CN114923675A - 一种单、双、三涵道的亚、跨、超声速喷管实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单、双、三涵道的亚、跨、超声速喷管实验装置,属于飞机发动机领域,包括第一圆形扩张管道、第二圆形扩张管道、第三圆形扩张管道,所述第一圆形扩张管道、第二圆形扩张管道、第三圆形扩张管道内均安装有蜂窝整流器;所述第一圆形扩张管道的一端通过电动阀门连接高压气罐,第一圆形扩张管道的另一端与第一圆转方直管道连接;所述第二圆形扩张管道的一端通过电动阀门连接高压气罐,第二圆形扩张管道的另一端与圆转方弯曲管道连接。本发明提出的实验装置可直接进行三涵道喷管的实验研究,也可开展单涵道和双涵道喷管的试验,试验装置简单,各部件之间易于安装,喷管壁面极易布置静压孔,单股流、双股流和三股流之间切换方便。
Description
技术领域
本发明涉及飞机发动机技术领域,尤其涉及一种单、双、三涵道的亚、跨、超声速喷管实验装置。
背景技术
三涵道喷管的第三股流可降低发动机的溢流阻力;降低发动机热端壁面温度与排气温度,抑制红外辐射特征信号;改善发动机出口速度场与压力场分布,降低排气噪声,因此,三涵道喷管具有低辐射、低噪声、低阻力的优点,是军、民用超声速飞机的关键部件。
现有实验装置大多仅可开展单股流或者双股流实验,缺乏可开展三股流的实验装置,同时无法实现单股流和双股流之间的快速、可靠转换。因此本发明在此提出一种单、双、三涵道的亚、跨、超声速喷管实验装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷,而提出的一种单、双、三涵道的亚、跨、超声速喷管实验装置。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种单、双、三涵道的亚、跨、超声速喷管实验装置,可直接用于单股流、双股流和三股流的喷管的亚音速、跨音速和超音速流动研究,各部件安装与拆卸方便,同时单股流、双股流和三股流之间转换方便,并且在喷管壁面极易布置测压孔。
本发明包括第一圆形扩张管道、第二圆形扩张管道、第三圆形扩张管道,所述第一圆形扩张管道、第二圆形扩张管道、第三圆形扩张管道内均安装有蜂窝整流器;
所述第一圆形扩张管道的一端通过电动阀门连接高压气罐,第一圆形扩张管道的另一端与第一圆转方直管道连接;
所述第二圆形扩张管道的一端通过电动阀门连接高压气罐,第二圆形扩张管道的另一端与圆转方弯曲管道连接;
所述第三圆形扩张管道的一端通过电动阀门连接高压气罐,第三圆形扩张管道的另一端与第二圆转方直管道连接;
三个电动阀门通过一个控制器同时控制,第一圆形扩张管道连接高压气管的压力值、第二圆形扩张管道连接的高压气管的压力值和第三圆形扩张管道连接的高压气罐的压力值不同。
所述第一圆转方直管道与第三股流直管道的一端连接;所述第三股流直管道与第三股流喷管的一端连接;
所述圆转方弯曲管道与次流直管道的一端连接;所述次流直管道与次流涵道喷管的一端连接;
所述第二圆转方直管道与主流直管道的一端连接;所述主流直管道与主流涵道喷管的一端连接。
进一步地,所述第一圆转方直管道与第一圆形扩张管道连接的一端为圆形进口,第一圆转方直管道与第三股流直管道连接的一端为方形出口;
所述圆转方弯曲管道与第二圆形扩张管道连接的一端为圆形进口,圆转方弯曲管道与次流直管道连接的一端为方形出口;
所述第二圆转方直管道与第三圆形扩张管道连接的一端为圆形进口,第二圆转方直管道与主流直管道连接的一端为方形出口。
