CN110779678A - 能同步测量大尺寸螺旋桨的气动特性和声学特性的试验台 - Google Patents

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王玉琢
陈宝
丁存伟
刘兴旺
姜涛
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    • G01M9/06—Measuring arrangements specially adapted for aerodynamic testing
    • G01M9/062—Wind tunnel balances; Holding devices combined with measuring arrangements

Abstract

本发明公开一种能同步测量大尺寸螺旋桨的气动特性和声学特性的试验台，在低速水平风洞中较为真实的测量螺旋桨的气动特性和声学特性。包括桨毂连接件、轴承套筒、联轴器套筒、电机法兰、电机、轴系整流罩组件、六分量天平、桨毂夹板、传动轴、角接触轴承、星型联轴器、整流罩下组件、支撑组件、传声器和传声器轴，传声器可以测量螺旋桨的旋转产生的分贝值，传声器可以测量螺旋桨的旋转产生的分贝值。本发明可同步测量螺旋桨气动特性与声学特性，具有试验效率高，重复性好的优点。

Description

能同步测量大尺寸螺旋桨的气动特性和声学特性的试验台
技术领域
本发明属于飞行器风洞试验领域，涉及一种能同步测量大尺寸螺旋桨的气动特性和声学特性的试验台。
背景技术
近年来，随着低声学螺旋桨、桨扇等研究的再度兴起，对螺旋桨气动与声学设计试验验证技术的需求也逐渐增多。当前的螺旋桨试验能力主要集中于滑流试验，和小尺寸、小功率的螺旋桨试验，由于模型尺寸和试验雷诺数与真实飞行情况相差较大，无法满足对螺旋桨气动与声学特性进行精确评价的需求。并且目前已有的螺旋桨试验台功能单一，只能进行气动特性试验或只能进行声学特性试验。
发明内容
基于以上不足之处，本发明的目的是一种能同步测量大尺寸螺旋桨的气动特性和声学特性的试验台，在低速水平风洞中较为真实的测量螺旋桨的气动特性和声学特性。
本发明所采用的技术方案是：一种能同步测量大尺寸螺旋桨的气动特性和声学特性的试验台，包括桨毂连接件、轴承套筒、联轴器套筒、电机法兰、电机、轴系整流罩组件、六分量天平、桨毂夹板、传动轴、角接触轴承、星型联轴器、整流罩下组件、支撑组件、传声器和传声器轴，所述的支撑组件与风洞转盘上壁面连接，支撑组件外部安装有整流罩下组件；六分量天平下表面与支撑组件上表固定连接；电机法兰下表面与六分量天平上表面固定连接；电机法兰与电机固定连接；星型联轴器的一端与电机输出轴通过平键连接；传动轴的一端与星型联轴器的另外一端通过平键连接；角接触轴承安装在传动轴上；联轴器套筒与电机法兰固定连接；轴承套筒与联轴器套筒固定连接；桨毂连接件与传动轴的另外一端通过平键连接；大型螺旋桨模型固定安装在桨毂连接件与桨毂夹板之间；轴承套筒、联轴器套筒、电机法兰和电机外安装有轴系整流罩组件，轴系整流罩组件与电机法兰固定连接；传声器与传声器轴固定连接。
并且以上试验台还包括旋紧锥头和尼龙箍，所述的传声器安装在尼龙箍内孔上，并通过旋紧锥头固定，尼龙箍与传声器轴螺纹连接，传声器轴与支撑组件前端通过螺纹固定连接。
采用如上所述的试验台的测试方法如下：试验台的电机通过传动轴系驱动大型螺旋桨模型旋转，六分量天平测量螺旋桨旋转产生的拉力和扭矩，改变大型螺旋桨模型转速或风洞风速重复测量，最终得到螺旋桨模型的气动特性，大型螺旋桨模型旋转时，传声器测量螺旋桨的旋转产生的分贝值，通过改变不同转速与不同风速，得到螺旋桨的声学特性。
本发明具有的优点和有益效果：本发明可同步测量螺旋桨气动特性与声学特性，具有试验效率高，重复性好的优点。另外，螺旋桨气动与声学综合试验台通过使用大功率电机，可以实现大尺寸螺旋桨的风洞试验，可以更为精确的测量螺旋桨气动特性与声学特性，弥补了现有风洞试验手段的不足。
附图说明
图1为本发明试验台立体示意图；
图2为本发明的试验台二维剖视图；
图3为本发明传声器连接方式二维剖视图；
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做进一步的说明：
实施例1
如图1-3所示，一种能同步测量大尺寸螺旋桨的气动特性和声学特性的试验台，包括桨毂连接件、轴承套筒、联轴器套筒、电机法兰、电机、轴系整流罩组件、六分量天平、桨毂夹板、传动轴、角接触轴承、星型联轴器、整流罩下组件、支撑组件、传声器和传声器轴，所述的支撑组件14与风洞转盘上壁面连接，支撑组件14外部安装有整流罩下组件13；六分量天平8下表面与支撑组件14上表固定连接；电机法兰5下表面与六分量天平8上表面固定连接；电机法兰5与功率为180Kw的电机6固定连接；星型联轴器12的一端与电机6输出轴通过平键连接；传动轴10的一端与星型联轴器12的另外一端通过平键连接；角接触轴承11安装在传动轴10上；联轴器套筒4与电机法兰5固定连接；轴承套筒3与联轴器套筒4固定连接；桨毂连接件2与传动轴10的另外一端通过平键连接；大型螺旋桨模型1固定安装在桨毂连接件2与桨毂夹板9之间；轴承套筒3、联轴器套筒4、电机法兰5和电机6外安装有轴系整流罩组件7，轴系整流罩组件7与电机法兰5固定连接；试验台还包括旋紧锥头16和尼龙箍17，传声器15安装在尼龙箍17内孔上，通过旋紧锥头16固定，尼龙箍17与传声器轴18螺纹连接，传声器轴18通过螺纹安装在支撑组件14前端。该试验台可驱动最大2米直径大尺寸螺旋桨旋转，试验台的电机通过传动轴系驱动大型螺旋桨模型旋转，六分量天平测量螺旋桨旋转产生的拉力和扭矩，改变大型螺旋桨模型转速或风洞风速重复测量，最终得到螺旋桨模型的气动特性，大型螺旋桨模型旋转时，传声器测量螺旋桨的旋转产生的分贝值，通过改变不同转速与不同风速，得到螺旋桨的声学特性。

