本发明专利技术涉及基于堆叠格栅的航空发动机进气总压畸变发生器设计方法，包括以下步骤：(一)：选定总压畸变生成装置内环半径和外环半径；(二)：确定总压畸变插板一/二/三的筛网遮挡边缘圆弧半径；(三)：计算遮挡区域面积A1和遮挡区域疏密度S1；(四)：计算并判断总压畸变插板一的堵塞度；(五)：选计算遮挡区域面积A2和遮挡区域疏密度S2；(六)：计算并判断总压畸变插板二的堵塞度；(七)：计算遮挡区域面积A3和遮挡区域疏密度S3；(八)：计算并判断总压畸变插板三的堵塞度；(九)：确定总压畸变生成装置安装位置；(十)：校验性能；(十一)：如果校验合格，则完成设计。本发明专利技术设计方法的应用可以改进航空发动机稳态总压畸变生成装置的模拟实验。实验。实验。
【技术实现步骤摘要】
基于堆叠格栅的航空发动机进气总压畸变发生器设计方法
[0001]本专利技术涉及一种基于堆叠格栅的航空发动机进气总压畸变发生器设计方法，属于航空发动机测试系统设计领域。
技术介绍
[0002]现代战机需要满足隐身、高性能、高机动等技术指标，在高空高速的飞行状态下完成大俯角，大侧滑角的飞行动作，对航空发动机来说，进气口的设计以及机身边界层、地面涡流、炮弹尾气的吸入使发动机进气面不可避免的会出现进气畸变问题。发动机进气畸变可分为总压畸变、总温畸变和旋流畸变3种形式，其中总压畸变主要是由于飞机在大攻角、大侧滑角下飞行时进气道入口气流分离造成的，这将导致发动机进气面总压发布不均匀，并诱发压气机失速喘振、叶片颤振断裂、航空发动机停止工作等一系列问题，严重制约着飞机飞行包线的拓展以及发动机性能的提升。
[0003]航空发动机进气总压畸变严重影响进气道和发动机的稳定性，为评估这种影响，国内外进行了大量的进气道实验、发动机部件实验。其中，通过畸变发生器对进气总压畸变机理试验一直是各方研究人员所关注的重点。在航空发动机进气总压畸变试验研究中，带有畸变发生器的地面模拟试验在发动机稳定性评定中具有重要作用。其方法是将发动机安装在简化后的进气道模型当中，人为制造可控的总压畸变气流并输送给发动机，以测试发动机的性能变化。这种人为可控的总压畸变气流由总压畸变生成装置生成，且不同的总压畸变生成装置模拟产生的总压畸变也有差异。
[0004]目前，国内外常见的发动机进气总压畸变生成装置主要分为稳态畸变发生器和瞬态畸变发生器2种，稳态畸变发生器主要包括畸变筛网、模拟插板等。其中，板状总压畸变生成器较为常用，多用于模拟稳态的总压畸变。通过在燃气涡轮发动机试车进气道中加入可替换的畸变模拟板可以生成不同畸变强度的总压畸变气流。
技术实现思路
[0005]本专利技术所要解决的技术问题在于改进现有技术缺陷，提供一种基于堆叠格栅的航空发动机进气总压畸变发生器设计方法。
[0006]本专利技术的工作原理为：以格栅状的总压畸变模拟器为基础，将3块畸变筛网堆叠放置，安装在发动机进气口上端，来流通过总压畸变发生器后形成局部低压区，模拟板边沿形成强紊流，在AIP(Air interface Plane)气动交界面形成稳态总压畸变，模拟航空发动机在高空高速条件下，进气道由于飞机的大俯角，大侧滑角等飞行动作产生的进气总压畸变，从而测试在此影响下进气道与航空发动机的兼容性和稳定性。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于堆叠格栅的航空发动机进气总压畸变发生器设计方法，具体包括以下步骤：
[0008](一)：根据航空发动机入口半径和发动机进气道外壁最大半径，选定总压畸变生成装置内环半径和总压畸变生成装置外环半径；
[0009](二)：根据总压畸变生成装置外环半径确定总压畸变插板一的筛网遮挡边缘圆弧半径、总压畸变插板二的筛网遮挡边缘圆弧半径和总压畸变插板三的筛网遮挡边缘圆弧半径，并确定圆弧圆心；
[0010](三)：选定总压畸变插板一的筛网桁条宽度和筛网桁条之间的间隔距离，并计算总压畸变插板一的遮挡区域面积A1和遮挡区域疏密度S1；
[0011](四)：计算并判断总压畸变插板一的堵塞度，如果堵塞度在15％
‑
20％，则进行下一步骤；否则回到步骤(三)，重新选择总压畸变插板一的筛网桁条宽度和筛网桁条之间的间隔距离；
[0012](五)：选定总压畸变插板二的筛网桁条宽度和筛网桁条之间的间隔距离，并计算总压畸变插板二的遮挡区域面积A2和遮挡区域疏密度S2；
[0013](六)：计算并判断总压畸变插板二的堵塞度，如果堵塞度在10％
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15％，则进行下一步骤；否则回到步骤(五)，重新选择总压畸变插板二的筛网桁条宽度和筛网桁条之间的间隔距离；
[0014](七)：选定总压畸变插板三的筛网桁条宽度和筛网桁条之间的间隔距离，并计算总压畸变插板三的遮挡区域面积A3和遮挡区域疏密度S3；
[0015](八)：计算并判断总压畸变插板三的堵塞度，如果堵塞度在5％
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10％，则进行下一步骤；否则回到步骤(七)，重新选择总压畸变插板三的筛网桁条宽度和筛网桁条之间的间隔距离；
