用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置，其包括：高空艙，；穩(wěn)定管；工藝進氣道，工藝進氣道具有第一進氣口和第一排氣口，第一進氣口與穩(wěn)定管的出口相對且彼此間隔開；渦輪發(fā)動機，渦輪發(fā)動機設(shè)在高空艙內(nèi)且位于工藝進氣道的下游側(cè)；尾室；進氣管；排氣管。根據(jù)本發(fā)明實施例的用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置通過將工藝進氣道和穩(wěn)定管間隔開，讓渦輪發(fā)動機在起動過程中自然吸氣，從而實現(xiàn)進氣模擬馬赫數(shù)的平穩(wěn)，然后可以通過調(diào)節(jié)高空艙內(nèi)的壓力和空氣流量，可以實現(xiàn)對于渦輪發(fā)動機零馬赫數(shù)的實驗條件，從而可以低成本快速的實現(xiàn)渦輪發(fā)動機在地面狀態(tài)零馬赫數(shù)起動考核試驗，實用性好。
【專利說明】用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動機領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在小型渦輪發(fā)動機研制過程中高空起動性能是一項重要的考核指標(biāo)，在某些特殊的應(yīng)用場合，尤其是在高空起動時，進氣速度接近于零，一般稱這種狀態(tài)為零馬赫數(shù)起動。發(fā)動機在零馬赫數(shù)下的起動過程為動態(tài)過程，該過程難以通過數(shù)值模擬或地面試驗?zāi)M，一般是通過飛機帶飛或推進風(fēng)洞試驗驗證考核，但周期長、耗資大。
[0003]渦輪發(fā)動機高空零馬赫數(shù)起動試驗屬于一項發(fā)動機特殊工況考核試驗，需要建立高空負(fù)壓試驗環(huán)境，并且保證發(fā)動機進氣速度Ma < 0.1且成分不被污染。能夠保證真空負(fù)壓環(huán)境的試驗設(shè)施有很多，但大都屬于帶模擬馬赫數(shù)的風(fēng)洞或自由射流試車臺，不能滿足本項試驗中進氣馬赫數(shù)為零的進氣條件，采用低速風(fēng)洞能夠?qū)崿F(xiàn)這種條件的模擬，但實現(xiàn)成本較高。
[0004]另外一種方式是在高原條件下建立地面試車臺，這樣的成本和試驗周期更長，且無法實現(xiàn)很高高度的模擬。
[0005]利用直連式試車臺進行高空零馬赫數(shù)起動試驗的模擬方法，由于現(xiàn)有的直連式試車臺受其模擬原理的限制，只能進行進氣馬赫數(shù)大于0.3(Ma>0.3)的高空連管試驗，進氣馬赫數(shù)小于0.3會造成發(fā)動機起動過程供氣量不足或過大，從而偏離目標(biāo)模擬進氣狀態(tài)。對于馬赫數(shù)小于0.3的高空試驗，只能安排到大型無污染低速風(fēng)洞中進行，實現(xiàn)起來難度大，成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在至少部分解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種低成本快速的實現(xiàn)渦輪機地面狀態(tài)起動考核試驗的用于渦輪發(fā)動機的
零馬赫數(shù)試驗裝置。
[0007]根據(jù)本發(fā)明實施例的用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置，包括:高空艙，高空艙包括艙體和艙門，艙門可樞轉(zhuǎn)地設(shè)在艙體上以打開或關(guān)閉艙體，艙體上形成有艙體進口和艙體出口 ；穩(wěn)定管，穩(wěn)定管設(shè)在艙體內(nèi)且位于艙體的進氣管安裝口端，穩(wěn)定管包括彼此相連的第一管和第二管，第一管的橫截面的截面積按照從艙體進口朝向艙體出口的方向逐漸增力口，第二管為截面積不變的圓柱形管；工藝進氣道，工藝進氣道設(shè)在高空艙內(nèi)且位于穩(wěn)定管的下游側(cè)，工藝進氣道具有第一進氣口和第一排氣口，第一進氣口與穩(wěn)定管的出口相對且彼此間隔開，工藝進氣道的中心軸線與穩(wěn)定管的中心軸線重合；渦輪發(fā)動機，渦輪發(fā)動機設(shè)在高空艙內(nèi)且位于工藝進氣道的下游側(cè)，發(fā)動機具有第二進氣口和第二排氣口，第二進氣口與第一排氣口相連；尾室，尾室設(shè)在高空艙內(nèi)且位于發(fā)動機的下游側(cè)，尾室具有第三進氣口和第三排氣口，第三進氣口與第二排氣口對應(yīng)且彼此間隔開，尾室具有用于冷卻空氣的冷卻段；進氣管，進氣管的一端從艙體進口伸入到艙體內(nèi)且與第一管相連；排氣管，排氣管的一端從艙體出口伸入到艙體內(nèi)且與第三排氣口相連。
[0008]根據(jù)本發(fā)明實施例的用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置通過將工藝進氣道和穩(wěn)定管間隔開，讓渦輪發(fā)動機在起動過程中自然吸氣，從而實現(xiàn)進氣模擬馬赫數(shù)的平穩(wěn)，然后可以通過調(diào)節(jié)高空艙內(nèi)的壓力和空氣流量，可以實現(xiàn)對于渦輪發(fā)動機零馬赫數(shù)的實驗條件，從而可以低成本快速的實現(xiàn)渦輪發(fā)動機在地面狀態(tài)零馬赫數(shù)起動考核試驗，實用性好。
[0009]另外，根據(jù)本發(fā)明的用于渦輪發(fā)動機的高空零馬赫數(shù)試驗裝置還具有如下附加技術(shù)特征:
[0010]根據(jù)本發(fā)明的用于渦輪發(fā)動機的高空零馬赫數(shù)試驗裝置還包括:空氣引射器，空氣引射器設(shè)在高空艙外且與排氣管相連。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的用于渦輪發(fā)動機的高空零馬赫數(shù)試驗裝置還包括:第一支架，穩(wěn)定管設(shè)在第一支架上。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的用于渦輪發(fā)動機的高空零馬赫數(shù)試驗裝置還包括:第二支架，發(fā)動機和工藝進氣道設(shè)在第二支架上；第三支架，尾室設(shè)在第三支架上。
[0013]第二支架上設(shè)有懸掛架，發(fā)動機懸掛在懸掛架上。
[0014]第二支架上設(shè)有壓力傳感器。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的用于渦輪發(fā)動機的高空零馬赫數(shù)試驗裝置還包括:調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)閥設(shè)在進氣管上且位于高空艙外；截止閥，截止閥設(shè)在進氣管上且位于調(diào)節(jié)閥的上游側(cè)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的用于渦輪發(fā)動機的高空零馬赫數(shù)試驗裝置還包括:用于測量從穩(wěn)定管流出的空氣的流量的流量傳感器，流量傳感器設(shè)在穩(wěn)定管的鄰近工藝進氣道的一側(cè)上。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的用于渦輪發(fā)動機的高空零馬赫數(shù)試驗裝置還包括:進氣道壓力傳感器，進氣道壓力傳感器設(shè)在工藝進氣道內(nèi)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的用于渦輪發(fā)動機的高空零馬赫數(shù)試驗裝置還包括用于測量渦輪發(fā)動機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器。
[0019]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置的示意圖；
[0022]圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置的示意圖；