Claims (3)

1.一种能同步测量大尺寸螺旋桨的气动特性和声学特性的试验台，包括桨毂连接件、轴承套筒、联轴器套筒、电机法兰、电机、轴系整流罩组件、六分量天平、桨毂夹板、传动轴、角接触轴承、星型联轴器、整流罩下组件、支撑组件、传声器和传声器轴，其特征在于：所述的支撑组件(14)与风洞转盘上壁面连接，支撑组件(14)外部安装有整流罩下组件(13)；六分量天平(8)下表面与支撑组件(14)上表固定连接；电机法兰(5)下表面与六分量天平(8)上表面固定连接；电机法兰(5)与电机(6)固定连接；星型联轴器(12)的一端与电机(6)输出轴通过平键连接；传动轴(10)的一端与星型联轴器(12)的另外一端通过平键连接；角接触轴承(11)安装在传动轴(10)上；联轴器套筒(4)与电机法兰(5)固定连接；轴承套筒(3)与联轴器套筒(4)固定连接；桨毂连接件(2)与传动轴(10)的另外一端通过平键连接；大型螺旋桨模型(1)固定安装在桨毂连接件(2)与桨毂夹板(9)之间；轴承套筒(3)、联轴器套筒(4)、电机法兰和电机(6)外安装有轴系整流罩组件(7)，轴系整流罩组件(7)与电机法兰(5)固定连接；传声器(15)与传声器轴(18)固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种能同步测量大尺寸螺旋桨的气动特性和声学特性的试验台，其特征在于：还包括旋紧锥头(16)和尼龙箍(17)，所述的传声器(15)安装在尼龙箍(17)内孔上，并通过旋紧锥头(16)固定，尼龙箍(17)与传声器轴(18)螺纹连接，传声器轴(18)与支撑组件(14)前端通过螺纹固定连接。
3.采用如权利要求1或2所述的试验台得出的一种能同步测量大尺寸螺旋桨的气动特性和声学特性的测试方法，其特征在于：试验台的电机通过传动轴系驱动大型螺旋桨模型旋转，六分量天平测量螺旋桨旋转产生的拉力和扭矩，改变大型螺旋桨模型转速或风洞风速重复测量，最终得到螺旋桨模型的气动特性，大型螺旋桨模型旋转时，传声器测量螺旋桨的旋转产生的分贝值，通过改变不同转速与不同风速，得到螺旋桨的声学特性。
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