CN115855432A - 分布式涵道风扇组合测试装置及测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种分布式涵道风扇组合测试装置及测试方法。所述分布式涵道风扇组合测试装置包括:导轨,沿一三维坐标系的X轴方向延伸;至少一测试单元,所述测试单元包括风洞天平、涵道风扇连接件、旋转基座、升降安装板和支架,所述支架设置在所述导轨上,所述升降安装板设置在所述支架上,所述旋转基座设置在所述升降安装板上,所述风洞天平设置在所述旋转基座上,所述涵道风扇连接件固定设置在所述风洞天平上,待测的涵道风扇能够被安装在所述涵道风扇连接件上。本发明可以测量单个涵道风扇的力学特性、多个涵道风扇的组合特性、涵道风扇之间的气动干扰,并能够验证流体仿真计算的结果,为分布式多涵道风扇工程应用提供试验支撑。
Description
技术领域
本发明特别涉及一种分布式涵道风扇组合测试装置及测试方法,属于涵道风扇测试技术领域。
背景技术
涵道风扇具有气动效率高、安全性好以及噪音低等特点,广泛应用于航空航海等领域。随着航空、船舶等行业的不断发展,分布式的多涵道风扇应用越来越受到广泛关注。目前单个涵道风扇的测试装置类型很多,然而针对多个涵道风扇组合测试的方案仍然少有。CN111413063A中公开了一种测试装置,通过释放涵道风扇的X轴方向、Y轴方向和Z轴方向的自由度测得涵道风扇飞行时的姿态角,提升涵道风扇测试精准度和全面性,但是未考虑测试装置对涵道风扇气流的影响,且只能对单个涵道风扇进行测试。另外风洞测试系统十分复杂且价格昂贵。
然而,分布式多涵道风扇不论是并排布置,还是前后布置,都存在气动耦合干扰,因而多涵道风扇组合的力学性能并不能由单个涵道风扇的力学性能等比计算得到。在一定程度上,流体仿真分析虽然能够获得力学数据,但仿真分析和物理试验结果存在偏差,且这些偏差在精确的动力输出控制中并不能忽略,工程应用中需要通过专用的试验装置和方法进行力学性能测试。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种分布式涵道风扇组合测试装置及测试方法,从而克服现有技术中的不足。
为实现前述发明目的,本发明采用的技术方案包括:
本发明一方面提供了一种分布式涵道风扇组合测试装置,包括:
导轨,沿一三维坐标系的X轴方向延伸;
至少一测试单元,所述测试单元包括风洞天平、涵道风扇连接件、旋转基座、升降安装板以及支架,所述支架设置在所述导轨上并能够沿所述导轨活动,所述升降安装板设置在所述支架上,且所述升降安装板能够在所述支架上沿所述三维坐标系的Z轴方向升降以及绕所述三维坐标系的Y轴转动,所述旋转基座设置在所述升降安装板上,且所述旋转基座能够绕所述三维坐标系的Z轴转动,所述风洞天平上设置在所述旋转基座上,且能够随所述旋转基座同步转动,所述涵道风扇连接件固定设置在所述风洞天平上,待测的涵道风扇能够被安装在所述涵道风扇连接件上。
本发明另一方面还提供了一种分布式涵道风扇组合测试方法,包括:
提供所述的分布式涵道风扇组合测试装置,将待测的涵道风扇固定在所述涵道风扇连接件上;
以及,改变待测的涵道风扇于涵道风扇连接件上的位置、使所述旋转基座的绕所述Z轴转动以改变旋转基座的倾转角度、使所述升降安装板沿支架升降以改变升降安装板于Z轴上的高度、使所述升降安装板绕Y轴转动以改变所述升降安装板的倾转角、使所述支架沿导轨运动以改变相邻两个测试单元沿X轴的间距中的至少一者,并对待测的涵道风扇进行测试。