[0023]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置完成實驗后的各個參數(shù)變化圖。
[0024]附圖標(biāo)號列表:
[0025]用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置100 ;高空艙I ;艙體11 ;艙體進口 111 ;艙體出口 112 ;艙門12 ;第二支架14 ;第三支架穩(wěn)定管2 ;第一管21 ;第二管22 ;工藝進氣道3 ；第一進氣口 31 ;渦輪發(fā)動機4 ;第二排氣口 41 ;尾室5 ;第三進氣口 51 ;冷卻段53 ;進氣管6 ;排氣管7 ;調(diào)節(jié)閥8 ;截止閥9 ;空氣引射器10。
【具體實施方式】
[0026]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0027]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。
[0028]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0029]下面參考圖1-圖3描述根據(jù)本發(fā)明實施例的用于渦輪發(fā)動機的高空零馬赫數(shù)試驗裝置100。
[0030]根據(jù)本發(fā)明實施例的用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置100，包括高空艙1、穩(wěn)定管2、工藝進氣道3、渦輪發(fā)動機4、`尾室5、進氣管6和排氣管7。
[0031]其中，高空艙I包括艙體11和艙門12，艙門12可樞轉(zhuǎn)地設(shè)在艙體11上以打開或關(guān)閉艙體11，艙體11上形成有艙體進口 111和艙體出口 112。進氣管6的一端從艙體進口111伸入到艙體11內(nèi)。
[0032]穩(wěn)定管2設(shè)在艙體11內(nèi)且位于艙體11的艙體進口 111端。穩(wěn)定管2包括彼此相連的第一管21和第二管22，第一管21的橫截面的截面積按照從艙體進口 111朝向艙體出口 112的方向逐漸增加，例如在圖1的示例中，第一管21的橫截面的截面積從左向右逐漸增加，即第一管21可形成為大體漏斗形，第二管22為截面積不變的圓柱形管，也就是說，第二管22的橫截面的截面積不變。
[0033]進氣管6的一端從艙體進口 111伸入到艙體11內(nèi)且與第一管21相連。從進氣管6進入艙體11內(nèi)的空氣首先進入穩(wěn)定管2?？梢岳斫獾氖?，在試驗的時候，空氣可從穩(wěn)定管2以較低的速度射出，例如空氣進氣的馬赫數(shù)不大于0.05，即Ma^C 0.05，其中符號“術(shù)”的含義為“不大于”。
[0034]穩(wěn)定管2用于穩(wěn)定氣流，也就是說在試驗的時候，從穩(wěn)定管2排出的氣流壓力和流速是大致穩(wěn)定不變的，這樣渦輪發(fā)動機4在起動過程中能夠保證進氣條件的穩(wěn)定，實現(xiàn)馬赫數(shù)大致不變。[0035]工藝進氣道3設(shè)在高空艙I內(nèi)且位于穩(wěn)定管2的下游側(cè)。下游側(cè)是指在艙體11內(nèi)空氣流動方向的下游側(cè)，例如圖1和圖2中的右側(cè)即是下游側(cè)，也就是說，在圖1和圖2中工藝進氣道3設(shè)在穩(wěn)定管2的右側(cè)。下文中再出現(xiàn)的“下游側(cè)”，如果不作特殊說明，皆按此理解。
[0036]工藝進氣道3具有第一進氣口 31和第一排氣口，第一進氣口 31與穩(wěn)定管2的出口相對且彼此間隔開。穩(wěn)定管2穩(wěn)定輸出的空氣的一部分通過第一進氣口 31進入工藝進氣道3并進入渦輪發(fā)動機4，其余大部分氣流從工藝進氣道3外部流過，并被尾室5吸排出高空艙I。第一排氣口和渦輪發(fā)動機4相連，工藝進氣道3內(nèi)的空氣經(jīng)過第一排氣口流入渦輪發(fā)動機4中。這樣讓渦輪發(fā)動機4在起動過程中自然吸氣，且穩(wěn)定管2排出的氣流壓力和流速是穩(wěn)定不變的，這樣就可以實現(xiàn)進氣模擬馬赫數(shù)的平穩(wěn)。
