可调扇形板流场畸变模拟器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106404407A(43)申请公布日2017.02.15(21)申请号201610917852.6(22)申请日2016.10.20(71)申请人北京动力机械研究所地址100074北京市丰台区云岗西里1号(72)发明人张韬徐敏马同玲邵伏永(74)专利代理机构中国兵器工业集团公司专利中心11011代理人周恒(51)Int.Cl.G01M15/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称可调扇形板流场畸变模拟器(57)摘要本发明属于航空涡轮发动机技术领域，具体涉及一种航空涡轮发动机试验用进气流场畸变模拟装置，特别是指一种可调扇形板流场畸变模拟器。本发明畸变模拟器应用于发动机抗进气畸变试验和发动机逼喘试验，与现有的畸变模拟器相比，本装置具有如下优点：根据涡扇发动机的使用需求，该可调畸变模拟器采用可调扇形板方式，扇形板角度可调。该结构形式在国内为首次使用；使用机械传动来改变畸变模拟的状态，该装置的结构形式和密封性能优于目前其他形式的可调模拟器；试验效率高，一次试验可完成多个发动机进气畸变状态的试验，能够有效降低试验成本。CN106404407ACN106404407A权利要求书1/1页1.一种可调扇形板流场畸变模拟器，其特征在于，其包括：控制器(1)、电机组件(2)、管路组件(3)、箱体组件(4)、观察窗(5)、扇形模拟板(6)、支架(7)、传动齿轮(8)、弧形齿轮(9)、弧形导轨(10)；其中，所述箱体组件(4)下部开有贯通腔，用于固定设置管路组件(3)，所述箱体组件(4)上部固定安装所述电机组件(2)，所述电机组件(2)分别与传动齿轮(8)和控制器(1)连接；所述管路组件(3)上端开有弧形槽，所述箱体组件(4)贯通腔上端对应所述弧形槽的部位固定设置有弧形导轨(10)，弧形导轨(10)上设置有可沿弧形导轨(10)左右移动的弧形齿轮(9)；所述传动齿轮(8)与弧形齿轮(9)啮合；所述管路组件(3)内部中空，中空内部设置有扇形模拟板(6)，所述扇形模拟板(6)外边缘通过支架(7)设置于管路组件(3)内表面上；所述扇形模拟板(6)设置为包括多片相同长度、共轴心且相互连接的扇形叶片，该多片扇形叶片末端均伸出管路组件(3)上端的弧形槽，所述该多片扇形叶片未工作状态下叠拢设置，在工作过程中通过展开控制从而覆盖一定区间范围内遮蔽面积；所述多片扇形叶片中，某一方向上最外侧的一片扇形叶片，即所述扇形模拟板(6)外边缘通过支架(7)设置于管路组件(3)内表面上，同时该方向上最内侧的一片扇形叶片穿过弧形槽与弧形齿轮(9)固定连接；在试验过程中，所述控制器(1)发送控制信号控制电机组件(2)通过传动齿轮(8)带动弧形齿轮(9)沿弧形导轨(10)运动，弧形齿轮(9)带动所连接的模拟扇形板(6)的一片扇形叶片周向运动，从而该一片扇形叶片带同模拟扇形板(6)的其余扇形叶片依次展开，达到控制信号对应的遮蔽面积，该状态下采集位置信号传递到控制器(1)进行数据显示；试验人员根据控制器(1)显示结果和畸变调节要求完成相应的状态调节。2CN106404407A说明书1/4页可调扇形板流场畸变模拟器技术领域[0001]本发明属于航空涡轮发动机技术领域，具体涉及一种航空涡轮发动机试验用进气流场畸变模拟装置，特别是指一种可调扇形板流场畸变模拟器。背景技术[0002]稳定性是航空涡轮发动机的重要指标之一，对发动机稳定性影响最大的外部降稳因子是压力畸变。当前国内广泛采用板模拟方法为发动机进/发匹配试验提供压力畸变流场，最常用的方法是在发动机上游安装一个板模拟装置，气流通过板形成低压区，板的边缘形成紊流，在发动机进口产生周向的总压畸变和紊流度，以求在发动机前模拟某一状态下的进气道出口流场特点，来进行进气道和发动机的相容性试验。目前，普遍使用的压力畸变流场模拟装置有两大类：固定式畸变模拟器和可移动畸变模拟器。[0003]对于固定式畸变模拟器存在如下不足：[0004]1、为达到指定畸变指数和进行发动机逼喘试验往往需要对不同堵塞比的板进行多轮尝试，消耗了大量人力物力，工作效率低；[0005]2、安装操作复杂，每次改变畸变模拟状态都需要拆装畸变模拟板，重新进行密封处理；由于一次试验只能做一个畸变状态的试验，完成一套畸变模拟器的全部标定试验需要时间较长，试验成本较高。[0006]对于可移动畸变模拟器，较为典型的有两种，第一种如国内《燃气涡轮试验与研究》2006年第1期中《可移动板式压力畸变发生器的设计与试验》文章中提到的畸变发生器，存在如下不足：[0007]1液压控制系统复杂，模拟装置体积庞大，建设成本和使用维护成本高；[0008]2液压系统每次试验都要全面系统检查，试验准备时间长；[00