[发明专利]总压畸变发生器

说明书

本发明提供一种总压畸变发生器，包括架体、垂直流线型中空夹板、堵塞隔板、畸变元件、推杆、气缸组件；垂直流线型中空夹板相互平行安装在架体的前板与后板之间；各垂直流线型中空夹板相互间隔安装；各堵塞隔板安装在各相邻的两块垂直流线型中空夹板之间，使得装配后的垂直流线型中空夹板之间各气流通道所形成的总体气流进出面形状与所需气流截面形状相对应；各畸变元件安装在每两块相邻的垂直流线型中空夹板之间，用于调节气流，形成进气畸变；推杆设置在垂直流线型中空夹板的内空间中，每根推杆连接相对应的一个畸变元件；气缸组件中各气缸分别连接对应的推杆。本发明可以实现稳态、动态畸变比例可调的总压畸变模拟功能。

技术领域

本发明涉及一种发动机进气模拟装置，尤其是一种总压畸变发生器。

背景技术

飞机在飞行使用过程中由于机动飞行、飞机机身和进气道结构、大气紊流、激波与附面层干扰、吸入导弹发射尾气等因素的影响会导致飞机进气道出口气流分布不均匀，带来发动机进气畸变。对于战斗机、无人作战飞机而言，总压畸变在发动机工作中持续存在，是导致发动机性能恶化、气动稳定性降低的重要因素。总压畸变是一种总压轴向或者径向分布不均匀现象，会带来发动机的工作性能损失并造成发动机稳定性问题，严重的总压畸变会导致风扇/压气机失速或喘振，发动机进入不稳定工作状态，甚至导致发动机空中停车，造成飞机的恶性事故。同时，进气总压畸变还会带来发动机结构性损伤及故障。总压畸变会诱发风扇/压气机叶片、轮盘的同步振动响应，造成燃烧室燃烧温度场不均匀，带来涡轮叶片热应力过大导致提前损坏等问题。综合来看，进气总压畸变一直困扰着发动机的安全使用。为了准确评估进气道畸变特性对航空发动机的气动及结构性能影响，迫切需要开展航空发动机总压畸变流场特征参数的系统性等研究。进行进口压力畸变试验研究就需要选择一种合适的总压畸变发生器。

英美等国家通常使用的是网格压力畸变发生器，固定不动的网格畸变发生器只能产生稳态压力畸变，单纯的稳态压力畸变试验已经满足不了进气道、发动机匹配研究的需要。而动态总压畸变模拟器调整技术难度大，需要较高压力的来流空气，使试验动力费用增加；且结构复杂，尺寸和重量大，设计、加工和调整难度大费用高。

俄罗斯采用插板畸变发生器，插板畸变发生器是一种稳态、动态总压畸变模拟装置。基于一块插板的畸变发生器的原理来看，仅仅一块插板通常会形成一个低压区和一个高压区相对分布的图谱，产生唯一对应的稳态畸变和动态畸变。这不能充分反映多低压区，稳、动态总压畸变大范围变化的特征。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种紊流度可以调节和控制的总压畸变发生器，能够模拟真实发动机进气压力畸变图谱，为准确评估发动机的抗畸变能力提供支撑。本发明采用的技术方案是：

一种总压畸变发生器，包括架体、垂直流线型中空夹板、堵塞隔板、畸变元件、推杆、气缸组件；

所述架体的前板与后板上设有与所需气流截面形状相应的开口；

所述垂直流线型中空夹板相互平行安装在架体的前板与后板之间；垂直流线型中空夹板的内空间用于安装推杆；各垂直流线型中空夹板相互间隔安装；每两块相邻的垂直流线型中空夹板之间形成前后向的气流通道；

各堵塞隔板安装在各相邻的两块垂直流线型中空夹板之间，使得装配后的垂直流线型中空夹板之间各气流通道所形成的总体气流进出面形状与所需气流截面形状相对应；堵塞隔板的宽度大于畸变元件的宽度；

各畸变元件安装在每两块相邻的垂直流线型中空夹板之间，用于调节气流，形成进气畸变；各畸变元件的总体分布与所需气流截面形状相对应；

推杆设置在垂直流线型中空夹板的内空间中，每根推杆连接相对应的一个畸变元件，用于对畸变元件进行调节；推杆的一端露出垂直流线型中空夹板；

气缸组件包括与推杆数量相当的气缸，每个气缸分别连接相应的推杆。

进一步地，在架体的顶部与底部分别安装有气缸；