[发明专利]进气流量管附面层厚度的测量方法

说明书

本发明公开的进气流量管附面层厚度的测量方法，属于进气流量管附面层厚度测量领域。本发明通过进行进气流量管内总压现场测试试验，测量进气流量管内总压值；采用总压探针测量进气流量管内总压，通过总压值拟合曲线，对拟合出的三次总压值拟合曲线方程进行一阶求导，求导得到的二次曲线方程为0的测点即为附面层厚度的位置，即实现采用进气流量管内总压测量值对附面层厚度进行测量。本发明具有测试点布置少、测量参数少、测算方法简便的优点。

技术领域

本发明属于进气流量管附面层厚度测量领域，涉及一种进气流量管附面层厚度的测量方法。

背景技术

航空发动机在室内试车时，由于气流的粘性作用影响，发动机进气流量管内表面存在一定的速度梯度，在近壁面低速明显的区域为附面层，进气流量管的附面层厚度直接影响进气道内气流的流通面积，进而影响进气流量管的流量系数，因此，附面层厚度的准确测量对航空发动机室内试车时空气流量的计算具有重要意义。

目前国外对于进气流量管附面层厚度的测算主要通过进气流量截面总压、静压参数的测试，通过总静压值计算进气流量管速度，并通过核心区速度的99％进行附面层厚度的测算。国内目前对于进气流量管附面层厚度的测算方法与国外相同，均是通过总静压计算速度方法来测算。

航空发动机在室内试车时，由于气流的粘性作用影响，发动机进气流量管内表面存在一定的速度梯度，在近壁面低速明显的区域为附面层，进气流量管的附面层厚度直接影响进气道内气流的流通面积，进而影响进气流量管的流量系数，因此，附面层厚度的准确测量对航空发动机室内试车时空气流量的计算具有重要意义。

发明内容

本发明公开的进气流量管附面层厚度的测量方法要求解决的技术问题是：采用进气流量管内总压值对附面层厚度进行测量，具有测试点布置少、测量参数少、测算方法简便的优点。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

本发明公开的进气流量管附面层厚度的测量方法，通过进行进气流量管内总压现场测试试验，测量进气流量管内总压值；采用总压探针测量进气流量管内总压，通过总压值拟合曲线，对拟合出的三次总压值拟合曲线方程进行一阶求导，求导得到的二次曲线方程为0的测点即为附面层厚度的位置，即实现采用进气流量管内总压值对附面层厚度进行测量。

本发明公开的进气流量管附面层厚度的测量方法，包括如下步骤：

步骤一、进行进气流量管内总压现场测试试验，测量进气流量管内总压值。

步骤1.1：进气流量管内总压测试点布置：附面层总压测点≥6个，核心区总压测点≥5个，附面层总压测点和核心区总压测点编号，编号为1#～i#。

步骤1.2：安装进气总压传感器，安装截面为距离l＝(0.5～1.5)D，其中D为进气流量管直径。

步骤1.3：采集进气总压传感器测量值，采集时间＞1min，得到各测点的总压值P_i^*。

步骤二、采用总压探针测量进气流量管内总压，通过总压值拟合曲线，对拟合出的三次总压值拟合曲线方程进行一阶求导，求导得到的二次曲线方程为0的测点即为附面层厚度的位置，即实现采用进气流量管内总压值对附面层厚度进行测量。

步骤2.1：计算各测点总压平均值：将采集的总压值进行平均，得到各测点总压平均值

步骤2.2：根据步骤2.1得到的各测点总压平均值绘制总压曲线；

步骤2.2：根据步骤2.2绘制的总压曲线拟合三次曲线方程为y＝ax³+bx²+cx+d，得到总压平均值的曲线拟合方程。