一种高空台流量管总压径向测点布置方法及测量耙技术

本申请提供了一种高空台流量管总压径向测点布置方法及测量耙，属于航空发动机试验技术领域，方法具体包括：获取最大附面层厚度；根据所述最大附面层厚度，将流量测量截面处的测量耙划分为速度梯度区和主流区，所述速度梯度区靠近流量管管壁，所述速度梯度区的长度大于所述最大附面层厚度；对所述速度梯度区采用对数线性法进行测点布置；对所述主流区采用等环面法进行测点布置。通过本申请的处理方案，可以有效提高空气流量计算精度，同时又不增加测点以及额外成本。点以及额外成本。点以及额外成本。

【技术实现步骤摘要】
一种高空台流量管总压径向测点布置方法及测量耙


[0001]本申请涉及航空发动机试验
，尤其涉及一种高空台流量管总压径向测点布置方法及测量耙。

技术介绍

[0002]在航空发动机高空模拟试验中，发动机进口空气质量流量，作为评定发动机性能的重要参数，是试验测试工作关注的重点之一，同时还是确定发动机推力以及耗油率的基础参数。目前，进气流量管因其低压损、结构简单、成本低的特点，在国内高空模拟试验台上得到了广泛应用。空气流量作为一个间接测量参数，需要直接测量流量测量截面的总温、总压、静压以及面积等参数来得到。在工程实践中，由于堵塞效应、测试时间和费用等因素的影响，不可能获得密集的测点，而只能通过有限的径向和周向布点，测量和计算流量测量截面的平均参数。
[0003]目前，在航空发动机试验领域，截面总压测量广泛采用了等环面的径向布点方式，使用这种测量布点方式，虽然计算简单，但面积加权平均等于其算术平均，而没有考虑圆形截面管道内的速度分布形式。
[0004]因此，可以在不增加测点以及测试成本的情况下，提出一种高空台流量管总压径向测点布置方法，提高流量管参数测量精度。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请实施例提供一种高空台流量管总压径向测点布置方法及测量耙，至少部分解决现有技术中存在的采用等环面总压测点布置方法，通过环面积分法计算得到的空气流量精度不高的问题。
[0006]本申请实施例提供一种高空台流量管总压径向测点布置方法，所述方法包括：
[0007]获取最大附面层厚度；
[0008]根据所述最大附面层厚度，将流量测量截面处的测量耙划分为速度梯度区和主流区，所述速度梯度区靠近流量管管壁，所述速度梯度区的长度大于所述最大附面层厚度；
[0009]对所述速度梯度区采用对数线性法进行测点布置；
[0010]对所述主流区采用等环面法进行测点布置。
[0011]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述最大附面层厚度的计算依据为流量管的尺寸和进气条件。
[0012]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述速度梯度区采用对数线性法进行测点布置之前还包括：
[0013]根据空气流量的测量精度要求，分解出总压测量精度，得到满足所述总压测量精度要求的最低测点数m，从而确定测量耙上的测点总数N，其中，N>m；
[0014]对所述流量测量截面划分为N个等面积的圆环。
[0015]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述速度梯度区采用对数线性法进行测
点布置，具体包括：
[0016]获取流量管内对数速度分布公式：
[0017]将所述速度梯度区内的相邻两个圆环进行合并；
[0018]根据所述速度梯度区内合并后的每个圆环的内外半径和所述对数速度分布公式构建测点位置求解的方程组，所述方程组为：
[0019][0020]其中，y
m1
，y
m2
分别为合并后的每个圆环的环内布置两点的位置，r
mi
、r
mo
分别为内外环半径，a
m
为速度分布式中对数部分的均值为，b
m
为速度分布式中线性部分的均值，D为流量管直径,R为流量管半径；
[0021]根据所述方程组求解所述速度梯度区内的测点。
[0022]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述对所述主流区采用等环面法进行测点布置具体包括：
[0023]对所述主流区内的每个圆环均再次划分为两个面积相等的圆环；
[0024]划分时形成的圆即为主流区内的测点位置。
[0025]第二方面，本申请实施例还提供一种高空台流量管总压径向测量耙，包括取压孔、支杆和安装座，所述取压孔设置于所述支杆上，所述取压孔在所述支杆上的位置由如前述第一方面任一实施例所述的高空台流量管总压径向测点布置方法得到，所述安装座安装于流量管外侧，所述支杆穿过流量管壁连接于所述安装座上实现所述测量耙的固定安装。
[0026]有益效果
[0027]本申请实施例中的一种高空台流量管径向测点布置方法及测量耙，根据流量管管内湍流流动的对数速度分布规律特点，通过将测量耙划分为速度梯度区和主流区，采用不同的测点位置布置方法，此方案仅改变测点位置，不增加测点数目，也不会带来额外的成本，实现空气流量的精确测量，为发动机性能以及状态的准确评估提供保障。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0029]图1为根据本专利技术一实施例的高空台流量管总压径向测点布置方法的流程图；
[0030]图2为根据本专利技术一实施例的高空台流量管总压径向测点布置方法；
[0031]图3为根据本专利技术一实施例的高空台流量管总压径向测量耙。
[0032]图中：1、支杆；2、取压孔；3、安装座。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0034]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0035]要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
[0036]还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本申请的基本构想，图式中仅显示与本申请中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0037]另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
[0038]目前，在航空发动机试验领域，截面总压测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高空台流量管总压径向测点布置方法，其特征在于，所述方法包括：获取最大附面层厚度；根据所述最大附面层厚度，将流量测量截面处的测量耙划分为速度梯度区和主流区，所述速度梯度区靠近流量管管壁，所述速度梯度区的长度大于所述最大附面层厚度；对所述速度梯度区采用对数线性法进行测点布置；对所述主流区采用等环面法进行测点布置。2.根据权利要求1所述的高空台流量管总压径向测点布置方法，其特征在于，所述最大附面层厚度的计算依据为流量管的尺寸和进气条件。3.根据权利要求1所述的高空台流量管总压径向测点布置方法，其特征在于，所述速度梯度区采用对数线性法进行测点布置之前还包括：根据空气流量的测量精度要求，分解出总压测量精度，得到满足所述总压测量精度要求的最低测点数m，从而确定测量耙上的测点总数N，其中，N>m；对所述流量测量截面划分为N个等面积的圆环。4.根据权利要求3所述的高空台流量管总压径向测点布置方法，其特征在于，所述速度梯度区采用对数线性法进行测点布置，具体包括：获取流量管内对数速度分布公式：将所述速度梯度区内的相邻两个圆环进行合并；根据所述速度梯度区内合并后的每个圆环的内外半径和所述对数速度分...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁世辉，刘盾盾，赵涌，张志宏，宋子军，
申请(专利权)人：中国航发四川燃气涡轮研究院，
类型：发明
国别省市：