一种发动机作为气源的加力燃烧室流阻试验系统及其方法技术方案

技术编号:24515766 阅读:38 留言:0更新日期:2020-06-17 06:09
本发明专利技术涉及发动机加力燃烧室试验技术领域,具体是一种发动机作为气源的加力燃烧室流阻试验系统及其方法,用于解决现有技术中开展加力燃烧室部件流阻试验的成本高、风险大的问题。本发明专利技术包括控制系统,所述控制系统电性连接有测试系统、可调尾椎装置和控制对象,所述控制对象包括发动机、加力燃烧室和调节尾椎,所述发动机依次连接有圆转矩转接段和试验段,所述试验段上设有温压测量系统,所述试验段与调节尾椎连接,所述可调尾椎装置与调节尾椎电性连接。本发明专利技术中通过发动机作为气源,模拟提供加力燃烧室进口所需温度、压力环境,用于开展加力燃烧室的流阻验证试验,整个系统较为简单,从而可以降低力燃烧室部件流阻试验的成本和风险。

【技术实现步骤摘要】
一种发动机作为气源的加力燃烧室流阻试验系统及其方法
本专利技术涉及发动机加力燃烧室试验
,更具体的是涉及一种发动机作为气源的加力燃烧室流阻试验系统及其方法。
技术介绍
加力燃烧室在加力发动机上向燃气或风扇后气流喷油、点火、燃烧,以提高气流温度用以短期内增大发动机推力的部件,为验证加力燃烧室设计合理性,需要开展加力燃烧室的流阻验证试验。现有技术中对加力燃烧室的流阻验证试验方法主要集中在加力点火、发动机整机测试上面,这样单独开展加力燃烧室部件流阻试验的成本高、风险大。因此,我们迫切的需要一种开展加力燃烧室部件流阻试验的成本更低、风险更小的试验系统和试验方法。
技术实现思路
基于以上问题,本专利技术提供了一种发动机作为气源的加力燃烧室流阻试验系统及其方法,用于解决现有技术中开展加力燃烧室部件流阻试验的成本高、风险大的问题。本专利技术中通过发动机作为气源,模拟提供加力燃烧室进口所需温度、压力环境,用于开展加力燃烧室的流阻验证试验,整个系统较为简单,从而可以降低力燃烧室部件流阻试验的成本和风险。本专利技术为了实现上述目的具体采用以下技术方案:一种发动机作为气源的加力燃烧室流阻试验系统,包括控制系统,所述控制系统电性连接有测试系统、可调尾椎装置和控制对象,所述控制对象包括发动机、加力燃烧室和调节尾椎,所述发动机依次连接有圆转矩转接段和试验段,所述试验段上设有温压测量系统,所述试验段与调节尾椎连接,所述可调尾椎装置与调节尾椎电性连接。工作原理:利用控制器调节调节尾锥位置至初始位置,利用测试系统向控制器下发控制指令,控制器将控制指令转换为执行机构信号至发动机,起动发动机至慢车转速,在发动机作为稳定工作气源的条件下,为试验段提供一定的温度、压力、氧浓度的燃气,并通过温压系统测量出试验段所需的温度和压力后,计算相应的压力损失,从而达到加力燃烧室流阻试验验证的目的,这样整个系统较为简单,从而可以降低力燃烧室部件流阻试验的成本和风险。作为一种优选的方式,所述试验段包括相互连接的扩压器、火焰稳定器和加力筒体,所述扩压器与圆转矩转接段,所述加力筒体与调节尾椎连接。作为一种优选的方式,所述控制系统为模块化单元控制器。作为一种优选的方式,所述发动机为微型涡喷发动机。作为一种优选的方式,所述温压测量系统包括总温探针和总压探针,所述扩压器与圆转矩转接段的接触面为B-B截面,所述加力筒体上设有D-D截面,所述D-D截面和B-B截面上均分别设有总温探针和总压探针,所述总温探针电性连接有温度信号处理器,所述总压探针依次电性连接有压力传感器和压力信号处理器,所述压力信号处理器和温度信号处理器分别电性连接有工控机。作为一种优选的方式,所述总温探针和总压探针的宽度均为8毫米,长度均为30毫米。作为一种优选的方式,还包括试验台架,所述发动机和加力筒体均安装在试验台架上。一种发动机作为气源的加力燃烧室流阻试验方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤一:在不安装火焰稳定器条件下,利用控制器调节调节尾锥位置至初始位置;步骤二:起动发动机至慢车转速,利用测试系统向发动机控制器下发控制指令,控制器将控制指令转换为执行机构信号至发动机;经控制器起动至慢车一段时间后,加速至满足加力燃烧室进口环境条件的工作转速;步骤三:所述测试系统和控制器均采集获取B-B截面、D-D截面的总温、总压,根据总压恢复系数计算扩压器流阻损失;其中,冷态总压恢复系数σ≥0.95,热态条件总压恢复系数σ≥0.9;步骤四:安装火焰稳定器,重复步骤一至步骤三,计算火焰稳定器的流阻损失。本专利技术的有益效果是:本专利技术中通过发动机作为气源,模拟提供加力燃烧室进口所需温度、压力环境,用于开展加力燃烧室的流阻验证试验,整个系统较为简单,从而可以降低力燃烧室部件流阻试验的成本和风险。附图说明图1为本专利技术的结构简图;图2为本专利技术的控制原理图;图3为本专利技术温压测量系统的控制原理图;附图标记:1试验台架,2发动机,3圆转矩转接段,4B-B截面,5扩压器,6火焰稳定器,7加力筒体,8D-D截面,9调节尾椎,10加力燃烧室,11控制系统,12测试系统,13可调尾椎装置,14总温探针,15总压探针,16温度信号处理器,17压力传感器,18压力信号处理器,19工控机。具体实施方式为了本