[0037]工藝進氣道3的中心軸線與穩(wěn)定管2的中心軸線重合。這樣可以更好地保證壓力和流速穩(wěn)定的空氣流入工藝進氣道3從而進入渦輪發(fā)動機4。
[0038]渦輪發(fā)動機4設(shè)在高空艙I內(nèi)且位于工藝進氣道3的下游側(cè)，也就是圖1中的右側(cè)。
[0039]渦輪發(fā)動機4具有第二進氣口和第二排氣口 41，第二進氣口與第一排氣口相連。也就是說，工藝進氣道3內(nèi)的空氣經(jīng)過第一排氣口和第二進氣口流入渦輪發(fā)動機4中?？梢岳斫猓瑴u輪發(fā)動機4已為現(xiàn)有技術(shù)，且為所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知，因此這里對于渦輪發(fā)動機4的具體構(gòu)造和工作原理不作詳細說明。
[0040]尾室5設(shè)在高空艙I內(nèi)且位于渦輪發(fā)動機4的下游側(cè)，也就是圖1中的右側(cè)。
[0041]尾室5具有第三進氣口 51和第三排氣口，第三進氣口 51與第二排氣口 41對應(yīng)且彼此間隔開。渦輪發(fā)動機4排出的空氣通過第三進氣口 51進入尾室5。
[0042]尾室5具有用于冷卻空氣的冷卻段53，第三排氣口位于冷卻段53的尾部。渦輪發(fā)動機4排出的高溫氣體在冷卻段53被冷卻并從第三排氣口排出。
[0043]進氣管6的一端從艙體進口 111伸入到艙體11內(nèi)且與第一管21相連，進氣管6的另一端與氣源相連，進氣管6將氣源中的空氣導(dǎo)入到艙體11內(nèi)。
[0044]排氣管7的一端從艙體出口 112伸入到艙體11內(nèi)且與第三排氣口相連。也就是說，排氣管7與冷卻段53相連，冷卻段53冷卻后的空氣通過排氣管7排出艙體11外。
[0045]在試驗時，首先調(diào)整高空艙I內(nèi)的壓力到一定數(shù)值，例如高空艙I內(nèi)的壓力為60.2kPa，同時進氣管6向高空艙I內(nèi)輸入具有一定壓力的空氣，空氣通過穩(wěn)定管2后變得平穩(wěn)，調(diào)節(jié)空氣流量，例如，空氣流量可以為4kg/s。當(dāng)高空艙I進排氣平衡后，高空艙I內(nèi)形成穩(wěn)定的從穩(wěn)定管2至尾室5的氣流通道，部分氣流通過工藝進氣道3流入渦輪發(fā)動機4，其余大部分氣流從渦輪發(fā)動機4外部流過。這時渦輪發(fā)動機4的風(fēng)車轉(zhuǎn)速為零，進氣馬赫數(shù)約為0.03，折合風(fēng)速約為36km/h。這對渦輪發(fā)動機4來說，氣流沖壓效果幾乎沒有，相當(dāng)于無風(fēng)速條件下的起動，即相當(dāng)于零馬赫數(shù)起動。這樣渦輪發(fā)動機4就可以按照現(xiàn)有流程完成熱試車試驗內(nèi)容。渦輪發(fā)動機4停車后，繼續(xù)供氣直到渦輪發(fā)動機4溫度降低后，停止供氣，試驗結(jié)束。
[0046]根據(jù)本發(fā)明實施例的用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置100通過將工藝進氣道3和穩(wěn)定管2間隔開，讓渦輪發(fā)動機4在起動過程中自然吸氣，從而實現(xiàn)進氣模擬馬赫數(shù)的平穩(wěn)，然后可以通過調(diào)節(jié)高空艙I內(nèi)的壓力和空氣流量，可以實現(xiàn)對于渦輪發(fā)動機4零馬赫數(shù)的實驗條件，從而可以低成本快速的實現(xiàn)渦輪發(fā)動機4在地面狀態(tài)零馬赫數(shù)起動考核試驗，實用性好。
[0047]根據(jù)本發(fā)明實施例的用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置100還包括空氣引射器10?？諝庖淦?0設(shè)在高空艙I外且與排氣管7相連以抽吸艙體11內(nèi)的空氣，調(diào)節(jié)艙體11內(nèi)的壓力，使高空艙I內(nèi)的壓力達到需要的壓力。
