CN112945568B - 一种带有封严气的双涵道喷管推力测量结构 - Google Patents
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Abstract
本申请属于航空发动机双涵道喷管领域,特别涉及一种带有封严气的双涵道喷管推力测量结构。包括:内涵稳压腔(3)、内涵进气管(2)、内涵封严气稳压舱(11)、外涵稳压腔(6)、外涵进气管(4)、外涵封严气稳压舱(12)、双涵道喷管试验件(10)以及推力测量天平(7)。本申请的带有封严气的双涵道喷管推力测量结构,内外涵同时水平对称进气,采用非接触密封及封严气结构,不但能够准确测量推力及流量,同时能够消除进气对推力测量干扰;结构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,提高试验效率。
Description
技术领域
本申请属于航空发动机双涵道喷管领域,特别涉及一种带有封严气的双涵道喷管推力测量结构。
背景技术
目前民航用航空发动机均采用大涵道比结构,排气装置多数为内外涵分开排气喷管。为评估发动机整机推力特性、推力-耗油率特性,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;为了减少干扰,需要使测力系统在静态校准和动态试验过程中所处的状态尽量接近,这无形中增加了调整工作量,导致试验成本增加、效率下降。
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带有封严气的双涵道喷管推力测量结构,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:
一种带有封严气的双涵道喷管推力测量结构,包括:
内涵稳压腔,所述内涵稳压腔的壁板上水平对称开设有两个第一进气口,所述第一进气口处设置有第一迷宫密封结构;
内涵进气管,包括两个,两个所述内涵进气管分别套设在对应的所述第一迷宫密封结构的内侧,且与所述第一迷宫密封结构不接触;
内涵封严气稳压舱,所述内涵封严气稳压舱与内涵封严气供气管连接,所述内涵封严气稳压舱包括两个,两个所述内涵封严气稳压舱分别设置在对应的所述内涵进气管外壁上,所述内涵封严气稳压舱设置有第二迷宫密封结构,所述第二迷宫密封结构套设在所述第一迷宫密封结构的外侧,且与所述第一迷宫密封结构不接触;
外涵稳压腔,所述外涵稳压腔套设在所述内涵稳压腔的外侧,所述外涵稳压腔的壁板上水平对称开设有两个第二进气口,所述第二进气口处设置有第三迷宫密封结构;
外涵进气管,包括两个,两个所述外涵进气管分别套设在对应的所述第三迷宫密封结构的内侧,且与所述第三迷宫密封结构不接触;
外涵封严气稳压舱,所述外涵封严气稳压舱与外涵封严气供气管连接,所述外涵封严气稳压舱包括两个,两个所述外涵封严气稳压舱分别设置在对应的所述外涵进气管外壁上,所述外涵封严气稳压舱设置有第四迷宫密封结构,所述第四迷宫密封结构套设在所述第三迷宫密封结构的外侧,且与所述第三迷宫密封结构不接触;
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腔连接,所述外涵喷管与所述外涵稳压腔连接;
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腔固定连接。
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腔的连接处。
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进气管的连接处。
可选地,所述外涵整流格栅为蜂窝丝网结构。
可选地,所述内涵封严气稳压舱与对应的所述内涵进气管一体成型。
可选地,进行推力测量时,所述内涵封严气稳压舱中的压力等于所述内涵稳压腔中的压力。
可选地,所述外涵封严气稳压舱与对应的所述外涵进气管一体成型。
可选地,进行推力测量时,所述外涵封严气稳压舱中的压力等于所述外涵稳压腔中的压力。
可选地,所述内涵喷管与所述内涵稳压腔焊接连接,所述外涵喷管与所述外涵稳压腔焊接连接。