的人员更好的理解本专利技术,下面结合附图和以下实施例对本专利技术作进一步详细描述。实施例1:如图1-2所示,一种发动机作为气源的加力燃烧室流阻试验系统,包括控制系统11,控制系统11电性连接有测试系统12、可调尾椎装置13和控制对象,控制对象包括发动机2、加力燃烧室10和调节尾椎9,发动机2依次连接有圆转矩转接段3和试验段,试验段上设有温压测量系统,试验段与调节尾椎9连接,可调尾椎装置13与调节尾椎9电性连接。工作原理:利用控制器调节调节尾锥9位置至初始位置,利用测试系统12向控制器下发控制指令,控制器将控制指令转换为执行机构信号至发动机2,起动发动机2至慢车转速,在发动机2作为稳定工作气源的条件下,为试验段提供一定的温度、压力、氧浓度的燃气,并通过温压系统测量出试验段所需的温度和压力后,计算相应的压力损失,从而达到加力燃烧室10流阻试验验证的目的,这样整个系统较为简单,从而可以降低力燃烧室部件流阻试验的成本和风险。实施例2:如图1-3所示,在上述实施例的基础上,本实施例给出了该系统更加具体的一种优选结构,即试验段包括相互连接的扩压器5、火焰稳定器6和加力筒体7,扩压器5与圆转矩转接段3,加力筒体7与调节尾椎9连接;温压测量系统包括总温探针14和总压探针15,扩压器5与圆转矩转接段3的接触面为B-B截面4,加力筒体7上设有D-D截面8,D-D截面8和B-B截面4上均分别设有总温探针14和总压探针15,总温探针14电性连接有温度信号处理器16,总压探针15依次电性连接有压力传感器17和压力信号处理器18,压力信号处理器18和温度信号处理器16分别电性连接有工控机19。本实施例中:控制系统11为模块化单元控制器,发动机2为微型涡喷发动机2,发动机2在97.5%状态出口总温1011.8K,出口总压182.7KPa,在不安装火焰稳定器6的条件下,利用控制器调节调节尾锥位置至初始位置,然后起动发动机2至慢车转速,利用测试系统12向发动机2控制器下发控制指令,控制器将控制指令转换为执行机构信号至发动机2;经控制器起动至慢车一段时间后,加速至满足加力燃烧室10进口环境条件的工作转速。然后测控系统采集获取B-B截面4、D-D截面8的总温、总压,其中B-B截面4的流道面积为8400mm2;根据总压恢复系数,计算扩压器5流阻损失,公式中的分子为相应截面的出口总压,分母为相应截面的进口总压,冷态总压恢复系数≥0.95,热态条件总压恢复系数≥0.9。其中,总温探针14和总压探针15的宽度均为8毫米,长度均为30毫米,总温探针14测量本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种发动机作为气源的加力燃烧室流阻试验系统,其特征在于:包括控制系统(11),所述控制系统(11)电性连接有测试系统(12)、可调尾椎装置(13)和控制对象,所述控制对象包括发动机(2)、加力燃烧室(10)和调节尾椎(9),所述发动机(2)依次连接有圆转矩转接段(3)和试验段,所述试验段上设有温压测量系统,所述试验段与调节尾椎(9)连接,所述可调尾椎装置(13)与调节尾椎(9)电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种发动机作为气源的加力燃烧室流阻试验系统,其特征在于:包括控制系统(11),所述控制系统(11)电性连接有测试系统(12)、可调尾椎装置(13)和控制对象,所述控制对象包括发动机(2)、加力燃烧室(10)和调节尾椎(9),所述发动机(2)依次连接有圆转矩转接段(3)和试验段,所述试验段上设有温压测量系统,所述试验段与调节尾椎(9)连接,所述可调尾椎装置(13)与调节尾椎(9)电性连接。


2.根据权利要求1所述的一种发动机作为气源的加力燃烧室流阻试验系统,其特征在于:所述试验段包括相互连接的扩压器(5)、火焰稳定器(6)和加力筒体(7),所述扩压器(5)与圆转矩转接段(3)连接,所述加力筒体(7)与调节尾椎(9)连接。


3.根据权利要求2所述的一种发动机作为气源的加力燃烧室流阻试验系统,其特征在于:所述控制系统(11)为模块化单元控制器。


4.根据权利要求2所述的一种发动机作为气源的加力燃烧室流阻试验系统,其特征在于:所述发动机(2)为微型涡喷发动机(2)。


5.根据权利要求2-4任一项所述的一种发动机作为气源的加力燃烧室流阻试验系统,其特征在于:所述温压测量系统包括总温探针(14)和总压探针(15),所述扩压器(5)与圆转矩转接段(3)的接触面为B-B截面(4),所述加力筒体(7)上设有D-D截面(8),所述D-D截面(8)和B-B截面(4)上均分别设有总温探针(14)和总压探针(...

【专利技术属性】
技术研发人员:王文杰王丹丹陈溯周君辉熊建东
申请(专利权)人:四川航天中天动力装备有限责任公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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