[发明专利]一种声衬流阻测量试验装置和方法

说明书

本发明公开了一种声衬流阻测量试验装置和方法，该装置包括：流管通道、平板元件声衬、声衬安装盘、流阻测量天平和密封盖板；流管通道包括供气流通过的气流通道和用于放置流阻测量天平的凸台；流阻测量天平一端与流管通道的凸台的基座固连，另一端与声衬安装盘固连；平板元件声衬与声衬安装盘固连，平板元件声衬的带孔平面与流管通道内腔下底面贴平；声衬安装盘和密封盖板通过迷宫设计将流管通道的气流通道和凸台隔离；密封盖板通过密封圈与流管通道进行密封固定。本发明能够对声衬流动阻力进行精确测量。

技术领域

本发明属于风洞试验技术领域，尤其涉及一种声衬流阻测量试验装置和方法。

背景技术

声衬又称为穿孔板声衬，被广泛用于现代商用航空发动机消声短舱和燃烧室出口。由于声衬结构与一般的机身表面结构不同，它由穿孔板与背腔、背板组成。它的总阻力不仅包括穿孔板表面摩擦阻力，而且还有穿孔侧壁与背腔的压差力部分。在以前人们对于声衬起到消声效果而以增加声衬阻力为代价认为是可以接受的，但随着声衬在飞机上大量应用后，声衬阻力的影响成为需要考虑的问题了，因而，对声衬流动阻力进行试验测量成为声衬应用必须考核的指标。为了测量穿孔板表面摩擦阻力，需要尽可能减少或消除穿孔侧壁与背腔的压差力，才能得到较为精确的声衬流阻，进而也导致目前对于如何减少或消除穿孔侧壁与背腔的压差力成为比较关注且有待解决的问题。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种声衬流阻测量试验装置和方法，能够对声衬流动阻力进行精确测量；采用迷宫和密封设计的方法，既能方便天平进行流阻测量且可忽略穿孔侧壁与背腔的压差力对流阻测量的影响；采用插拔式的安装方式，能够将声衬精确地与声衬流阻测量试验装置进行定位和固定，防差错和通用性的设计提高了试验的效率和精度。

为了解决上述技术问题，本发明公开了一种声衬流阻测量试验装置，包括：流管通道、平板元件声衬、声衬安装盘、流阻测量天平和密封盖板；

流管通道包括供气流通过的气流通道和用于放置流阻测量天平的凸台；流阻测量天平一端与流管通道的凸台的基座固连，另一端与声衬安装盘固连；平板元件声衬与声衬安装盘固连，平板元件声衬的带孔平面与流管通道内腔下底面贴平；声衬安装盘和密封盖板通过迷宫设计将流管通道的气流通道和凸台隔离，防止气流从气流通道窜到凸台；密封盖板通过密封圈与流管通道进行密封固定，防止外界气流窜到流管通道内部空间中，造成流阻测量天平的测量误差；当不同速度的气流通过流管通道时，作用在平板元件声衬的气流阻力通过流阻测量天平即可测得。

在上述声衬流阻测量试验装置中，流管通道的气流通道的截面内腔形状为长方形，在试验前后区域尺寸相等；气流通道内的气流流速根据试验需求进行调节，且气流偏斜角的精度控制在±0.05°以内。

在上述声衬流阻测量试验装置中，流阻测量天平，用于对作用在平板元件声衬上的气流的气动力进行测量，保证声衬安装盘和平板元件声衬在气流作用下只发生平移运动而无滚转运动。

在上述声衬流阻测量试验装置中，流阻测量天平的四周设置隔离板，通过隔离板对流阻测量天平进行隔离，减少流阻测量天平与凸台内的流动气流作用；其中，隔离板与凸台固定。

在上述声衬流阻测量试验装置中，声衬安装盘与流阻测量天平的一端通过U型配合进行x和y方向的定位配合，并通过螺钉Ⅰ进行Z方向的固定。

在上述声衬流阻测量试验装置中，平板元件声衬嵌入安装在声衬安装盘内，平板元件声衬与声衬安装盘通过螺钉Ⅱ进行预紧定位。

在上述声衬流阻测量试验装置中，平板元件声衬采用穿孔板蜂窝夹层材料制备得到，平板元件声衬与气流接触摩擦的平面与流管通道的下底面共面，且两平面的阶差控制在±0.1mm以内。

在上述声衬流阻测量试验装置中，密封盖板内端面设置有一口字型的密封凸台，当流阻测量天平、声衬安装盘和平板元件声衬安装完成后，通过设置有密封凸台的密封盖板对声衬流阻测量试验装置进行整体密封，防止流管通道和外界的气流窜入到凸台内。