与现有技术相比,本发明提供一种多涵道风扇组合力学性能测试装置,可以测量单个涵道风扇的力学特性、多个涵道风扇的组合特性、涵道风扇之间的气动干扰,并能够验证流体仿真计算的结果,为分布式多涵道风扇工程应用提供试验支撑;以及,本发明提供一种多涵道风扇组合力学性能测试装置,可满足不同尺寸、不同数量的涵道风扇进行测试,具有操作方便、通用性好的特点。
附图说明
图1是本发明一典型实施案例中提供的一种多涵道风扇组合力学性能测试装置的结构示意图;
图2是本发明一典型实施案例中提供的一种多涵道风扇组合力学性能测试装置中风洞天平与涵道风扇连接件连接处的结构示意图;
图3是本发明一典型实施案例中提供的一种多涵道风扇组合力学性能测试装置中涵道风扇与风洞天平的结构示意图。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足,本案发明人经长期研究和大量实践,得以提出本发明的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本发明一方面提供了一种分布式涵道风扇组合测试装置,包括:
导轨,沿一三维坐标系的X轴方向延伸;
至少一测试单元,所述测试单元包括风洞天平、涵道风扇连接件、旋转基座、升降安装板以及支架,所述支架设置在所述导轨上并能够沿所述导轨活动,所述升降安装板设置在所述支架上,且所述升降安装板能够在所述支架上沿所述三维坐标系的Z轴方向升降以及绕所述三维坐标系的Y轴转动,所述旋转基座设置在所述升降安装板上,且所述旋转基座能够绕所述三维坐标系的Z轴转动,所述风洞天平上设置在所述旋转基座上,且能够随所述旋转基座同步转动,所述涵道风扇连接件固定设置在所述风洞天平上,待测的涵道风扇能够被安装在所述涵道风扇连接件上。
进一步的,所述涵道风扇连接件具有一个或多个用于安装待测的涵道风扇的安装区域,多个安装区域沿所述三维坐标系的Y轴方向依次分布,即每一风洞天平与一个或多个涵道风扇相对应。
进一步的,待测的涵道风扇能够可拆卸地安装在所述涵道风扇连接件上。
进一步的,所述风洞天平的外部还设置有整流罩。
进一步的,所述整流罩设置在所述风洞天平与涵道风扇连接件之间的连接处。
进一步的,所述整流罩具有沿X轴方向依次设置的第一端部、中间部和第二端部,所述中间部于Y轴方向上的宽度大于第一端部和第二端部中任一者的宽度。
进一步的,所述整流罩于所述三维坐标系的XY平面内的投影区域为椭圆形,所述投影区域的长轴与X轴方向平行,短轴与Y轴方向平行,且满足a/b≥21n(涵道风扇的最大流量),其中,a为投影区域的长轴的1/2,b为投影区域的短轴的1/2,示例性的,所述涵道风扇的最大流量可以是3m/s,涵道风扇主要是通过内部流量估算对外部气流的影响,外部流动在测试前无法直接获得。
进一步的,所述风洞天平包括六分量天平。
进一步的,所述测试单元包括多个风洞天平,每一风洞天平对应设置在一旋转基座上,或者,多个风洞天平设置在一个旋转基座上。
进一步的,所述支架包括底座和立柱,所述立柱固定设置在所述底座上且沿所述三维坐标系的Z轴方向延伸,所述底座活动设置在所述导轨上,所述升降安装板设置在所述立柱上,并能够沿所述立柱升降。
进一步的,所述立柱上设置有丝杆组件,所述丝杆组件中的丝杆沿所述三维坐标系的Z轴方向延伸并设置在所述立柱上,所述丝杆组件的丝杆螺母与所述升降安装板固定连接,以及,所述丝杆还与第一驱动机构传动连接。
进一步的,所述支架还包括滚轮和第二驱动机构,所述滚轮设置在所述底座上并与所述导轨相匹配,所述第二驱动机构与所述滚轮传动连接,并能够驱使所述滚轮沿所述导轨滚动。
进一步的,所述分布式涵道风扇组合测试装置包括:两个以上所述的测试单元,两个以上所述的测试单元间隔设置在所述导轨上。
本发明另一方面还提供了一种分布式涵道风扇组合测试方法,包括:
