CN106523190A - 一种航空发动机进气畸变装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种航空发动机可变深度的进气畸变装置，畸变装置安装在发动机的进气道和喇叭口之间，主要包括两个快卸环、插板座和插板；一个快卸环与喇叭口连接，另一个快卸环通过密封圈与进气道固接，插板座下部圆形端与快卸环固接一体结构，插板座上部为方形结构，插板座的宽度与进气道直径相同，插板座内部为方形插板槽，插板槽上设有插板密封块和定位卡，当插板插入后，可以将插板固定，实现插板在插板槽内任意位置固定，进而实现插板在进气道内各个深度的遮挡，产生多组畸变指数。本发明可以调节插板深度，改变发动机进气指标，在不同畸变指数情况下进行发动机稳定性检查；采用卡环结构，工作可靠，拆装简单，可提高试车效率。

Description

一种航空发动机进气畸变装置

技术领域

本发明涉及航空发动机技术领域，具体说是一种航空发动机进气畸变装置。

背景技术

航空发动机设计时都需要进行进气畸变试验，来计算发动机抗畸变能力。但在批产中由于发动机状态固定，无需进行该检查。最近几年内发动机外场使用中频繁出现喘振故障，由于生产质量存在偏差导致部分发动机抗畸变能力变差，在使用中出现喘振故障，鉴于此种情况，提出一种航空发动机进气畸变装置，可以在批产发动机上使用，并可以有效的筛选出抗畸变能力较差的发动机。

发明内容

本发明的目的可以有效的筛选出抗畸变能力较差的发动机。

本发明为实现上述目的采用的技术方案是：

一种航空发动机可变深度的进气畸变装置，畸变装置安装在发动机的进气道和喇叭口之间，主要包括两个快卸环、插板座和插板；

一个快卸环与喇叭口连接，另一个快卸环通过密封圈与进气道固接，插板座下部圆形端与快卸环固接一体结构，插板座上部为方形结构，插板座的宽度与进气道直径相同，插板座内部为方形插板槽，插板槽上设有插板密封块和定位卡，当插板插入后，可以将插板固定，实现插板在插板槽内任意位置固定，进而实现插板在进气道内各个深度的遮挡，产生多组畸变指数。

假设插板的遮挡深度为H，进气道内径为R，遮挡深度H与进气道内径R的比值为相对深度插板，进气道内径为ф905mm。

对进气插板气动载荷进行计算，受到插板扰动后畸变，进气道内流线出现弯曲，插板后有明显气流漩涡，插板前后面会形成较大的压差,不同深度产生不同畸变。

本发明的优点是：

本发明设计的可调进气挡板结构方案，可以调节不同的插板深度，改变发动机进气指标，在不同畸变指数情况下进行发动机稳定性检查；该装置采用了卡环结构，工作可靠，拆装简单，可提高试车效率。

因发动机安装不同飞机上，或者不同发动机安装到各自对应的飞机上，各飞机进气道在主要设计点的进气畸变指数会有不同；因此根据不同飞机进气道的进气畸变指数，确定各型号对应的插板深度，用于模拟安装到不同飞机上受进气道影响的情况。每台发动机性能调整好后，在发动机进口3D位置安装模拟挡板，出厂前通过进气挡板形式检查发动机工作稳定性，发动机按规定转速进行试验，若发动机未喘振，则检查通过，抗畸变能力较强；若喘振，则检查不通过，抗畸变能力较差。

采用该结构方案的航空发动机，可以有效的筛选出批产中抗畸变能力差的发动机。提高发动机工作稳定性，降低外场喘振故障概率。

附图说明

图1本发明的安装图。

图2本发明的结构图。

图3本发明的进气道内流场示意图。

图4本发明的立体结构图。

图5本发明的畸变装置应力分析图。

具体实施方式

如图1-5所示，一种航空发动机可变深度的进气畸变装置，畸变装置安装在发动机的进气道1和喇叭口2之间，主要包括两个快卸环3、插板座4和插板5；

一个快卸环3与喇叭口2连接，另一个快卸环3通过密封圈6与进气道1固接，插板座4下部圆形端与快卸环固接一体结构，插板座4上部为方形结构，插板座4的宽度与进气道直径相同，插板座4内部为方形插板槽，插板槽上设有插板密封块和定位卡，当插板插入后，可以将插板固定，实现插板在插板槽内任意位置固定，进而实现插板在进气道内各个深度的遮挡，产生多组畸变指数。

假设插板的遮挡深度为H，进气道内径为R，遮挡深度H与进气道内径R的比值为相对深度插板，进气道内径为ф905mm。

对进气插板气动载荷进行计算，受到插板扰动后畸变，进气道内流线出现弯曲，插板后有明显气流漩涡，插板前后面会形成较大的压差,不同深度产生不同畸变。

畸变装置的静力分析结果为最大应力为546MPa，主要发生在接触位置、应力集中点位置；对存在应力集中的位置，其数值计算的结果存在数值奇异，在进行数据分析时参考应力集中点处周围的单元受力，根据应力集中系数来进行线性插值；对数值奇异的应力进行处理后，结构件的受力所用材料的许用应力；

其中插板最大应力值为209MPa，满足插板所用材料的235MPa的许用应力要求；插板座最大应力值为182MPa，满足插板座所用材料的207MPa的许用应力要求；卡环最大应力值为127MPa，满足卡环所用材料的150MPa的许用应力要求，综合畸变装置的受力分析满足设计要求。

Claims (4)

1.一种航空发动机可变深度的进气畸变装置，其特征在于：

畸变装置安装在发动机的进气道和喇叭口之间，主要包括两个快卸环、插板座和插板；

一个快卸环与喇叭口连接，另一个快卸环通过密封圈与进气道固接，插板座下部圆形端与快卸环固接一体结构，插板座上部为方形结构，插板座的宽度与进气道直径相同，插板座内部为方形插板槽，插板槽上设有插板密封块和定位卡，当插板插入后，可以将插板固定，实现插板在插板槽内任意位置固定，进而实现插板在进气道内各个深度的遮挡，产生多组畸变指数。

2.根据权利要求1所述的一种航空发动机进气畸变装置，其特征在于：

假设插板的遮挡深度为H，进气道内径为R，遮挡深度H与进气道内径R的比值为相对深度插板，进气道内径为ф905mm。

3.根据权利要求1所述的一种航空发动机进气畸变装置，其特征在于：

对进气插板气动载荷进行计算，受到插板扰动后畸变，进气道内流线出现弯曲，插板后有明显气流漩涡，插板前后面会形成较大的压差,不同深度产生不同畸变。

4.根据权利要求1所述的一种航空发动机进气畸变装置，其特征在于：

畸变装置的静力分析结果为最大应力为546MPa，主要发生在接触位置、应力集中点位置；对存在应力集中的位置，其数值计算的结果存在数值奇异，在进行数据分析时参考应力集中点处周围的单元受力，根据应力集中系数来进行线性插值；对数值奇异的应力进行处理后，结构件的受力所用材料的许用应力；

其中插板最大应力值为209MPa，满足插板所用材料的235MPa的许用应力要求；插板座最大应力值为182MPa，满足插板座所用材料的207MPa的许用应力要求；卡环最大应力值为127MPa，满足卡环所用材料的150MPa的许用应力要求，综合畸变装置的受力分析满足设计要求。