发明至少存在以下有益技术效果:
本申请的带有封严气的双涵道喷管推力测量结构,能够实现内外涵同轴供气,不但可以准确测量推力及流量,同时能够消除进气对推力测量干扰,提高试验效率。
附图说明
图1是本申请一个实施方式的带有封严气的双涵道喷管推力测量结构整体示意图;
图2是本申请一个实施方式的带有封严气的双涵道喷管推力测量结构剖视图。
其中:
1-内涵封严气供气管;2-内涵进气管;3-内涵稳压腔;4-外涵进气管;5-外涵封严气供气管;6-外涵稳压腔;7-推力测量天平;8-外涵整流格栅;9-内涵整流格栅;10-双涵道喷管试验件;11-内涵封严气稳压舱;12-外涵封严气稳压舱。
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至图2对本申请做进一步详细说明。
本申请提供了一种带有封严气的双涵道喷管推力测量结构,包括:内涵稳压腔3、内涵进气管2、内涵封严气稳压舱11、外涵稳压腔6、外涵进气管4、外涵封严气稳压舱12、双涵道喷管试验件10以及推力测量天平7。
具体的,如图1-2所示,内涵稳压腔3的壁板上水平对称开设有两个第一进气口,第一进气口处设置有第一迷宫密封结构;内涵进气管2包括两个,两个内涵进气管2分别套设在对应的第一迷宫密封结构的内侧,且与第一迷宫密封结构不接触;内涵封严气稳压舱11与内涵封严气供气管1连接,内涵封严气稳压舱11包括两个,两个内涵封严气稳压舱11分别设置在对应的内涵进气管2外壁上,内涵封严气稳压舱11设置有第二迷宫密封结构,第二迷宫密封结构套设在第一迷宫密封结构的外侧,且与第一迷宫密封结构不接触。本申请通过将带有迷宫密封结构的内涵进气管2在水平对称布置,尺寸相同,安装于带有迷宫密封结构的内涵稳压腔3上,二者不接触,由于进气结构不接触,且周向水平对称,故不会对内涵稳压腔3产生推力干扰。
进一步,外涵稳压腔6套设在内涵稳压腔3的外侧,外涵稳压腔6的壁板上水平对称开设有两个第二进气口,第二进气口处设置有第三迷宫密封结构;外涵进气管4包括两个,两个外涵进气管4分别套设在对应的第三迷宫密封结构的内侧,且与第三迷宫密封结构不接触;外涵封严气稳压舱12与外涵封严气供气管5连接,外涵封严气稳压舱12包括两个,两个外涵封严气稳压舱12分别设置在对应的外涵进气管4外壁上,外涵封严气稳压舱12设置有第四迷宫密封结构,第四迷宫密封结构套设在第三迷宫密封结构的外侧,且与第三迷宫密封结构不接触。本申请通过将带有迷宫密封结构的外涵进气管4在水平对称布置,尺寸相同,安装于带有迷宫密封结构的外涵稳压腔6上,二者不接触,由于进气结构不接触,且周向水平对称,故不会对外涵稳压腔6产生推力干扰。
本申请的带有封严气的双涵道喷管推力测量结构,如图2所示,迷宫密封结构为对应结构内壁面均布的篦尺结构。
本申请的带有封严气的双涵道喷管推力测量结构,双涵道喷管试验件10由内涵喷管以及外涵喷管组成,内涵喷管与内涵稳压腔3连接,外涵喷管与外涵稳压腔6连接,需要测量双涵道喷管试验件10的推力和流量。本实施例中,双涵道喷管试验件10与内涵稳压腔3以及外涵稳压腔6可以通过焊接固定。
另外,还包括推力测量天平7,推力测量天平7的一端固定安装在基础地面上,另一端与外涵稳压腔6固定连接,用于测量双涵道喷管的推力。
在本申请的一个优选实施例中,还包括内涵整流格栅9以及外涵整流格栅8,内涵整流格栅9呈圆形,设置在内涵喷管与内涵稳压腔3的连接处,外涵整流格栅8呈环形,套设在内涵稳压腔3外侧,位于在外涵喷管与外涵进气管4的连接处,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进气流畅均匀。
在本申请的一个实施方式中,优选内涵封严气稳压舱11与对应的内涵进气管2一体成型。内涵封严气供气管1接入内涵封严气稳压舱11,在进行推力测量时,保证内涵封严气稳压舱11中的压力等于带有迷宫密封结构的内涵稳压腔3中的压力,则试验件进气不会泄漏,流经试验件的流量即为前端测量值。进一步,优选外涵封严气稳压舱12与对应的外涵进气管4一体成型。外涵封严气供气管5接入外涵封严气稳压舱12,在进行推力测量时,保证外涵封严气稳压舱12中的压力等于带有迷宫密封结构的外涵稳压腔6中的压力,则试验件进气不会泄漏,流经试验件的流量即为前端测量值,进而实现双涵道喷管试验件10的流量测量。