提供所述的分布式涵道风扇组合测试装置,将待测的涵道风扇固定在所述涵道风扇连接件上;
以及,改变待测的涵道风扇于涵道风扇连接件上的位置、使所述旋转基座的绕所述Z轴转动以改变旋转基座的倾转角度、使所述升降安装板沿支架升降以改变升降安装板于Z轴上的高度、使所述升降安装板绕Y轴转动以改变所述升降安装板的倾转角、使所述支架沿导轨运动以改变相邻两个测试单元沿X轴的间距中的至少一者,并对待测的涵道风扇进行测试。
进一步的,待测的涵道风扇的底部边缘与风洞天平之间沿Z轴的直线距离Δz≥3D/ln(测试环境中气流最大流量)、Tmax(D/2+Δz)≤My,待测的涵道风扇的进风口所在端面一侧与风洞天平的侧面于X轴上的最小直线距离Δx≥D/0.65ln(涵道风扇的最大流量),同时,所述涵道风扇及涵道风扇连接件的整体重心不会超出风洞天平的外周侧面,其中,D为涵道风扇的直径,Tmax为涵道最大拉力,My为风洞天平在Y轴方向上的力矩量程。
如下将结合附图以及具体实施案例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明,除非特别说明的之外,本发明实施例中所采用的驱动电机、气缸、六分量天平、涵道风扇、旋转基座、丝杆组件等均可以通过市购获得,或者,通过现有工艺对市购获得的功能部件进行加工获得,在此不对其具体的结构和型号等进行限定。
实施例
请参阅图1,一种分布式涵道风扇组合测试装置,主要包括导轨5以及设置在所述导轨5上其能够沿所述导轨进行位置调整的两个测试单元,两个测试单元设置在所述导轨5上且能够沿所述导轨活动,从而使两个测试单元之间的间距可以调整;当然,根据测试的需求,该分布式涵道风扇组合测试装置也可以只包括一个测试单元或更多数量的测试单元。
在本实施例中,每一测试单元包括六分量天平1、旋转基座2、升降安装板3、支架4和涵道风扇连接件6,所述支架4设置在所述导轨5上且能够沿所述导轨5活动,所述升降安装板3设置在所述支架4上且能够沿所述支架4升降以及绕自身轴线转动,所述旋转基座2设置在所述升降安装板3上,且所述旋转基座2能够绕自身轴线转动,所述六分量天平1设置在所述旋转基座2上且能够随所述旋转基座2一起转动,所述涵道风扇连接件6固定设置在所述六分量天平1上,待测的涵道风扇能够被固定安装在所述涵道风扇连接件6上。
在本实施例中,所述旋转基座2的轴线与一三维坐标系的Z轴平行,所述升降安装板3的轴线与一三维坐标系的Y轴平行。
在本实施例中,所述导轨5可以是沿一三维坐标系的X轴方向延伸,所述导轨5可以固定在轨道枕铁上,轨道枕铁可以通过地脚螺栓等连接件固定在地面等基体上,需要说明的是,所述导轨5可以是一条或并行设置的两条以上,两条以上的导轨可以沿所述三维坐标系的Y轴方向依次间隔设置;该导轨可以通过市购获得,在此不对其具体的结构和型号等进行限定。
在本实施例中,所述支架4包括立柱41和底座43,所述立柱41固定设置在所述底座43上,所述底座43设置在所述导轨5上并与所述导轨5活动配合,所述升降安装板3设置在所述立柱41上,并能够沿所述立柱41升降。
在本实施例中,所述支架4还包括丝杆组件和第一驱动机构,所述丝杆组件中的丝杆设置在所述立柱41上且与所述立柱41并行设置,所述丝杆组件中的丝杆螺母与所述升降安装板3固定连接,所述丝杆与第一驱动机构传动连接,并能够在所述第一驱动机构的驱使先以自身轴线为轴转动,从而驱使所述升降安装板3沿丝杆升降。
