CN112945306A - 一种同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台 - Google Patents

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Abstract

本申请属于航空发动机喷管领域，特别涉及一种同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台。包括：内涵稳压室、内涵径向进气管、外涵稳压室、外涵径向进气管、双涵道喷管试验件以及推力测量天平。内涵稳压室的壁板上设置有内涵进气喉道扩压管；内涵径向进气管通过第一迷宫密封结构套设在内涵进气喉道扩压管的外侧；外涵稳压室套设在内涵稳压室的外侧，外涵稳压室的壁板上设置有外涵进气喉道扩压管；外涵径向进气管通过第二迷宫密封结构套设在外涵进气喉道扩压管的外侧；双涵道喷管试验件与内外涵稳压室连接；推力测量天平与外涵稳压室固定连接。本申请在测量推力的同时既满足内外涵同时供气，又可测量流量，还可以大幅减小对推力测量的干扰。

Description

一种同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台
技术领域
本申请属于航空发动机喷管领域，特别涉及一种同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台。
背景技术
推力是航空发动机排气装置重要性能参数之一，目前民航用航空发动机排气装置大部分为内外涵分开排气喷管。为了实现此类喷管推力效率计算，需要精确测量喷管的推力和流经内外涵的流量。如何同时测量大尺寸喷管流量和喷管推力是一个技术难题。
现有的喷管测力试验台结构主要有三种形式：1)不采用密封结构，如采用柔性连接方式；2)内外涵两股流进气均采用密封结构，但推力与流量需要分别测量；3)试验件不需要进气，可自行产生气体，如火箭、导弹等。然而现有技术还存在以下缺点：柔性结构与半密封结构均存在难以定量计算且不可消除的测力干扰，影响测力精度；同时流量测量在密封装置之前，造成流量测量不准确。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本申请的目的是提供了一种同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台，以解决现有技术存在的至少一个问题。
本申请的技术方案是：
一种同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台，包括：
内涵稳压室，所述内涵稳压室的壁板上水平对称设置有两个内涵进气喉道扩压管，所述内涵进气喉道扩压管的内部具有扩张型的第一气流通道；
内涵径向进气管，包括两个，所述内涵径向进气管的一端设置有第一迷宫密封结构，所述第一迷宫密封结构套设在对应的所述内涵进气喉道扩压管的外侧，且与所述内涵进气喉道扩压管不接触，所述内涵径向进气管的内部具有与所述第一气流通道连通的第二气流通道，所述第二气流通道靠近所述第一气流通道的一端设置有收敛段；
外涵稳压室，所述外涵稳压室套设在所述内涵稳压室的外侧，所述外涵稳压室的壁板上水平对称设置有两个外涵进气喉道扩压管，所述外涵进气喉道扩压管的内部具有扩张型的第三气流通道；
外涵径向进气管，包括两个，所述外涵径向进气管的一端设置有第二迷宫密封结构，所述第二迷宫密封结构套设在对应的所述外涵进气喉道扩压管的外侧，且与所述外涵进气喉道扩压管不接触，所述外涵径向进气管的内部具有与所述第三气流通道连通的第四气流通道，所述第四气流通道靠近所述第三气流通道的一端设置有收敛段；
双涵道喷管试验件，所述双涵道喷管试验件包括内涵喷管以及外涵喷管，所述内涵喷管与所述内涵稳压室连接，所述外涵喷管与所述外涵稳压室连接；
推力测量天平，所述推力测量天平的一端固定安装在基础地面上，另一端与所述外涵稳压室固定连接。
可选地，所述内涵进气喉道扩压管通过焊接固定在所述内涵稳压室上。
可选地，所述外涵进气喉道扩压管通过焊接固定在所述外涵稳压室上。
可选地，所述第二气流通道的收敛段采用曲线结构。
可选地，所述第四气流通道的收敛段采用曲线结构。
可选地，还包括内涵整流格栅，所述内涵整流格栅设置在所述内涵喷管与所述内涵稳压室连接处。
可选地，所述内涵整流格栅为蜂窝丝网结构。