本申请的带有封严气的双涵道喷管推力测量结构,内外涵同时水平对称进气,采用非接触密封及封严气结构,不但能够准确测量推力及流量,同时能够消除进气对推力测量干扰;结构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,提高试验效率。
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)
1.一种带有封严气的双涵道喷管推力测量结构,其特征在于,包括:
内涵稳压腔(3),所述内涵稳压腔(3)的壁板上水平对称开设有两个第一进气口,所述第一进气口处设置有第一迷宫密封结构;
内涵进气管(2),包括两个,两个所述内涵进气管(2)分别套设在对应的所述第一迷宫密封结构的内侧,且与所述第一迷宫密封结构不接触;
内涵封严气稳压舱(11),所述内涵封严气稳压舱(11)与内涵封严气供气管(1)连接,所述内涵封严气稳压舱(11)包括两个,两个所述内涵封严气稳压舱(11)分别设置在对应的所述内涵进气管(2)外壁上,所述内涵封严气稳压舱(11)设置有第二迷宫密封结构,所述第二迷宫密封结构套设在所述第一迷宫密封结构的外侧,且与所述第一迷宫密封结构不接触;
外涵稳压腔(6),所述外涵稳压腔(6)套设在所述内涵稳压腔(3)的外侧,所述外涵稳压腔(6)的壁板上水平对称开设有两个第二进气口,所述第二进气口处设置有第三迷宫密封结构;
外涵进气管(4),包括两个,两个所述外涵进气管(4)分别套设在对应的所述第三迷宫密封结构的内侧,且与所述第三迷宫密封结构不接触;
外涵封严气稳压舱(12),所述外涵封严气稳压舱(12)与外涵封严气供气管(5)连接,所述外涵封严气稳压舱(12)包括两个,两个所述外涵封严气稳压舱(12)分别设置在对应的所述外涵进气管(4)外壁上,所述外涵封严气稳压舱(12)设置有第四迷宫密封结构,所述第四迷宫密封结构套设在所述第三迷宫密封结构的外侧,且与所述第三迷宫密封结构不接触;
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腔(3)连接,所述外涵喷管与所述外涵稳压腔(6)连接;
推力测量天平(7),所述推力测量天平(7)的一端固定安装在基础地面上,另一端与所述外涵稳压腔(6)固定连接。
2.根据权利要求1所述的带有封严气的双涵道喷管推力测量结构,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腔(3)的连接处。
3.根据权利要求2所述的带有封严气的双涵道喷管推力测量结构,其特征在于,所述内涵整流格栅(9)为蜂窝丝网结构。
4.根据权利要求1所述的带有封严气的双涵道喷管推力测量结构,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腔(6)的连接处。
5.根据权利要求4所述的带有封严气的双涵道喷管推力测量结构,其特征在于,所述外涵整流格栅(8)为蜂窝丝网结构。
6.根据权利要求1所述的带有封严气的双涵道喷管推力测量结构,其特征在于,所述内涵封严气稳压舱(11)与对应的所述内涵进气管(2)一体成型。
7.根据权利要求6所述的带有封严气的双涵道喷管推力测量结构,其特征在于,进行推力测量时,所述内涵封严气稳压舱(11)中的压力等于所述内涵稳压腔(3)中的压力。
8.根据权利要求1所述的带有封严气的双涵道喷管推力测量结构,其特征在于,所述外涵封严气稳压舱(12)与对应的所述外涵进气管(4)一体成型。
9.根据权利要求8所述的带有封严气的双涵道喷管推力测量结构,其特征在于,进行推力测量时,所述外涵封严气稳压舱(12)中的压力等于所述外涵稳压腔(6)中的压力。
10.根据权利要求1所述的带有封严气的双涵道喷管推力测量结构,其特征在于,所述内涵喷管与所述内涵稳压腔(3)焊接连接,所述外涵喷管与所述外涵稳压腔(6)焊接连接。
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