所述第一圆形扩张管道与第一圆转方直管道之间、第二圆形扩张管道与圆转方弯曲管道之间以及第三圆形扩张管道与第二圆转方直管道之间均采用圆形法兰板和螺栓连接;
所述圆转方弯曲管道横向弯曲后与第一圆转方直管道和第二圆转方直管道错位分布。圆转方弯曲管道横向弯曲可以使第一圆转方直管道和第二圆转方直管道的圆形法兰板错位布置,从而方便安装。
所述第一圆转方直管道与第三股流直管道之间、圆转方弯曲管道与次流直管道之间、第二圆转方直管道与主流直管道之间、第三股流直管道与第三股流喷管之间、次流直管道与次流涵道喷管之间以及主流直管道与主流涵道喷管之间均采用矩形法兰板和螺栓连接;
并且,位于第三股流直管道、次流直管道和主流直管道同一侧的所述矩形法兰板为一个整体,位于另一侧的所述矩形法兰板同样为一个整体;
另外,位于第三股流喷管、次流涵道喷管和主流涵道喷管同一侧的所述矩形法兰板为一个整体。
进一步地,所述第三股流喷管、次流涵道喷管、主流涵道喷管均为S弯单边膨胀构型,收敛段为S形,扩张段为单边膨胀构型;
所述主流涵道喷管的上壁面为尾锥型面;
所述次流涵道喷管的膨胀边与主流涵道喷管的下壁面相切;
所述第三股流喷管的膨胀边与次流涵道喷管的下壁面相切。
进一步地,所述次流涵道喷管的上壁面与主流涵道喷管的下壁面之间预留有空间;
所述第三股流喷管的上壁面与次流涵道喷管的下壁面之间预留有空间。
上述各处预留的空间一方面可便于各个喷管与直管道之间的螺栓连接,另一方面便于在所有喷管的上、下壁面上布置静压孔。
相比于现有技术,本发明的有益效果在于:
本发明提出的实验装置可直接进行三涵道喷管的实验研究,也可开展单涵道和双涵道喷管的试验,试验装置简单,各部件之间易于安装,喷管壁面极易布置静压孔,单股流、双股流和三股流之间切换方便。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。
图1为本发明提出的一种单、双、三涵道的亚、跨、超声速喷管实验装置的整体结构示意图;
图2为本发明提出的一种单、双、三涵道的亚、跨、超声速喷管实验装置的正视图;
图3为本发明提出的一种单、双、三涵道的亚、跨、超声速喷管实验装置的俯视图;
图4为本发明提出的一种单、双、三涵道的亚、跨、超声速喷管实验装置的左视图;
图5为蜂窝整流器分别与第一圆形扩张管道、第二圆形扩张管道、第三圆形扩张管道的安装示意图;
图6为第一圆转方直管道、圆转方弯曲管道、第二圆转方直管道的结构示意图;
图7为第三股流直管道、次流直管道、主流直管道的结构示意图;
图8为第三股流喷管、次流涵道喷管、主流涵道喷管的结构示意图。
图中:1第一圆形扩张管道、2第二圆形扩张管道、3第三圆形扩张管道、4第一圆转方直管道、5圆转方弯曲管道、6第二圆转方直管道、71第三股流直管道、72次流直管道、73主流直管道、81第三股流喷管、82次流涵道喷管、83主流涵道喷管、9蜂窝整流器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
参照图1-8,一种单、双、三涵道的亚、跨、超声速喷管实验装置,其包括第一圆形扩张管道1、第二圆形扩张管道2、第三圆形扩张管道3,第一圆形扩张管道1、第二圆形扩张管道2、第三圆形扩张管道3内均安装有蜂窝整流器9;
第一圆形扩张管道1的一端通过电动阀门连接高压气罐,第一圆形扩张管道1的另一端与第一圆转方直管道4连接;
第二圆形扩张管道2的一端通过电动阀门连接高压气罐,第二圆形扩张管道2的另一端与圆转方弯曲管道5连接;
第三圆形扩张管道3的一端通过电动阀门连接高压气罐,第三圆形扩张管道3的另一端与第二圆转方直管道6连接;
