【技术实现步骤摘要】
一种超音速发动机试验台及其试验方法
本专利技术涉及发动机试验
，尤其是一种超音速发动机试验台及其试验方法。
技术介绍
发动机试验与测试技术是固体推进技术的重要组成部分，航空发动机在进行试飞前，需在地面做高空模拟试验，发动机试验时，要求一组进气参数，包括进气总压，进气空气流量，进气氧含量，进气总温，发动机供油油量称之为进气状态点，同时达到设定值及稳定后，记录其性能及参数或考核其性能。随着发动机的日趋成熟，超音速发动机的应用日趋广泛，在此基础上，用于飞机尤其是无人机的超音速发动机以及发动机地面试验时，发动机进气系统需要模拟超音速发动机的超音速进气状态，现有发动机试车台技术，对于超音速发动机进气模拟尚无成熟技术，同时对于模拟状态何时达到稳定状态也无准确的理论判定方法，导致试验模拟效果差，试验周期长，成本高，资源浪费情况严重。同时，推力测量则是发动机试验与测试中需要测量的一个重要参数。要研究发动机推力，需要做大量反复的试验，这些试验若都放到飞行试验中是不可能的。主要原因是飞行试验成本高、周期长、信息收获量小、具有冒险性...
【技术保护点】
1.一种超音速发动机试验台，其特征在于，包括进气系统，发动机推力测量台架，排气系统，尾气处理系统和高空模拟舱；高空模拟舱为密封的壳体结构，发动机推力测量台架固定安装在高空模拟舱内，被试发动机安装在发动机推力测量台架上；进气系统与所述被试发动机或排气系统连通，排气系统的一端穿过高空模拟舱的壳体表面固定安装在高空模拟舱内部，另一端与所述尾气处理系统固定连通。/n
【技术特征摘要】
1.一种超音速发动机试验台，其特征在于，包括进气系统，发动机推力测量台架，排气系统，尾气处理系统和高空模拟舱；高空模拟舱为密封的壳体结构，发动机推力测量台架固定安装在高空模拟舱内，被试发动机安装在发动机推力测量台架上；进气系统与所述被试发动机或排气系统连通，排气系统的一端穿过高空模拟舱的壳体表面固定安装在高空模拟舱内部，另一端与所述尾气处理系统固定连通。
2.根据权利要求1所述的超音速发动机试验台，其特征在于：进气系统包括供给源，温度模拟单元和超音速喷管；供给源包括燃油供给源，氧气供给源，发动机进气供给源，酒精供给源和引射器主动气流供给源。
3.根据权利要求1所述的超音速发动机试验台，其特征在于：发动机推力测量台架，包括定架，动架和加载测量装置；加载测量装置包括弹簧片，加载机构和工作力传感器；动架通过弹簧片悬挂在定架上，加载机构固定安装在定架上，工作力传感器两端分别连接定架和动架。
4.根据权利要求3所述的超音速发动机试验台，其特征在于：动架包括动架架体，第一动架弹簧片安装座，动架工作力传感器安装座，第二动架弹簧片安装座和动架标准力传感器安装座；沿动架架体长度方向，动架标准力传感器安装座固定安装在动架架体的前端底面；第一动架弹簧片安装座包括2个固定安装在动架架体的前端底面并分别位于动架标准力传感器安装座两侧；动架工作力传感器安装座固定安装在动架架体底部并位于沿动架架体长度方向的中心线上；第二动架弹簧片安装座包括2个分别固定安装在动架架体的后端底面。
5.根据权利要求4所述的超音速发动机试验台，其特征在于：
定架包括底座，前安装座，加载机构安装座，第一定架弹簧片安装座，定架工作力传感器安装座，后安装座和第二定架弹簧片安装座；底座为长方体结构，沿底座长度方向，前安装座和后安装座分别固定安装在底座的前端和后端，后安装座包括横板和竖板，横板和竖板构成“L”型；加载机构安装座固定安装在前安装座上，第一定架弹簧片安装座包括2个，固定安装在底座的前端并分别位于前安装座两侧；定架工作力传感器安装座固定安装在底座上并位于沿底座长度方向的中心线上；第二定架弹簧片安装座包括2个，固定安装在底座的后端并分别位于后安装座两侧。
6.根据权利要求5所述的超音速发动机试验台，其特征在于：加载测量装置包括第一弹簧片，第二弹簧片，加载机构，标准力传感器和工作力传感器；第一弹簧片包括2个，每个第一弹簧片分别与一个第一定架弹簧片安装座和一个第一动架弹簧片安装座固定连接，第二弹簧片包括2个，每个第二弹簧片两端分别与一个第二定架弹簧片安装座和一个第二动架弹簧片安装座固定连接；加载机构固定安装在前安装座的横板上，标准力传感器固定安装在动架架体前端的挡板上，加载机构和标准力传感器同轴设置并与底座沿长度方向的中心线平行；工作力传感器两端分别与定架工作力传感器安装座和动架工作力传感器安装座固定连接，工作力传感器与加载机构和标准力传感器同轴设置。
