RU2334206C1 - Модель двухконтурного реактивного двигателя - Google Patents
Модель двухконтурного реактивного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2334206C1 RU2334206C1 RU2006146798/06A RU2006146798A RU2334206C1 RU 2334206 C1 RU2334206 C1 RU 2334206C1 RU 2006146798/06 A RU2006146798/06 A RU 2006146798/06A RU 2006146798 A RU2006146798 A RU 2006146798A RU 2334206 C1 RU2334206 C1 RU 2334206C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- engine
- jet engine
- housing
- shell
- dual
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области аэродинамических испытаний, а именно к установкам для исследования попадания посторонних частиц в воздухозаборник летательного аппарата. Модель двухконтурного реактивного двигателя состоит из цилиндрического корпуса и расположенной внутри него цилиндрической обечайки, имитирующей разделение входного потока на внешний и внутренний контуры. Носовая часть корпуса выполнена с обводами, идентичными обводам мотогондолы и воздухозаборника. На переднем торце обечайки установлен кок двигателя. Хвостовые торцы корпуса и обечайки перекрыты установленными с зазором друг относительно друга наклонными сепарационными сетками. Модель двигателя снабжена двумя накопительными устройствами, помещенными одно в другом. Верхний торец внешнего накопительного устройства соединен с корпусом, а верхний торец внутреннего накопительного устройства соединен с обечайкой, при этом их нижние торцы перекрыты съемными крышками. В носовой части корпуса размещено окно, выполненное с возможностью проведения через него видео-, или кино-, или фотосъемки, при этом кок и обечайка покрашены матовой краской. Изобретение позволяет производить оценку общей массы посторонних предметов, попавших в воздушно-реактивный двигатель, при движении по взлетно-посадочной полосе, а также фиксировать места соударения частиц песка с внутренней поверхностью модели. 4 з.п. ф-лы, 8 ил.
Description
Изобретение относится к области аэродинамических испытаний, а именно к установкам для исследования попадания посторонних частиц в воздухозаборник летательного аппарата.
Известны различные устройства для аэродинамических испытаний двухконтурных воздушно-реактивных двигателей, являющиеся аналогами заявляемого изобретения.
Известна модель смесительного устройства двухконтурного газотурбинного двигателя (авторское свидетельство SU 793094 A1, G01M 15/00, опубл. 10.11.2005). Модель содержит гофрированный корпус, гофры которого образуют каналы, сообщающие в поочередном порядке наружный контур с внутренним и внутренний контур с наружным. Гофры со стороны наружного контура имеют в зоне вершины разъем и их одноименные стороны попарно соединены с возможностью относительного перемещения при помощи приводного механизма. Это устройство модели не обеспечивает возможность исследования попадания посторонних частиц в воздухозаборник двухконтурного реактивного двигателя.
Известна модель смесителя потоков (авторское свидетельство SU 862680, G01M 15/00, 10.11.2005). Модель смесителя потоков, преимущественно двухконтурных турбореактивных двигателей, содержит корпус, выполненный в виде тела вращения и имеющий смесительные окна. В корпусе, в зоне расположения окон, укреплены с возможностью поворота пластины, выполненные с профильными отверстиями, форма которых соответствует форме окон.
Известна аэродинамическая модель летательного аппарата с воздушно-реактивным двигателем (патент RU 2287140 С2, G01M 9/08, 10.11.2006). Модель содержит державку, обтекатель державки, расходомерное сопло, расположенное в выходном участке проточного канала. Расходомерное сопло содержит дроссель, выполненный в форме цилиндра с присоединенной к нему половиной эллипсоида вращения и закрепленный на узле механизма изменения углов атаки и скольжения, не связанном с аэродинамическими весами. На обтекателе державки, на которой модель установлена на аэродинамических весах, на дросселе закреплены насадки полного и статического давлений с приемными отверстиями в вертикальной плоскости. Перед дросселем закреплен приемник температуры торможения и приемники статического давления на выходе из расходомерного сопла. Насадки полного и статического давлений и приемники статического давления соединены с соответствующими измерительными приборами дренажными трубками. Данная модель направлена на повышение точности измерения внешнего сопротивления аэродинамической модели летательного аппарата с воздушно-реактивным двигателем при гиперзвуковых скоростях. Известны также и другие способы и устройства для аэродинамических испытаний двигателей (US 3835703, JP 62005145, JP 2002022597, JP 8054334, DE 19902573, US 6276217).
