[发明专利]航空发动机高空模拟试验舱气体流场均匀度调节系统

说明书

本发明提出一种航空发动机高空模拟试验舱气体流场均匀度调节系统，包括：进气流场监测装置，安装于试验舱内且靠近发动机的进气截面设置，用以实时测量进气截面的气流压力数据并输出；流场分析控制装置，接收并根据气流压力数据计算流场均匀度，得到流场均匀度的实际值；若实际值低于预设的目标值时，发送调节指令；多个二次流流向调节装置，与流场分析控制装置电连接；其包括驱动机构和二次流喷管，二次流喷管设置于二次流入口，二次流喷管的喷口朝向发动机，驱动机构接收并执行调节指令，调节二次流喷管的倾角，使得发动机的进气流场均匀。本发明动作精准、调节迅速，能够有效改善试验舱进气流场均匀度，显著提升流场品质。

技术领域

本发明属于航空发动机高空模拟试验技术领域，尤其涉及一种航空发动机高空模拟试验舱气体流场均匀度调节系统。

背景技术

航空发动机是当今世界上最复杂的、多学科集成的工程机械系统之一，研制周期长，资金投入大，被誉为现代工业的“皇冠”。我国近年来加大对航空发动机研发的资金投入，在这方面取得了长足进步，同时带动了上下游一系列产业的发展。随着技术的逐步发展和技术要求指标的不断提升，航空发动机的结构越来越复杂，研发风险越来越高，使得研制过程中模拟试验的重要性越来越突出。通过试验不仅可以在设计阶段提前暴露发动机的设计缺陷，在定型阶段考核和验证发动机的实际性能是否符合设计预期，还可以通过试验过程中测取的数据建立发动机及其试验测试流程的的仿真模型，并对模型进行校核和迭代，为无实物仿真试验做技术储备，可节省大量人力物力财力。从某种意义上来讲，试验测试的能力和水平在一定程度上体现和决定了航空发动机的研制水平。

测试航空发动机的空中性能主要通过实际空中飞行试验和地面高空模拟试验两种方式。相对于前者，高空模拟试验模拟范围更宽、可得参数更多、可重复性强、省时省力、同时安全系数更高。所以目前更多采用地面高空模拟试验作为主要测试方式。因此试验舱的设计和改进对试验能力的提升有着重要而独特的作用。

模拟试验主要通过试验舱及相应的供抽气、气处理等设备的协同工作，模拟某种大气环境来实现。测试人员可以通过摄像头和传感器监测舱内环境和发动机的状态。现在使用的高空试验舱有主气流入口与二次流入口，供气流从这两个入口进入。然而，当气流从这两个入口同时进入试验舱时，试验舱内的气流流场(主要是发动机的进气流场)可能因为两种气流的相互干扰而变得紊乱，而现有技术不能对流场均匀度进行调节，将对试验过程乃至发动机造成不良影响，降低试验数据准确度，削弱其有效性和参考价值。

且目前高空试验舱进气流场调节方面研究成果较少，已难以适应日益增长的试验能力需要，因此亟需一种调节系统提升对进气流场均匀度的调节能力和调节水平。

发明内容

本发明针对上述技术问题，提出一种控制调节方便、操作简单的航空发动机高空模拟试验舱气体流场均匀度调节系统及方法气体流场均匀度调节系统结构简单、动作精准、调节迅速、能够有效改善进气流场均匀度，显著提升流场品质，避免了气流的紊乱对试验过程乃至发动机的运行造成不利影响，保障试验数据的准确度和有效性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种航空发动机高空模拟试验舱气体流场均匀度调节系统，所述发动机设置于试验舱内，所述试验舱为水平设置的胶囊状空腔结构且其前后两端设置有进气口和出气口，由所述进气口进入试验舱的气流经主气流入口以及多个二次流入口流向所述发动机，其特征在于，气体流场均匀度调节系统包括：

进气流场监测装置，安装于试验舱内且靠近所述发动机的进气截面设置，所述进气流场监测装置实时测量所述进气截面的气流压力数据并输出；

流场分析控制装置，与所述进气流场监测装置电连接，接收并根据所述气流压力数据计算流场均匀度，得到流场均匀度的实际值；若所述实际值低于预设的目标值时，所述流场分析控制装置发送调节指令；