[0016](九)：根据AIP气动交界面，在航空发动机的进气道中确定总压畸变生成装置安装位置；
[0017](十)：通过缩比模型风洞试验或者计算机数值模拟校验性能，如果性能不满足设计要求，回到步骤(三)，重新确定总压畸变生成装置的各项参数；
[0018](十一)：如果校验合格，则完成设计。
[0019]进一步，步骤(一)：根据航空发动机入口半径R1和发动机进气道外壁最大半径R2，选定总压畸变生成装置内环半径Rd1和总压畸变生成装置外环半径Rd2；其中，Rd1＝R1，Rd2＝R2。
[0020]进一步，步骤(二)：根据总压畸变生成装置外环半径Rd2计算总压畸变插板一的筛网遮挡边缘圆弧半径Re1,其中Re1＝Rd2；计算总压畸变插板二的筛网遮挡边缘圆弧半径Re2,其中计算总压畸变插板三筛网边缘圆弧半径Re3,其中三者圆心位于自身内环中心点竖直向下与自身外环壁的交点处。
[0021]进一步，步骤(三)：根据面积占比计算总压畸变插板一的遮挡区域面积A1和遮挡区域疏密度S1，遮挡区域面积A1的计算方法为：
[0022][0023]遮挡区域疏密度S1的计算方法为：其中，de1为总压畸变插板一的筛网桁条宽度，ds1为总压畸变插板一的筛网桁条之间的间隔距离。
[0024]进一步，步骤(四)：计算并判断总压畸变插板一的堵塞度，堵塞度的计算方法为：其中，A1为总压畸变插板一的遮挡区域面积，S1为总压畸变插板一的遮挡区域疏密度。
[0025]进一步，步骤(五)：根据面积占比计算总压畸变插板二的遮挡区域面积A2和遮挡区域疏密度S2，遮挡区域面积A2的计算方法为：
[0026][0027]遮挡区域疏密度S2的计算方法为：其中，de2为总压畸变插板二的筛网桁条宽度，ds2为总压畸变插板二的筛网桁条之间的间隔距离。
[0028]进一步，步骤(六)：计算并判断总压畸变插板二的堵塞度，堵塞度的计算方法为：其中，A2为总压畸变插板二的遮挡区域面积，S2为总压畸变插板二的遮挡区域疏密度。
[0029]进一步，步骤(七)：根据面积占比计算总压畸变插板三的遮挡区域面积A3和遮挡区域疏密度S3，遮挡区域面积A3的计算方法为：
[0030][0031]遮挡区域疏密度S3的计算方法为：其中，de3为总压畸变插板三的筛网桁条宽度，ds3为总压畸变插板三的筛网桁条之间的间隔距离。
[0032]进一步，步骤(八)：计算并判断总压畸变插板三的堵塞度，堵塞度的计算方法为：其中，A3为总压畸变插板三的遮挡区域面积，S3为总压畸变插板三的遮挡区域疏密度。
[0033]进一步，步骤(九)：根据AIP气动交界面，在航空发动机的进气道中确定总压畸变生成装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于堆叠格栅的航空发动机进气总压畸变发生器设计方法，其特征在于，包括以下步骤：(一)：根据航空发动机入口半径(7)R1和发动机进气道外壁最大半径(8)R2，选定总压畸变生成装置内环半径(12)Rd1和总压畸变生成装置外环半径(13)Rd2；其中，Rd1＝R1，Rd2＝R2；(二)：根据总压畸变生成装置外环半径(13)Rd2计算总压畸变插板一(9)的筛网遮挡边缘圆弧半径(14)Re1,其中Re1＝Rd2；计算总压畸变插板二(10)的筛网遮挡边缘圆弧半径(15)Re2,其中计算总压畸变插板三(11)筛网边缘圆弧半径(16)Re3,其中三者圆心位于自身内环中心点竖直向下与自身外环壁的交点处；(三)：选定总压畸变插板一(9)的筛网桁条宽度(17)和筛网桁条之间的间隔距离(18)，并计算总压畸变插板一(9)的遮挡区域面积A1和遮挡区域疏密度S1；根据面积占比计算总压畸变插板一(9)的遮挡区域面积A1和遮挡区域疏密度S1，遮挡区域面积A1的计算方法为：遮挡区域疏密度S1的计算方法为：其中，de1为总压畸变插板一(9)的筛网桁条宽度(17)，ds1为总压畸变插板一(9)的筛网桁条之间的间隔距离(18)；(四)：计算并判断总压畸变插板一(9)的堵塞度，如果堵塞度在15％
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20％，则进行下一步骤；否则回到步骤(三)，重新选择总压畸变插板一(9)的筛网桁条宽度(17)和筛网桁条之间的间隔距离(18)；堵塞度的计算方法为：(五)：选定总压畸变插板二(10)的筛网桁条宽度(19)和筛网桁条之间的间隔距离(20)，并计算总压畸变插板二(10)的遮挡区域面积A2和遮挡区域疏密度S2；根据面积占比计算总压畸变插板二(10)的遮挡区域面积A2和遮挡区域疏密度S2，遮挡区域面积A2的计算方...
【专利技术属性】
技术研发人员：伍世其昌，李怡庆，马凯奇，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：
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