Известные аналоги предназначены для визуализации турбулентных и/или ламинарных потоков в газообразной среде либо для исследования течений в двухконтурных реактивных двигателях. Они не предназначены для исследования попадания частиц песка или других посторонних предметов во внутренний объем двигателя при взаимодействии набегающего потока с моделью мотогондолы и воздухозаборника двигателя, расположенной над поверхностью взлетно-посадочной полосы, и изучения распределения попадания посторонних предметов во внешний и внутренний контуры реактивного двигателя. Вместе с тем такие исследования и такие оценки необходимы для получения рекомендаций при проектировании воздухозаборных устройств.
Технической задачей, решаемой заявляемым изобретением, является разработка устройства модели двухконтурного реактивного двигателя для аэродинамических испытаний по исследованию попадания посторонних предметов при движении самолета по взлетно-посадочной полосе, позволяющего проводить оценку как общей массы посторонних предметов, попавших в двигатель, так и оценку массы посторонних предметов, попавших во внутренний и наружный контуры воздушно-реактивного двигателя.
Поставленная задача решается за счет того, что модель двухконтурного реактивного двигателя состоит из цилиндрического корпуса и расположенной внутри него цилиндрической обечайки, имитирующей разделение входного потока на внешний и внутренний контуры. При этом носовая часть корпуса выполнена с обводами, идентичными обводам мотогондолы и воздухозаборника. На переднем торце обечайки установлен кок двигателя. Хвостовые торцы корпуса и обечайки перекрыты установленными с зазором друг относительно друга наклонными сепарационными сетками. Модель двигателя снабжена двумя накопительными устройствами, помещенными одно в другое, причем верхний торец внешнего накопительного устройства соединен с корпусом, а верхний торец внутреннего накопительного устройства соединен с обечайкой, при этом их нижние торцы перекрыты съемными крышками.
Накопительные устройства могут быть выполнены в виде цилиндров, причем на внутреннем накопительном устройстве с наветренной стороны может быть размещен рассекатель потока.
Кроме того, в носовой части корпуса может быть размещено окно, выполненное с возможностью проведения через него видео-, или кино-, или фотосъемки, при этом кок и обечайка покрашены краской, причем кок и обечайка могут быть покрашены разной краской.
На входе в каждый контур модели двигателя могут быть размещены приемники давления.
Техническим результатом от использования изобретения является обеспечение получения в ходе аэродинамических испытаний оценки как общей массы посторонних предметов, попавших в воздушно-реактивный двигатель, при движении по взлетно-посадочной полосе, так и массы частиц, попавших во внутренний и наружный контуры двигателя. Кроме того, техническое решение позволяет изучить траекторию движения частиц в зоне их отражения от конической поверхности кока, а также фиксацию места соударения частиц песка с внутренней поверхностью модели.
Изобретение поясняется чертежами:
фиг.1 - схема модели двухконтурного реактивного двигателя;
фиг.2 - разрез А-А;
фиг.3 - разрез Б-Б;
фиг.4 - разрез В-В;
фиг.5 - разрез Г-Г;
фиг.6 - разрез Д-Д;
фиг.7, 8 - схема расположения окна на корпусе модели.
Заявленное техническое решение модели двухконтурного реактивного двигателя устроено следующим образом.
Модель двухконтурного реактивного двигателя содержит цилиндрический корпус 1, имитирующий мотогондолу с воздухозаборником. Как вся модель, так и носовая часть корпуса, имитирующая мотогондолу с воздухозаборником, могут быть выполнены в масштабе 1:6.