在本实施例中,所述丝杆和立柱41可以是沿所述三维坐标系的Z轴方向延伸,所述立柱41可以垂直固定在所述底座43上,需要说明的是,所述第一驱动机构可以是旋转驱动机构,例如旋转驱动电机等,所述第一驱动机构可以固定设置在所述立柱上,也可以固定设置在所述底座上,所述丝杆组件的具体结构和型号等均可以是本领域技术人员已知的,在此不对其具体的结构和工作原理进行赘述,当然,所述丝杆组件也可以视为与立柱作为一个整体。
在本实施例中,所述支架4还包括滚轮44和第二驱动机构,所述滚轮44设置在所述底座43上并与所述导轨5相匹配,所述第二驱动机构与所述滚轮44传动连接,并能够驱使所述滚轮44沿所述导轨5滚动。
需要说明的是,所述滚轮44的数量可以是一个,也可以是多个,当设置多个滚轮时,该多个滚轮中的一部分可以直接与所述第二驱动机构进行传动连接从而作为主动轮,另一部分可以与所述主动轮通过连接轴等结构进行连接而作为从动轮;可以理解的,所述第二驱动机构也可以与所述滚轮集成设置为一体,其整体作为电动轮,其中,所述第二驱动机构可以是旋转驱动机构,例如旋转驱动电机等。
需要说明的是,可以通过在所述滚轮或底座上设置能够将支架锁定在导轨上的指定位置处,或者,通过第二驱动机构提供的不同方向上的驱动力来驱使支架保持在导轨上的指定位置处,或者,还可以采用其他结构或方式实现支架在导轨上的位置锁定,当然,这些结构和方式均可以是本领域技术人员已知的。
在本实施例中,所述底座43可以是X型底座等,即所述底座43可以包括X型主体骨架,当然,所述底座43上还可以固定设置有多个加强杆42,所述加强杆42与所述X型主体骨架固定连接,以提高底座或支架整体的结构强度,其中,所述加强杆以及加强杆与底座之间的具体连接结构、固定连接方式等可以是本领域技术人员已知的。
本实施例中,所述支架4包括两个所述的立柱41,两个所述的立柱41沿所述三维坐标系的Y轴方向间隔设置在所述底座43上,所述升降安装板3的两端分别指向两个所述立柱,并与位于立柱上的丝杆组件的丝杆螺母连接。
在本实施例中,所述升降安装板3与丝杆螺母是可拆卸连接的,具体的可拆卸地连接方式和连接结构等可以是本领域技术人员已知的。
在本实施例中,请一并参阅图3,所述升降安装板3可以通过一转动结构31与所述丝杆螺母连接的,所述转动结构31可以包括一转轴,所述转轴的轴向与Y轴平行,所述升降安装板3能够以所述转轴为轴转动,从而改变所述升降安装板3的倾转角,其中,所述升降安装板3的转动角度不仅可以调整,而且可以实现固定,其中,所述转动结构31当然还可以采用其他已知的结构实现转动角度的调节和固定,在此不再赘述。
在本实施例中,所述旋转基座2固定设置在所述升降安装板3上,所述旋转基座2可以在所述三维坐标系内的XY平面内调整位置或角度,所述旋转基座2可以是市购获得的旋转平台或其他能够执行旋转动作的机构,其中,所述旋转基座2与所述升降安装板3可以是可拆卸地,两者之间具体的连接结构和连接方式等可以采用本领域技术人员已知在,在此不做具体的限定;示例性的,所述旋转基座2可以包括一旋转驱动电机以及旋转平台,所述旋转电机固定设置在所述升降安装板3上,所述旋转平台与所述旋转电机传动连接并能够绕自身轴线转动,所述旋转平台的轴线与所述三维坐标系的Z轴平行,当然,所述旋转基座2还可以采用其他可旋转的结构等。
在本实施例中,所述测试单元可以包括多个六分量天平1,每一六分量天平1对应设置在一旋转基座2上,或者,多个六分量天平1设置在一个旋转基座2上,该多个六分量天平的规格可以是相同,也可以不相同。
在本实施例中,所述六分量天平1以及涵道风扇连接件6与所述旋转基座同轴、同步转动,需要说明的是,所述六分量天平1与旋转基座2上之间、涵道风扇连接件6与六分量天平1之间均可以是可拆卸的,其具体的连接结构和连接方式等在此不做具体的限定。