7.根据权利要求1所述的超音速发动机试验台，发动机试验台尾气处理系统，包括第一碱液喷淋塔，第二碱液喷淋塔，循环水池，变频扩压器，废水处理设备和闭式冷却塔；
循环水池一侧面开设有用于安装变频扩压器的安装孔，变频扩压器穿过安装孔后水平固定安装在循环水池内，循环水池内充有碱性循环水，变频扩压器位于碱性循环水的上方；
第一碱液喷淋塔和第二碱液喷淋塔结构相同，均固定安装在循环水池的上表面，且第一碱液喷淋塔和第二碱液喷淋塔的喷淋塔进气口通过管路与循环水池的位于碱性循环水位上方的用于排出由变频扩压器排出的发动机试车台尾气的排气口连通；
废水处理设备固定安装在循环水池的上表面，且废水处理设备的废水入口与第一碱液喷淋塔和第二碱液喷淋塔的喷淋塔排污口通过管路连通，废水处理设备的出水口通过管路与循环水池的位于碱性循环水位上方的用于引入净水的入水口连通，循环水池的位于碱性循环水位上方的用于引入净水的入水口处设置有阀门；
闭式冷却塔固定安装在循环水池的上表面，且闭式冷却塔的进水口通过管路与循环水池的位于碱性循环水位下方的用于导出碱性循环水的出水口连通，闭式冷却塔的出水口通过管路与循环水池的位于碱性循环水位上方的用于引入冷却水的冷却水入水口连通，循环水池的位于碱性循环水位上方的用于引入冷却水的冷却水入水口处以及位于碱性循环水位下方的用于导出碱性循环水的出水口均设置有阀门。
8.根据权利要求7所述的超音速发动机试验台，第一碱液喷淋塔包括喷淋塔塔体，喷淋塔进气口，喷淋塔出气口，喷淋塔碱液输入口，喷淋塔第一填料层，喷淋塔第一喷淋系统，喷淋塔第二填料层，喷淋塔第二喷淋系统，喷淋塔液位计，喷淋塔循环泵，喷淋塔溢流口，喷淋塔排污口和喷淋塔维修口；喷淋塔塔体为中空圆柱体结构，喷淋塔进气口，喷淋塔碱液输入口，喷淋塔溢流口，喷淋塔排污口和喷淋塔维修口均设置在喷淋塔塔体的侧部，喷淋塔出气口设置在喷淋塔塔体顶部；喷淋塔进气口通过管路与循环水池的位于碱性循环水位上方的用于排出由变频扩压器排出的发动机试车台尾气的排气口连通，喷淋塔出气口与外部大气连通，用于向喷淋系统输送碱性循环水的输送管路一端与循环水池的位于碱性循环水位下方的用于输送碱性循环水的碱性循环水输送口连通，另一端穿过喷淋塔碱液输入口后分别与喷淋塔第一喷淋系统和喷淋塔第二喷淋系统连通，喷淋塔循环泵设置在喷淋塔塔体外部，用于将循环水池内的碱性循环水泵出通过用于向喷淋系统输送碱性循环水的输送管路输送至喷淋塔第一喷淋系统和喷淋塔第二喷淋系统；循环水池的位于碱性循环水位下方的用于输送碱性循环水的碱性循环水输送口设置有阀门，喷淋塔溢流口的设置位置高于喷淋塔进气口，喷淋塔碱液输入口和喷淋塔排污口，喷淋塔排污口通过管路与废水处理设备的废水入口连通；沿喷淋塔塔体的轴线，自下而上在喷淋塔塔体内部依次固定安装有喷淋塔第一填料层，喷淋塔第一喷淋系统，喷淋塔第二填料层和喷淋塔第二喷淋系统，喷淋塔液位计设置于喷淋塔塔体的侧部位于喷淋塔第一填料层下部，用于监测喷淋塔塔体底部废水的水位。
9.根据权利要求7所述的超音速发动机试验台，发动机试验台尾气处理系统，变频扩压器包括变频扩压器筒体和变频扩压器导流锥，变频扩压器筒体为中空的圆形筒体，筒体表面设置有若干用于排出气体的变频扩压器出气孔，若干变频扩压器出气孔均为穿透圆形筒体的通孔；变频扩压器导流锥为圆锥体型，变频扩压器导流锥的锥面设置于圆形筒体内部，变频扩压器导流锥的底部外圆直径与圆形筒体的内径相同，变频扩压器导流锥的底部外圆与圆形筒体一端面固定连接，将变频扩压器筒体的一端封闭。
10.一种使用权利要求1-9任一项所述的超音速发动机试验台对被试发动机进行试验的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100)、安装被试发动机和测量段
S110)、将用于测量发动机进气参数的测量段依次穿过第一测量段托架和第二测量段托架，将测量段置于第一测量段托架和第二测量段托架中；...
【专利技术属性】
技术研发人员：周培好，许海涛，王文彬，
申请(专利权)人：北京航天三发高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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