Кроме того, модель двигателя содержит кок двигателя 2; прозрачное окно 14; цилиндрическую обечайку 10, имитирующую разделение внешнего 7 и внутреннего 8 контуров двигателя; сепарационную сетку 4 на выходе внешнего контура двигателя, задерживающую попавший во внешний контур песок; накопительное устройство (пескосборник) 6 внешнего контура, в который направляется песок с сепарационной сетки 4; сепарационную сетку 3 на выходе внутреннего контура двигателя, задерживающую попавший во внутренний контур песок; накопительное устройство (пескосборник) 5 внутреннего контура, в который направляется песок с сепарационной сетки 3; съемные крышки внутреннего накопительного устройства 11 и внешнего накопительного устройства 12. Внутренние полости накопительных устройств могут быть соединены с нижними торцами сепарационных сеток наклонными соединительными каналами, как показано на фиг.1. На корпусе модели расположены крепежные элементы 13. На входе в каждый контур модели двигателя размещены приемники давления (на чертеже не показаны). В носовой части корпуса (как показано на фиг.7, 8) может быть размещено окно, выполненное с возможностью проведения через него видео-, или кино-, или фотосъемки. Кок и обечайка модели покрашены краской, причем кок и обечайка могут быть покрашены разной краской. Накопительные устройства 5, 6 могут быть выполнены в виде цилиндров. На внутреннем накопительном устройстве расположен рассекатель потока 9.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Модель крепится на посадочное место стенда и сообщается с его эжекторной системой, обеспечивающей просос воздуха через воздухозаборнк. В ходе испытаний изменяется расход воздуха, протекающего через воздухозаборник, в соответствии с моделируемым режимом. С помощью специальной вентиляторной установки стенда имитируется внешний поток (ветер) различной скорости, направленности и различной степени неравномерности. Песок насыпают непосредственно на экран под входом в воздухозаборник. В качестве твердых частиц используется промытый речной песок, просеянный на калибрующих ситах. Испытания проводятся при угле обдува модели внешним потоком воздуха, создаваемым вентиляторной установкой, от 0° до 90° при различных расходах воздуха через воздухозаборник модели и различных скоростях внешнего потока.
При прососе воздуха через воздухозаборник и имитации внешнего потока ветра песок попадает в воздухозаборник. Кок и цилиндрическая обечайка делят поток на поток внешнего и внутреннего контуров.
Рассекатель потока, установленный с наветренной стороны на внутреннем накопительном устройстве, снижает аэродинамическое сопротивление внешнего контура модели.
Частицы песка, попавшие во внешний и внутренний контуры, задерживаются сепарационными сетками на выходе из контуров и затем попадают в соответствующие накопительные устройства. После окончания испытаний производится съем крышки внешнего накопительного устройства и взвешивается песок, попавший во внешний контур двигателя. Затем снимается крышка внутреннего накопительного устройства и определяется масса песка. Таким образом, может быть оценена масса песка, попавшего во внутренний и внешний контуры, и общая масса песка, попавшего в воздухозаборник.
Сравнение суммарной массы песка, попавшего в накопительные устройства, с массой песка, оставшегося на экране, позволяет определить соотношение количества песка, поднятого с поверхности экрана, и количества песка, оказавшегося в воздухозаборнике.
При размещении приемников давления в носовой части контуров может быть оценено как статическое, так и динамическое давление на входе во внешний и внутренний контуры.
Наличие прозрачного окна на боковой поверхности модели при окрашивании песка, например, флуоресцирующей краской позволяет визуализировать движение частиц песка внутри воздухозаборника.
Динамическая визуализация процесса движения песка в модели воздухозаборника может быть зафиксирована киносъемкой или цифровыми видеозаписывающими системами. При использовании цифровых видеозаписывающих систем регистрация изображения осуществляется на персональном компьютере, к которому подсоединяется цифровая видеокамера.