在本实施例中,请一并参阅图2,所述六分量天平1的顶部设置还有连接法兰11,所述六分量天平1通过连接11以及螺栓等与涵道风扇连接件6进行固定连接,需要说明的是,六分量天平的顶部的法兰可以与作为中转连接件的涵道风扇连接件连接,从而可以实现对不同数量、直径及外形的涵道风扇的固定安装,从而实现对不同数量、直径及外形的涵道风扇的组合测试,并适应开放式旋翼、螺旋桨测试。
在本实施例中,所述涵道风扇连接件6上具有一个或多个用于安装待测的涵道风扇的安装区域,多个安装区域沿所述三维坐标系的Y轴方向依次分布,即每一六分量天平1可以与一个或多个涵道风扇相对应,其中,图1中示出了其中一个测试单元上设置一个涵道风扇,另一测试单元设置三个涵道风扇的实施案例,图1中示出了在两个测试单元上分别设置三个涵道风扇的实施案例,并且三个涵道风扇均是与一个六分量天平相对应的,需要说明的是,两个测试单元中相对面向及更靠近来风或来流方向的一者为“前”,相对背向及远离来风或来流方向的一者为“后”,前单涵道、后组合涵道为一种测试情况,包括但不限于前单后单、前组合后组合、前组合后单以及不同数量的组合等情况。
在本实施例中,请一并参阅图2,所述六分量天平1的外部还设置有整流罩12,所述整流罩12设置在所述六分量天平1与涵道风扇连接件6之间的连接处,该整流罩12优化了测试单元的气动外形,减小了六分量天平及支架对外部流场的干扰,同时使得六分量天平的测力更为精准。
在本实施例中,所述整流罩12具有沿X轴方向依次设置的第一端部、中间部和第二端部,所述中间部于Y轴方向上的宽度大于第一端部和第二端部中任一者的宽度,具体的,所述整流罩12于所述三维坐标系的XY平面内的投影区域为椭圆形,所述投影区域的长轴与X轴方向平行,短轴与Y轴方向平行,且满足a/b≥2ln(涵道风扇的最大流量),其中,a为投影区域的长轴的1/2,b为投影区域的短轴的1/2;同时整流罩内部空间应使支撑件(法兰下方的支柱)满足强度、刚度要求。
在本实施例中,请参阅图3,以本发明提供的一种分布式涵道风扇组合测试方法包括:将涵道风扇7固定在涵道风扇连接件6上,在涵道风扇安装时,使涵道风扇7的底部边缘与六分量天平1之间沿Z轴的直线距离Δz≥3D/ln(测试环境中气流最大流量)、Tmmax(D/2+Δz)≤My,使涵道风扇7的进风口71所在端面一侧与六分量天平1的侧面于X轴上的最小直线距离Δx≥D/0.65ln(涵道风扇的最大流量),同时,所述涵道风扇7及涵道风扇连接件6的整体重心不会超出六分量天平1的外周侧面,其中,D为涵道风扇的直径,Tmax为涵道最大拉力,My为风洞天平在Y轴方向上的力矩量程,从而减小了外部结构对涵道风扇进风口气流的干扰。
在本实施例中,可以在导轨上设置两个以上测试单元,分别在两个测试单元上安装两组涵道风扇,从而测量两组以上涵道风扇之间的气动干扰,该方案主要是检测倾转角(涵道风扇俯仰)对涵道风扇拉力和力矩的影响;并且,可自由调节两组以上涵道风扇间的三维相对位置和相对姿态(倾转角和偏航角);例如,可以通过倾转安装板实现涵道风扇的倾转(转动调节的区间可以为0-90°),从而模拟飞行器垂直起降、平飞及倾转过渡阶段的所有状态,进而实现对相应状态下的测试;还可以通过调整前后两组测试单元上的涵道风扇之间于X轴的距离、于Z轴上的竖直高度差和涵道风扇在升降安装板上的位置中的至少一者,从而可以模拟不同的涵道风扇分布方式对其力学特性的影响,需要说明的是,测试时前后涵道风扇的力学特性变化都需关注;而自然风测试时需要调偏航角,而只关注涵道风扇的力学特性变化。
