵中间膨胀节6-4通过外涵270°连接管6-5连接到外涵前端膨胀节6-6，外涵前端膨胀节6-6与外涵壳体2同轴线布置;外涵前端膨胀节6-6连接到外涵进气管接头6-7，外部气源通过外涵进气管接头6-7提供试验器所需的外涵气流。
[0012]本技术方案中，在进气管道直段设置膨胀节，有效消除U型段进气管道轴线方向上的附加应力对测试系统带来的影响；设置与U型段直段轴线成90°的连接管线，并设置膨胀节，消除进气管线轴线方向上的测试偏差，进而消除整个试验器进气供气管路引气的测试误差。
[0013]本技术方案中，设置发动机前体模拟结构1，主要用于模拟真实发动机的进气系统。发动机前体模拟结构1与真实发动机进气系统气动相似，该结构保证了模拟器在用于存在外流情况下进行试验的发动机整体气动相似性。
[0014]本技术方案的配置方式，提高了航空发动机试验设备气动模型试验器的准确度与适用性;三膨胀节交叉组合的布置方案，可以有效避免供气管路给试验器测试带来的影响。
[0015]通过封闭外涵壳体2气流，可以有效地模拟涡轮排气发动机的排气特性;通过对内涵壳体4的适应性改造，可以方便灵活地将分别排气方式的发动机模拟器转换为混合排气发动机模拟器。该技术方案的配置方式能够有效地模拟现役大多数航空发动机推进系统的动力特性模拟，主要包括:涡轮喷气发动机、内外涵分开排气完涡扇发动机、内外涵混合排气涡扇发动机。
【主权项】
1.一种航空发动机气动模型试验器，其特征为:所述的模拟器包括外涵壳体(2)、内涵壳体(4)、进气装置(5，6)，内涵壳体(4)安装在外涵壳体(2)内，内涵壳体(4)和外涵壳体(2)分别连通有进气装置，进气装置为带有U型段的管道，在与U型段两端连通的管道上和U型段管道的直线段上分别设置有膨胀节。2.根据权利要求1所述的一种航空发动机气动模型试验器，其特征为:与U型段两端连通的管道轴线和U型段管道的直线段的轴线夹角为90°。3.根据权利要求1所述的一种航空发动机气动模型试验器，其特征为:在外涵壳体(2)和内涵壳体(4)的进气端，安装有发动机前体模拟结构(1)。
【专利摘要】本发明涉及一种航空试验设备，特别涉及一种航空发动机气动模型试验器。内涵壳体(4)安装在外涵壳体(2)内，内涵壳体(4)和外涵壳体(2)分别连通有进气装置，进气装置为带有U型段的管道，在与U型段两端连通的管道上和U型段管道的直线段上分别设置有膨胀节。该模拟器结构尺寸紧凑，能够快速实现发动机排气参数及其在试验舱中特性研究，可以模拟真实试验条件下试验舱内试验情况，能较直接的获取试验舱内高精度推力测量影响数据，为真实发动机试验提供试验修正及技术支撑。内外涵流动分开模拟，能够具有灵活模拟涡轮喷气发动机，内外涵分开排气完涡扇发动机和内外涵混合排气涡扇发动机等主要发动机机型。
【IPC分类】G01M15/00, G01M9/00
【公开号】CN105424369
【申请号】CN201510939424
【发明人】徐倩楠, 吴锋, 陈鹏飞, 王娟娟, 张有, 张圣明
【申请人】中国燃气涡轮研究院
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月15日