В целях получения изображения необходимо обеспечить минимальные отражающие свойства стенок канала и других элементов конструкции модели воздухозаборника. Это достигается применением матовой черной краски для покрытия внутренних поверхностей модели (фона). Зеленое свечение частиц на темном фоне (при использовании ультрафиолетового источника света) позволяет получить хороший экспериментальный материал для дальнейшей обработки.
В качестве источника света применяется ультрафиолетовый источник или импульсный лазер с цилиндрической фокусирующей системой, что обеспечивает получение высокой яркости свечения частиц в узкой (по ширине) зоне наблюдения с минимальным контактом лазерного света с боковыми стенками канала. Возможно также использование лазерных источников непрерывного излучения.
Полученные результаты позволяют получить качественную и количественную характеристику взаимодействия воздухозаборника и твердых частиц, находящихся на поверхности ВПП. Полученные данные могут использоваться при проектировании воздухозаборных устройств.
Claims (5)
1. Модель двухконтурного реактивного двигателя, состоящая из цилиндрического корпуса и расположенной внутри него цилиндрической обечайки, имитирующей разделение входного потока на внешний и внутренний контуры, при этом носовая часть корпуса выполнена с обводами, идентичными обводам мотогондолы и воздухозаборника, а на переднем торце обечайки установлен кок двигателя, причем хвостовые торцы корпуса и обечайки перекрыты установленными с зазором относительно друг друга наклонными сепарационными сетками, кроме того, модель двигателя снабжена двумя накопительными устройствами, помещенными одно в другом, причем верхний торец внешнего накопительного устройства соединен с корпусом, а верхний торец внутреннего накопительного устройства соединен с обечайкой, при этом их нижние торцы перекрыты съемными крышками.
2. Модель двухконтурного реактивного двигателя по п.1, отличающаяся тем, что на входе в каждый контур модели двигателя размещены приемники давления.
3. Модель двухконтурного реактивного двигателя по п.1, отличающаяся тем, что в носовой части корпуса размещено окно, выполненное с возможностью проведения через него видео-, или кино-, или фотосъемки, при этом кок и обечайка покрашены матовой краской.
4. Модель двухконтурного реактивного двигателя по п.1, отличающаяся тем, что накопительные устройства выполнены в виде цилиндров, причем на внутреннем накопительном устройстве с наветренной стороны размещен рассекатель потока.
5. Модель двухконтурного реактивного двигателя по п.3, отличающаяся тем, что кок и обечайка покрашены разной краской.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006146798/06A RU2334206C1 (ru) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | Модель двухконтурного реактивного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006146798/06A RU2334206C1 (ru) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | Модель двухконтурного реактивного двигателя |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2334206C1 true RU2334206C1 (ru) | 2008-09-20 |
Family
ID=39868076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006146798/06A RU2334206C1 (ru) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | Модель двухконтурного реактивного двигателя |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2334206C1 (ru) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103305823A (zh) * | 2012-03-09 | 2013-09-18 | 陕西飞机工业（集团）有限公司 | 一种发动机短舱隔热防腐表面防护处理方法 |
| CN104075871A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-10-01 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 | 漏斗式单元筒体装置在植物生理生态方面的应用 |
| CN105043709A (zh) * | 2015-04-22 | 2015-11-11 | 山西大学 | 一种气流回旋集沙仪 |
| CN105258908A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-01-20 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 | 自动梯度式风沙流采集仪 |
| CN107860552A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-03-30 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 一种涡扇发动机短舱溢流阻力的测量装置 |
| RU2707588C1 (ru) * | 2019-03-29 | 2019-11-28 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Модель воздухозаборника двухконтурного двигателя летательного аппарата |