在本实施例中,本发明提供的一种分布式涵道风扇组合测试装置还可以模拟飞行过程中涵道风扇受自然风的影响,具体的,可以通过调节前组涵道风扇的偏航角(通过旋转基座调整偏航角)和转速(通过电机控制器调节转速),可为后组涵道9风扇提供不同方向的来流,模拟涵道风扇受不同风向、风力的影响,其中,所述前组涵道风扇沿来风风向位于后组涵道风扇面向来风方向的一端,其中的“前”“后”是以来风风向作为参考的,具体的,将前后两涵道风扇调至相同高度,沿轨道的距离为L,垂直轨道方向距离(两涵道风扇在安装板上的相对位置)为N,则两涵道风扇中心连线与轨道方向夹角为α=arctan(N/L),通过旋转基座将前涵道风扇的偏航角调为α,即为来流方向,来流速度用测速仪在靠近后涵道风扇入口处测量;保持后涵道风扇转速不变,调节α和前涵道风扇的转速,可获得涵道风扇固定转速时所产生的拉力和力矩受不同(方向、大小)来流的影响。
在本实施例中,本发明提供的一种分布式涵道风扇组合测试装置,可测试同一组涵道风扇之间的气动干扰,获得一定条件下的最优间距(针对该型号涵道风扇、一定数量、一定转速范围的最优间距)和组合方式,例如,三台(或多台)涵道风扇共用一台大量程的六分量天平,可以测试一组涵道风扇之间的间距及组合连接方式对合力(多台涵道风扇产生的合拉力,即该大量程天平的测量值(同时测出合力矩,但是对于涵道组合主要关注合拉力))的影响;或者,使每台涵道风扇与一独立的六分量天平相匹配,可以测试一组涵道风扇中的每台涵道风扇相对于单独使用时的力学特性变化,同时,多台六分量天平的测量值进行合成,可与大量程的六分量天平的数据进行对比验证;同时使用两种测量方式可获得更详细的数据,从而提高数据可靠性,例如,单涵道风扇测试时,拉力为Fi(i为涵道风扇编号;i=1,2,3);组合测试且使用独立天平时,拉力为Ti;组合测试且共用大天平时,合力为T;对比Fi和Ti可得涵道风扇拉力受所在位置及间距等因素的影响;对比T和∑Ti可得涵道风扇组合对合力的影响。
需要说明的是,本发明中的一组涵道风扇或同一组涵道风扇是位于同一测试单元上的一个或多个涵道风扇。
在本实施例中,本发明提供的一种分布式涵道风扇组合测试装置,可以通过调节安装板高度和倾转角,来测试涵道风扇在垂直、倾转和水平状态下的地效,其中,安装板的升降、倾转,台架的前后移动都由电机驱使控制的。
在本实施例中,本发明提供的一种分布式涵道风扇组合测试装置,可集成与涵道风扇相关的力学、流体、热学等多学科物理量的测量,获得拉力、转速、功率、流速、温度等参数间的函数关系,以及,可根据需求在涵道风扇进风口、出风口设置流速(压差)传感器,在驱动电机等热源处设置温度传感器,在升降安装板上设置光电式转速传感器等,实现系统同步采集这些传感器的数据,结合驱动电机上位机数据、电源数据等,可获得多参数间的函数关系。
本发明提供一种多涵道风扇组合力学性能测试装置,可以测量单个涵道风扇的力学特性、多个涵道风扇的组合特性、涵道风扇之间的气动干扰,并能够验证流体仿真计算的结果,为分布式多涵道风扇工程应用提供试验支撑;以及,本发明提供一种多涵道风扇组合力学性能测试装置,可满足不同尺寸、不同数量的涵道风扇进行测试,具有操作方便、通用性好的特点,其当然也可以用于其它各类动力机械的力学性能测试。
应当理解,上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种分布式涵道风扇组合测试装置,其特征在于,包括:
导轨,沿一三维坐标系的X轴方向延伸;
至少一测试单元,所述测试单元包括风洞天平、涵道风扇连接件、旋转基座、升降安装板以及支架,所述支架设置在所述导轨上并能够沿所述导轨活动,所述升降安装板设置在所述支架上,且所述升降安装板能够在所述支架上沿所述三维坐标系的Z轴方向升降以及绕所述三维坐标系的Y轴转动,所述旋转基座设置在所述升降安装板上,且所述旋转基座能够绕所述三维坐标系的Z轴转动,所述风洞天平设置在所述旋转基座上,且能够随所述旋转基座同步转动,所述涵道风扇连接件固定设置在所述风洞天平上,待测的涵道风扇能够被安装在所述涵道风扇连接件上。