可选地，还包括外涵整流格栅，所述外涵整流格栅设置在所述外涵喷管与所述外涵稳压室连接处。
可选地，所述外涵整流格栅为蜂窝丝网结构。
可选地，所述内涵喷管与所述内涵稳压室焊接连接，所述外涵喷管与所述外涵稳压室焊接连接。
发明至少存在以下有益技术效果：
本申请的同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台，在测量推力的同时既满足内外涵同时供气，又可测量流量，还可以大幅减小对推力测量的干扰。
附图说明
图1是本申请一个实施方式的同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台示意图。
其中：
1-内涵进气喉道扩压管；2-内涵径向进气管；3-外涵径向进气管；4-外涵进气喉道扩压管；5-推力测量天平；6-外涵稳压室；7-内涵稳压室；8-外涵整流格栅；9-内涵整流格栅；10-双涵道喷管试验件。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
下面结合附图1对本申请做进一步详细说明。
本申请提供了一种同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台，包括：内涵稳压室7、内涵径向进气管2、外涵稳压室6、外涵径向进气管3、双涵道喷管试验件10以及推力测量天平5。
具体的，如图1所示，内涵稳压室7内部具有内涵稳压腔，的壁板上水平对称安装有两个内涵进气喉道扩压管1，内涵进气喉道扩压管1的内部具有扩张型的第一气流通道。本实施例中，内涵进气喉道扩压管1可以通过焊接固定在内涵稳压室7上。内涵径向进气管2包括两个，内涵径向进气管2的一端设置有第一迷宫密封结构，内涵径向进气管2通过第一迷宫密封结构套设在对应的内涵进气喉道扩压管1的外侧，且与内涵进气喉道扩压管1不接触，内涵径向进气管2的内部具有与第一气流通道连通的第二气流通道，第二气流通道靠近第一气流通道的一端设置有收敛段。本申请中通过内壁面均布篦尺结构的非接触迷宫密封结构的内涵径向进气管2与内涵进气喉道扩压管1水平对称布置，二者不接触，由于进气结构不接触，且为径向对称，故没有推力干扰；进行试验时，喉道处于临界状态，喉道前收敛段采用曲线结构，有效减小阻力，并使气流均匀。应用标准流量喷嘴进行修正后，可计算得到内涵气体流量。
本申请的同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台，外涵稳压室6套设在内涵稳压室7的外侧，且与内涵稳压室7之间具有外涵稳压腔，与内涵进气结构类似，外涵稳压室6的壁板上水平对称设置有两个外涵进气喉道扩压管4，外涵进气喉道扩压管4的内部具有扩张型的第三气流通道；本实施例中，外涵进气喉道扩压管4可以通过焊接固定在外涵稳压室6上。外涵径向进气管3包括两个，外涵径向进气管3的一端设置有第二迷宫密封结构，第二迷宫密封结构套设在对应的外涵进气喉道扩压管4的外侧，且与外涵进气喉道扩压管4不接触，外涵径向进气管3的内部具有与第三气流通道连通的第四气流通道，第四气流通道靠近第三气流通道的一端设置有收敛段。本申请中通过内壁面均布篦尺结构的非接触迷宫密封结构的外涵径向进气管3与外涵进气喉道扩压管4水平对称布置，二者不接触，由于进气结构不接触，且为径向对称，故没有推力干扰；进行试验时，喉道处于临界状态，喉道前收敛段采用曲线结构，有效减小阻力，并使气流均匀。应用标准流量喷嘴进行修正后，可计算得到外涵气体流量。
进一步，还包括双涵道喷管试验件10，双涵道喷管试验件10包括内涵喷管以及外涵喷管，内涵喷管与内涵稳压室7连接，外涵喷管与外涵稳压室6连接。可以理解的是，内涵喷管与内涵稳压室7，以及外涵喷管与外涵稳压室6均采用焊接连接。有利的是，本实施例中，在内涵喷管与内涵稳压室7连接处安装内涵整流格栅9，在外涵喷管与外涵稳压室6连接处安装外涵整流格栅8，内涵整流格栅9以及外涵整流格栅8均采用蜂窝丝网结构，保证双涵道喷管试验件10进气流场均匀。
另外，本申请的同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台，还包括推力测量天平5，推力测量天平5的一端固定安装在基础地面上，另一端与外涵稳压室6固定连接，用于测量双涵道喷管试验件10的推力。