| CN112504613A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-03-16 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 一种并联飞行器级间分离试验方法、装置及可读存储介质 |
-
2006
- 2006-12-28 RU RU2006146798/06A patent/RU2334206C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103305823A (zh) * | 2012-03-09 | 2013-09-18 | 陕西飞机工业（集团）有限公司 | 一种发动机短舱隔热防腐表面防护处理方法 |
| CN104075871A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-10-01 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 | 漏斗式单元筒体装置在植物生理生态方面的应用 |
| CN104075871B (zh) * | 2014-07-17 | 2016-08-17 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 | 漏斗式单元筒体装置在植物生理生态方面的应用 |
| CN105043709A (zh) * | 2015-04-22 | 2015-11-11 | 山西大学 | 一种气流回旋集沙仪 |
| CN105258908A (zh) * | 2015-11-16 | 2016-01-20 | 中国科学院寒区旱区环境与工程研究所 | 自动梯度式风沙流采集仪 |
| CN107860552A (zh) * | 2017-12-26 | 2018-03-30 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 一种涡扇发动机短舱溢流阻力的测量装置 |
| CN107860552B (zh) * | 2017-12-26 | 2023-10-24 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 一种涡扇发动机短舱溢流阻力的测量装置 |
| RU2707588C1 (ru) * | 2019-03-29 | 2019-11-28 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Модель воздухозаборника двухконтурного двигателя летательного аппарата |
| RU2707588C9 (ru) * | 2019-03-29 | 2020-02-06 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" (ФГУП "ЦАГИ") | Модель воздухозаборника двухконтурного двигателя летательного аппарата |
| CN112504613A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-03-16 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | 一种并联飞行器级间分离试验方法、装置及可读存储介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2334206C1 (ru) | Модель двухконтурного реактивного двигателя | |
| CN106679926A (zh) | 一种高超声速风洞薄膜冷却实验系统及实验方法 | |
| Eagle et al. | Shock wave–boundary layer interactions in rectangular inlets: three-dimensional separation topology and critical points | |
| Lu | Surface oil flow visualization: Still useful after all these years | |
| Fang et al. | Comparison of unsteady pressure-sensitive paint measurement techniques | |
| Huhn et al. | Time-resolved large-scale volumetric pressure fields of an impinging jet from dense Lagrangian particle tracking | |
| Lazos | Mean flow features around the inline wheels of four-wheel landing gear | |
| RU2349888C2 (ru) | Способ аэродинамических испытаний модели воздухозаборника двигателя летательного аппарата (варианты) и установка для его осуществления (варианты) | |
| CN107917792A (zh) | 低速风洞多截面片光流动显示系统 | |
| Gurbacki | Ice-induced unsteady flowfield effects on airfoil performance | |
| RU67258U1 (ru) | Установка для аэродинамических испытаний модели воздухозаборника двигателя летательного аппарата (варианты) | |
| Doty et al. | Turbulent flow field measurements of separate flow round and chevron nozzles with pylon interaction using particle image velocimetry | |
| Mahapatra et al. | Shock tunnel studies on cowl/ramp shock interactions in a generic scramjet inlet | |
| Gaskin | Single buoyant jets in a crossflow and the advected line thermal | |
| Kempaiah et al. | High-resolution turbofan intake flow characterization by automated stereoscopic-PIV in an industrial wind tunnel environment | |
| RU2650046C2 (ru) | Способ визуализации обтекания модели профиля крыла при околозвуковых скоростях потока | |
| Hall et al. | Nacelle interaction with natural wind before take-off | |
| Biele | Point-source spark shadowgraphy at the historic birthplace of supersonic transportation: A historical note | |
| Doty et al. | Turbulence measurements of separate-flow nozzles with pylon interaction using particle image velocimetry | |
| Barone | Inertial Particle Separator Multiphase Dynamics | |
| Julien et al. | Flow visualizations, velocity measurements, and surface convection measurements in simulated 20.8-cm Nova box amplifier cavities | |
| JP3167465B2 (ja) | タービン翼の翼端間隙流れ解析試験装置 | |
| Parikh et al. | Quantitative determination of engine water ingestion | |
| Medjnoun | Experimental investigation of secondary flows in turbulent boundary layers | |
| Fledderman et al. | The effects of turbulence and wind speed on the rate of evaporation of a fuel spray |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191229 |