上述三个电动阀门同时通过一个控制器同时控制,另外,第一圆形扩张管道连接高压气管的压力值、第二圆形扩张管道连接的高压气管的压力值和第三圆形扩张管道连接的高压气罐的压力值不同。
控制器可控制电动阀门开关,从实现对应高压气管内气流的排放。
第一圆转方直管道4与第三股流直管道71的一端连接;第三股流直管道71与第三股流喷管81的一端连接;
圆转方弯曲管道5与次流直管道72的一端连接;次流直管道72与次流涵道喷管82的一端连接;
第二圆转方直管道6与主流直管道73的一端连接;主流直管道73与主流涵道喷管83的一端连接。
第一圆转方直管道4与第一圆形扩张管道1连接的一端为圆形进口,第一圆转方直管道4与第三股流直管道71连接的一端为方形出口;
圆转方弯曲管道5与第二圆形扩张管道2连接的一端为圆形进口,圆转方弯曲管道5与次流直管道72连接的一端为方形出口;
第二圆转方直管道6与第三圆形扩张管道3连接的一端为圆形进口,第二圆转方直管道6与主流直管道73连接的一端为方形出口。
圆转方弯曲管道5横向弯曲后与第一圆转方直管道4和第二圆转方直管道6错位分布。圆转方弯曲管道横向弯曲可以使第一圆转方直管道和第二圆转方直管道的圆形法兰板错位布置,从而方便安装。
第一圆形扩张管道1与第一圆转方直管道4之间、第二圆形扩张管道2与圆转方弯曲管道5之间以及第三圆形扩张管道3与第二圆转方直管道6之间均采用圆形法兰板和螺栓连接;
第一圆转方直管道4与第三股流直管道71之间、圆转方弯曲管道5与次流直管道72之间、第二圆转方直管道6与主流直管道73之间、第三股流直管道71与第三股流喷管81之间、次流直管道72与次流涵道喷管82之间以及主流直管道73与主流涵道喷管83之间均采用矩形法兰板和螺栓连接;
并且,位于第三股流直管道71、次流直管道72和主流直管道73同一侧的矩形法兰板为一个整体,位于另一侧的矩形法兰板同样为一个整体;
另外,位于第三股流喷管81、次流涵道喷管82和主流涵道喷管83同一侧的矩形法兰板为一个整体。
如图8中所示,第三股流喷管81、次流涵道喷管82、主流涵道喷管83均为S弯单边膨胀构型,收敛段为S形,扩张段为单边膨胀构型;主流涵道喷管83的上壁面为尾锥型面;次流涵道喷管82的膨胀边与主流涵道喷管83的下壁面相切;第三股流喷管81的膨胀边与次流涵道喷管82的下壁面相切。
次流涵道喷管82的上壁面与主流涵道喷管83的下壁面之间预留有空间;第三股流喷管81的上壁面与次流涵道喷管82的下壁面之间预留有空间。上述各处预留的空间一方面可便于各个喷管与直管道之间的螺栓连接,另一方面便于在所有喷管的上、下壁面上布置静压孔。
本发明的工作原理及使用流程:
通过控制器打开三个电动阀门,三个高压气罐中的高压气流分别通过第一圆形扩张管道1、第二圆形扩张管道2、第三圆形扩张管道3,经三个蜂窝整流器9整流后进入对应的第一圆转方直管道4、圆转方弯曲管道5与第二圆转方直管道6,然后进入第三股流直管道71、次流直管道72和主流直管道73,最后流到第三股流喷管81、次流涵道喷管82、主流涵道喷管83中。如果要开展双股流实验,则只需关闭第一圆形扩张管道1前端的电动阀门,将三股流喷管模型换为双股流喷管模型即可。如果要开展单股流实验,则需关闭第一圆形扩张管道1和第二圆形扩张管道2前端的电动阀门,将三股流喷管换为单股流喷管模型。
Claims (6)
1.一种单、双、三涵道的亚、跨、超声速喷管实验装置,包括第一圆形扩张管道(1)、第二圆形扩张管道(2)、第三圆形扩张管道(3),其特征在于,所述第一圆形扩张管道(1)、第二圆形扩张管道(2)、第三圆形扩张管道(3)内均安装有蜂窝整流器(9);