本申请的同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台，能够实现内外涵同时对称径向进气，采用非接触密封及喉道结构，不但能够准确测量流量，同时还能消除进气对推力测量干扰；经标准流量喷嘴标定后可精确计算得到内涵和外涵流量；试验平台对推力测量的影响更小，结构带来的干扰可定量计算；可实现双涵道喷管试验件同轴供气，减少二次转接，直管段更长，有利于气流稳压和整流；结构紧凑高效，方便推力测量平台布置。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台，其特征在于，包括：
内涵稳压室(7)，所述内涵稳压室(7)的壁板上水平对称设置有两个内涵进气喉道扩压管(1)，所述内涵进气喉道扩压管(1)的内部具有扩张型的第一气流通道；
内涵径向进气管(2)，包括两个，所述内涵径向进气管(2)的一端设置有第一迷宫密封结构，所述第一迷宫密封结构套设在对应的所述内涵进气喉道扩压管(1)的外侧，且与所述内涵进气喉道扩压管(1)不接触，所述内涵径向进气管(2)的内部具有与所述第一气流通道连通的第二气流通道，所述第二气流通道靠近所述第一气流通道的一端设置有收敛段；
外涵稳压室(6)，所述外涵稳压室(6)套设在所述内涵稳压室(7)的外侧，所述外涵稳压室(6)的壁板上水平对称设置有两个外涵进气喉道扩压管(4)，所述外涵进气喉道扩压管(4)的内部具有扩张型的第三气流通道；
外涵径向进气管(3)，包括两个，所述外涵径向进气管(3)的一端设置有第二迷宫密封结构，所述第二迷宫密封结构套设在对应的所述外涵进气喉道扩压管(4)的外侧，且与所述外涵进气喉道扩压管(4)不接触，所述外涵径向进气管(3)的内部具有与所述第三气流通道连通的第四气流通道，所述第四气流通道靠近所述第三气流通道的一端设置有收敛段；
双涵道喷管试验件(10)，所述双涵道喷管试验件(10)包括内涵喷管以及外涵喷管，所述内涵喷管与所述内涵稳压室(7)连接，所述外涵喷管与所述外涵稳压室(6)连接；
推力测量天平(5)，所述推力测量天平(5)的一端固定安装在基础地面上，另一端与所述外涵稳压室(6)固定连接。
2.根据权利要求1所述的同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台，其特征在于，所述内涵进气喉道扩压管(1)通过焊接固定在所述内涵稳压室(7)上。
3.根据权利要求1所述的同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台，其特征在于，所述外涵进气喉道扩压管(4)通过焊接固定在所述外涵稳压室(6)上。
4.根据权利要求1所述的同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台，其特征在于，所述第二气流通道的收敛段采用曲线结构。
5.根据权利要求1所述的同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台，其特征在于，所述第四气流通道的收敛段采用曲线结构。
6.根据权利要求1所述的同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台，其特征在于，还包括内涵整流格栅(9)，所述内涵整流格栅(9)设置在所述内涵喷管与所述内涵稳压室(7)连接处。
7.根据权利要求6所述的同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台，其特征在于，所述内涵整流格栅(9)为蜂窝丝网结构。
8.根据权利要求1所述的同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台，其特征在于，还包括外涵整流格栅(8)，所述外涵整流格栅(8)设置在所述外涵喷管与所述外涵稳压室(6)连接处。
9.根据权利要求8所述的同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台，其特征在于，所述外涵整流格栅(8)为蜂窝丝网结构。
10.根据权利要求1所述的同时测量双涵道喷管推力及流量的试验平台，其特征在于，所述内涵喷管与所述内涵稳压室(7)焊接连接，所述外涵喷管与所述外涵稳压室(6)焊接连接。
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