2.根据权利要求1所述分布式涵道风扇组合测试装置,其特征在于:所述涵道风扇连接件具有一个或多个用于安装待测的涵道风扇的安装区域,多个安装区域沿所述三维坐标系的Y轴方向依次分布;
优选的,待测的涵道风扇能够可拆卸地安装在所述涵道风扇连接件上。
3.根据权利要求1所述分布式涵道风扇组合测试装置,其特征在于:所述风洞天平的外部还设置有整流罩;
优选的,所述整流罩设置在所述风洞天平与涵道风扇连接件之间的连接处;;
优选的,所述整流罩具有沿X轴方向依次设置的第一端部、中间部和第二端部,所述中间部于Y轴方向上的宽度大于第一端部和第二端部中任一者的宽度;
优选的,所述整流罩于所述三维坐标系的XY平面内的投影区域为椭圆形,所述投影区域的长轴与X轴方向平行,短轴与Y轴方向平行,且满足a/b≥2ln(涵道风扇的最大流量),其中,a为投影区域的长轴的1/2,b为投影区域的短轴的1/2;
优选的,所述风洞天平包括六分量天平。
4.根据权利要求1或4所述分布式涵道风扇组合测试装置,其特征在于:所述测试单元包括多个风洞天平,每一风洞天平对应设置在一旋转基座上,或者,多个风洞天平设置在一个旋转基座上。
5.根据权利要求1所述分布式涵道风扇组合测试装置,其特征在于:所述支架包括底座和立柱,所述立柱固定设置在所述底座上且沿所述三维坐标系的Z轴方向延伸,所述底座活动设置在所述导轨上,所述升降安装板设置在所述立柱上,并能够沿所述立柱升降。
6.根据权利要求5所述分布式涵道风扇组合测试装置,其特征在于:所述立柱上设置有丝杆组件,所述丝杆组件中的丝杆沿所述三维坐标系的Z轴方向延伸并设置在所述立柱上,所述丝杆组件的丝杆螺母与所述升降安装板固定连接,以及,所述丝杆还与第一驱动机构传动连接。
7.根据权利要求5所述分布式涵道风扇组合测试装置,其特征在于,所述支架还包括滚轮和第二驱动机构,所述滚轮设置在所述底座上并与所述导轨相匹配,所述第二驱动机构与所述滚轮传动连接,并能够驱使所述滚轮沿所述导轨滚动。
8.根据权利要求1所述分布式涵道风扇组合测试装置,其特征在于,包括:两个以上所述的测试单元,两个以上所述的测试单元间隔设置在所述导轨上。
9.一种分布式涵道风扇组合测试方法,其特征在于包括:
提供权利要求1-8中任一项所述的分布式涵道风扇组合测试装置,将待测的涵道风扇固定在所述涵道风扇连接件上;
以及,改变待测的涵道风扇于涵道风扇连接件上的位置、使所述旋转基座的绕所述Z轴转动以改变旋转基座的倾转角度、使所述升降安装板沿支架升降以改变升降安装板于Z轴上的高度、使所述升降安装板绕Y轴转动以改变所述升降安装板的倾转角、使所述支架沿导轨运动以改变相邻两个测试单元沿X轴的间距中的至少一者,并对待测的涵道风扇进行测试。
10.根据权利要求9所述分布式涵道风扇组合测试方法,其特征在于:待测的涵道风扇的底部边缘与风洞天平之间沿Z轴的直线距离Δz≥3D/ln(涵道风扇的最大流量)、Tmax(D/2+Δz)≤My,待测的涵道风扇的进风口所在端面一侧与风洞天平的侧面于X轴上的最小直线距离Δx≥D/0.65ln(涵道风扇的最大流量),同时,所述涵道风扇及涵道风扇连接件的整体重心不会超出风洞天平的外周侧面,其中,D为涵道风扇的直径,Tmax为涵道最大拉力,My为风洞天平在Y轴方向上的力矩量程。
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