[0048]此外，在高空艙I內(nèi)的壓力和空氣流量都調(diào)節(jié)好的狀態(tài)下渦輪發(fā)動機4點火起動到慢車工況，在渦輪發(fā)動機4起動過程中，由于渦輪發(fā)動機4排氣的自引射作用，會降低高空艙I的壓力，使高空艙I內(nèi)的壓力產(chǎn)生波動，調(diào)節(jié)空氣引射器10可以穩(wěn)定高空艙I的壓力。
[0049]根據(jù)本發(fā)明實施例的用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置100還包括第一支架。穩(wěn)定管2設(shè)在第一支架上。這樣可以保證穩(wěn)定管2的穩(wěn)定性，提高實驗的穩(wěn)定性和可靠性。
[0050]根據(jù)本發(fā)明實施例的用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置100還包括第二支架14和第三支架。
[0051]其中，渦輪發(fā)動機4和工藝進氣道3設(shè)在第二支架14上。尾室5設(shè)在第三支架上。
[0052]第二支架14上設(shè)有懸掛架,潤輪發(fā)動機4可懸掛在懸掛架上。
[0053]在第二支架14上可設(shè)有壓力傳感器，該壓力傳感器用于測量高空艙I內(nèi)的壓力，以便根據(jù)需要調(diào)節(jié)高空艙I內(nèi)的壓力，達到實驗條件的要求。
[0054]根據(jù)本發(fā)明實施例的用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置100還包括調(diào)節(jié)閥8和截止閥9。
[0055]其中調(diào)節(jié)閥8設(shè)在進氣管6上且位于高空艙I外。調(diào)節(jié)閥8可以調(diào)節(jié)從氣源來的空氣的流量使高空艙I內(nèi)的空氣流量達到渦輪發(fā)動機4在零馬赫數(shù)實驗條件下所要求的空
氣流量。
[0056]截止閥9設(shè)在進氣管6上且位于調(diào)節(jié)閥8的上游側(cè)。也就是說，截止閥9設(shè)在中壓氣源和調(diào)節(jié)閥8之間，可以關(guān)閉進氣管6和打開進氣管6，這樣可以更好地調(diào)節(jié)進氣流量，避免調(diào)節(jié)閥8的頻繁開閉，延長調(diào)節(jié)閥8的使用壽命。
[0057]根據(jù)本發(fā)明實施例的用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置100還包括用于測量從穩(wěn)定管2流出的空氣的流量的流量傳感器，流量傳感器設(shè)在穩(wěn)定管2的鄰近工藝進氣道3的一側(cè)上以測量空氣流量。
[0058]在本發(fā)明的一個實施例中，根據(jù)本發(fā)明實施例的用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置100還包括控制器，控制器可與流量傳感器和調(diào)節(jié)閥8相連，流量傳感器傳遞流量信號給控制器，控制器可以控制調(diào)節(jié)閥8，調(diào)節(jié)從中壓氣源來的空氣的流量使空氣流量達到渦輪發(fā)動機4進氣所要求的流量。
[0059]根據(jù)本發(fā)明實施例的用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置100還包括進氣道壓力傳感器。進氣道壓力傳感器可為多個，其中一個進氣道壓力傳感器可設(shè)在工藝進氣道3的第一進氣口 31附近，用于測量渦輪發(fā)動機4進氣道壁面靜壓。還有至少三個進氣道壓力傳感器沿進氣截面徑向均勻分布，用于測量渦輪發(fā)動機4進氣總壓。
[0060]根據(jù)本發(fā)明實施例的用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置100還包括用于測量渦輪發(fā)動機4轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器。