所述第一圆形扩张管道(1)的一端通过电动阀门连接高压气罐,第一圆形扩张管道(1)的另一端与第一圆转方直管道(4)连接;
所述第二圆形扩张管道(2)的一端通过电动阀门连接高压气罐,第二圆形扩张管道(2)的另一端与圆转方弯曲管道(5)连接;
所述第三圆形扩张管道(3)的一端通过电动阀门连接高压气罐,第三圆形扩张管道(3)的另一端与第二圆转方直管道(6)连接;
所述第一圆转方直管道(4)与第三股流直管道(71)的一端连接;
所述圆转方弯曲管道(5)与次流直管道(72)的一端连接;
所述第二圆转方直管道(6)与主流直管道(73)的一端连接;
所述第三股流直管道(71)与第三股流喷管(81)的一端连接;
所述次流直管道(72)与次流涵道喷管(82)的一端连接;
所述主流直管道(73)与主流涵道喷管(83)的一端连接。
2.根据权利要求1所述的一种单、双、三涵道的亚、跨、超声速喷管实验装置,其特征在于,所述第一圆转方直管道(4)与第一圆形扩张管道(1)连接的一端为圆形进口,第一圆转方直管道(4)与第三股流直管道(71)连接的一端为方形出口;
所述圆转方弯曲管道(5)与第二圆形扩张管道(2)连接的一端为圆形进口,圆转方弯曲管道(5)与次流直管道(72)连接的一端为方形出口;
所述第二圆转方直管道(6)与第三圆形扩张管道(3)连接的一端为圆形进口,第二圆转方直管道(6)与主流直管道(73)连接的一端为方形出口。
3.根据权利要求2所述的一种单、双、三涵道的亚、跨、超声速喷管实验装置,其特征在于,所述圆转方弯曲管道(5)横向弯曲后与第一圆转方直管道(4)和第二圆转方直管道(6)错位分布。
4.根据权利要求1所述的一种单、双、三涵道的亚、跨、超声速喷管实验装置,其特征在于,所述第三股流喷管(81)、次流涵道喷管(82)、主流涵道喷管(83)均为S弯单边膨胀构型,收敛段为S形,扩张段为单边膨胀构型;
所述主流涵道喷管(83)的上壁面为尾锥型面;
所述次流涵道喷管(82)的膨胀边与主流涵道喷管(83)的下壁面相切;
所述第三股流喷管(81)的膨胀边与次流涵道喷管(82)的下壁面相切。
5.根据权利要求4所述的一种单、双、三涵道的亚、跨、超声速喷管实验装置,其特征在于,所述次流涵道喷管(82)的上壁面与主流涵道喷管(83)的下壁面之间预留有空间;
所述第三股流喷管(81)的上壁面与次流涵道喷管(82)的下壁面之间预留有空间。
6.根据权利要求1所述的一种单、双、三涵道的亚、跨、超声速喷管实验装置,其特征在于,所述第一圆形扩张管道(1)与第一圆转方直管道(4)之间、第二圆形扩张管道(2)与圆转方弯曲管道(5)之间以及第三圆形扩张管道(3)与第二圆转方直管道(6)之间均采用圆形法兰板和螺栓连接;
所述第一圆转方直管道(4)与第三股流直管道(71)之间、圆转方弯曲管道(5)与次流直管道(72)之间、第二圆转方直管道(6)与主流直管道(73)之间、第三股流直管道(71)与第三股流喷管(81)之间、次流直管道(72)与次流涵道喷管(82)之间以及主流直管道(73)与主流涵道喷管(83)之间均采用矩形法兰板和螺栓连接;
位于第三股流直管道(71)、次流直管道(72)和主流直管道(73)同一侧的所述矩形法兰板为一个整体,位于另一侧的所述矩形法兰板同样为一个整体;
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220819 |
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