[0061]下面簡單描述根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的零馬赫數(shù)試驗裝置100的試驗過程。[0062]首先，開啟空氣引射器10，調(diào)整高空艙I內(nèi)的壓力到60.2kPa，同時打開截止閥9，控制調(diào)節(jié)閥8，使進氣管6通過穩(wěn)定管2向高空艙I內(nèi)吹入空氣流量為4kg/s的空氣。當(dāng)高空艙I進排氣平衡后，高空艙I內(nèi)形成穩(wěn)定的從穩(wěn)定管2至尾室5的氣流通道，部分氣流通過工藝進氣道3流入渦輪發(fā)動機4，其余大部分氣流從渦輪發(fā)動機4外部流過。這時渦輪發(fā)動機4的風(fēng)車轉(zhuǎn)速為零，進氣馬赫數(shù)約為0.03，折合風(fēng)速約為36km/h。這對渦輪發(fā)動機4來說氣流沖壓效果幾乎沒有，因此對渦輪發(fā)動機4而言，相當(dāng)于無風(fēng)速條件下的起動。在零馬赫數(shù)的狀態(tài)模擬好后渦輪發(fā)動機4點火起動到慢車工況,渦輪發(fā)動機4起動過程由于排氣的自引射作用，會降低高空艙I內(nèi)的壓力，需要通過調(diào)節(jié)空氣引射器10來穩(wěn)定高空艙I的壓力波動。高空艙I的壓力穩(wěn)定后渦輪發(fā)動機4按照預(yù)定流程繼續(xù)完成其他熱試車試驗內(nèi)容。渦輪發(fā)動機4停車后，繼續(xù)供氣待渦輪發(fā)動機4溫度降低后，停止供氣試驗結(jié)束。
[0063]通過上述的實驗，可得出如下試驗結(jié)果，其曲線圖如圖3所示:
[0064]其中，Pml為發(fā)動機進氣道壁面靜壓；PC1為高空艙I環(huán)境壓力；n為發(fā)動機轉(zhuǎn)速；PtmU Ptm2、Ptm3為沿進氣截面徑向均勻分布的三個點的發(fā)動機進氣總壓；T0為渦輪發(fā)動機4起動時刻，Tl為渦輪發(fā)動機4起動后某一時刻。
[0065]進氣道壓力傳感器可測量得出Pml值，也就是發(fā)動機進氣道壁面靜壓；在第二支架14上的壓力傳感器可測量得出PCl值，也就是高空艙I環(huán)境壓力；轉(zhuǎn)速傳感器可測量得出n值，也就是發(fā)動機轉(zhuǎn)速；至少三個沿進氣截面徑向均勻分布的進氣道壓力傳感器可分別測量得出Ptml、Ptm2、Ptm3，也就是沿進氣截面徑向均勻分布的三個點的發(fā)動機進氣總壓。
[0066]參考圖3，渦輪發(fā)動機4起動前，渦輪發(fā)動機4進氣總壓和高空艙I內(nèi)壓力比較平穩(wěn)，且壓力值基本相同，說明渦輪發(fā)動機4來流流速較低，氣流無明顯沖壓效果。渦輪發(fā)動機4起動時刻，對進氣來流有一定干擾，但絕對數(shù)值很小，從試驗結(jié)果上看模擬的各個參數(shù)滿足試驗?zāi)M要求。
[0067]由此，通過根據(jù)本發(fā)明一個實施例的零馬赫數(shù)試驗裝置100可以模擬出渦輪發(fā)動機4在高空零馬赫數(shù)下的進排氣條件，從而可以模擬用于飛機的渦輪發(fā)動機4在該條件下的起動性能，渦輪發(fā)動機4針對該條件下的起動控制規(guī)律得到了優(yōu)化，可以實現(xiàn)預(yù)期的試驗?zāi)康?。同時，采用根據(jù)本發(fā)明一個實施例的零馬赫數(shù)試驗裝置100模擬試驗成本低，實用性好。
[0068]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0069]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種用于渦輪發(fā)動機的零馬赫數(shù)試驗裝置，包括: 高空艙，所述高空艙包括艙體和艙門，所述艙門可樞轉(zhuǎn)地設(shè)在所述艙體上以打開或關(guān)閉所述艙體，所述艙體上形成有艙體進口和艙體出口 ； 穩(wěn)定管，所述穩(wěn)定管設(shè)在所述艙體內(nèi)且位于所述艙體的艙體進口端，所述穩(wěn)定管包括彼此相連的第一管和第二管，所述第一管的橫截面的截面積按照從所述艙體進口朝向所述艙體出口的方向逐漸增加，所述第二管為截面積不變的圓柱形管； 工藝進氣道，所述工藝進氣道設(shè)在所述高空艙內(nèi)且位于所述穩(wěn)定管的下游側(cè)，所述工藝進氣道具有第一進氣口和第一排氣口，所述第一進氣口與所述穩(wěn)定管的出口相對且彼此間隔開，所述工藝進氣道的中心軸線與所述穩(wěn)定管的中心軸線重合； 渦輪發(fā)動機，所述渦輪發(fā)動機設(shè)在所述高空艙內(nèi)且位于所述工藝進氣道的下游側(cè)，所述發(fā)動機具有第二進氣口和第二排氣口，所述第二進氣口與所述第一排氣口相連； 尾室，所述尾室設(shè)在所述高空艙內(nèi)且位于所述發(fā)動機的下游側(cè)，所述尾室具有第三進氣口和第三排氣口，所述第三進氣口與所述第二排氣口對應(yīng)且彼此間隔開，所述尾室具有用于冷卻空氣的冷卻段； 進氣管，所述進氣管的一端從所述艙體進口伸入到所述艙體內(nèi)且與所述第一管相連； 排氣管，所述排氣管的一端從所述艙體出口伸入到所述艙體內(nèi)且與所述第三排氣口相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于渦輪發(fā)動機的高空零馬赫數(shù)試驗裝置，其特征在于，還包括:空氣引射器，所述空氣引射器設(shè)在所述高空艙外且與所述排氣管相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任一項所述的用于渦輪發(fā)動機的高空零馬赫數(shù)試驗裝置，其特征在于，還包括:第一支架，所述穩(wěn)定管設(shè)在所述第一支架上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的用于渦輪發(fā)動機的高空零馬赫數(shù)試驗裝置，其特征在于，還包括: 第二支架，所述發(fā)動機和所述工藝進氣道設(shè)在所述第二支架上； 第三支架，所述尾室設(shè)在所述第三支架上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的用于渦輪發(fā)動機的高空零馬赫數(shù)試驗裝置，其特 征在于，所述第二支架上設(shè)有懸掛架，所述發(fā)動機懸掛在所述懸掛架上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的用于渦輪發(fā)動機的高空零馬赫數(shù)試驗裝置，其特 征在于，所述第二支架上設(shè)有壓力傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的用于渦輪發(fā)動機的高空零馬赫數(shù)試驗裝置，其特 征在于，還包括: 調(diào)節(jié)閥，所述調(diào)節(jié)閥設(shè)在所述進氣管上且位于所述高空艙外； 截止閥，所述截止閥設(shè)在所述進氣管上且位于所述調(diào)節(jié)閥的上游側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的用于渦輪發(fā)動機的高空零馬赫數(shù)試驗裝置，其特 征在于，還包括: 用于測量從所述穩(wěn)定管流出的空氣的流量的流量傳感器，所述流量傳感器設(shè)在所述穩(wěn) 定管的鄰近所述工藝進氣道的一側(cè)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的用于渦輪發(fā)動機的高空零馬赫數(shù)試驗裝置，其特 征在于，還包括:進氣道壓力傳感器，所述進氣道壓力傳感器設(shè)在所述工藝進氣道內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項所述的用于渦輪發(fā)動機的高空零馬赫數(shù)試驗裝置，其特征在于，還包括用于測量所述渦輪`發(fā)動機轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速傳感器。
【文檔編號】G01M15/00GK103499447SQ201310467626
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月9日
【發(fā)明者】關(guān)振宇, 趙英, 于丹, 張碧文, 閆熙 申請人:北京動力機械研究所