一种与全尺寸进气道一体化设计的射流预冷试验平台制造技术

本申请属于射流预冷试验技术领域，特别涉及一种与全尺寸进气道一体化设计的射流预冷试验平台。包括：加温稳压系统、进气转接段、前测试段、全尺寸进气道、后测试段、排气段。所述进气转接段的前端与所述加温稳压系统出口连接；所述前测试段的前端与所述进气转接段的后端连接；所述全尺寸进气道的前端与所述前测试段的后端连接，所述全尺寸进气道内部安装有喷杆，所述喷杆的进水管路通过水介质分配器与水系统连接；所述后测试段的前端与所述全尺寸进气道的后端连接；所述排气段的前端与所述后测试段的后端连接，所述排气段上安装有电动调节蝶阀。本申请具备开展部件级和整机级射流预冷试验的能力，可以真实模拟发动机的进气环境。可以真实模拟发动机的进气环境。可以真实模拟发动机的进气环境。

【技术实现步骤摘要】
一种与全尺寸进气道一体化设计的射流预冷试验平台


[0001]本申请属于射流预冷试验
，特别涉及一种与全尺寸进气道一体化设计的射流预冷试验平台。

技术介绍

[0002]在成熟涡轮机基础上发展的涡轮冲压组合动力具有技术难度小、研制周期短、可快速形成装备等优势，可填补我军在高速动力装备领域的空白。但涡轮冲压组合动力最突出的问题是常规涡轮发动机的极限工作速度仅为Ma2.5左右，无法达到冲压发动机稳定工作的速度下限Ma3.0，两者存在“速度沟壑”问题，而采用射流预冷技术可以有效解决此问题。射流预冷技术的原理是将低沸点的离散化水介质或水和甲醇混合物喷射到高温来流中，利用水介质巨大的汽化潜热作用大幅降低来流温度，拓展发动机飞行包线，使其不受飞行高度和马赫数的限制。
[0003]目前，国内外对射流预冷技术开展大量研究工作，国外机构关注的是射流预冷对整机推力的影响；欧美等发达国家已经针对多种型号发动机进行了大量射流预冷试验研究，而国内研究机构主要通过数值仿真的方式研究射流预冷技术，通过数值模拟得到的数据由于未经过试验有效验证，往往置信度较低，因此急需一种与全尺寸进气道一体化设计的地面射流预冷试验平台开展相关射流预冷试验验证工作。
[0004]现有技术中还存在以下问题：没有能够基于真实全尺寸进气道开展射流预冷地面试验的试验平台；受到复杂进气系统结构的影响，进气流场不均匀，导致进气总压损失大，同时经预冷后的温度场分布不均匀；由于进气来流温度较高，进气管道受热膨胀，一般采用球面环配合密封圈结构实现热胀的吸收和管道密封，但该结构工艺复杂，在高压力进气状态下容易密封不严，造成泄露；射流预冷进气系统无压力调节装置，无法真实模拟发动机的进气环境；无法有效测量进气和射流预冷后流场的物理参数。
[0005]因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

技术实现思路

[0006]本申请的目的是提供了一种与全尺寸进气道一体化设计的射流预冷试验平台，以解决现有技术存在的至少一个问题。
[0007]本申请的技术方案是：
[0008]一种与全尺寸进气道一体化设计的射流预冷试验平台，包括：
[0009]加温稳压系统；
[0010]进气转接段，所述进气转接段的前端与所述加温稳压系统出口连接；
[0011]前测试段，所述前测试段的前端与所述进气转接段的后端连接；
[0012]全尺寸进气道，所述全尺寸进气道的前端与所述前测试段的后端连接，所述全尺寸进气道内部安装有喷杆，所述喷杆的进水管路通过水介质分配器与水系统连接；
[0013]后测试段，所述后测试段的前端与所述全尺寸进气道的后端连接；
[0014]排气段，所述排气段的前端与所述后测试段的后端连接，所述排气段上安装有电动调节蝶阀。
[0015]在本申请的至少一个实施例中，所述进气转接段包括转接段壳体以及安装在所述转接段壳体内部的整流板，其中，
[0016]所述转接段壳体包括一体成型的前段壳体以及后段壳体；
[0017]所述前段壳体的前端截面为圆形，后端截面为方形，所述前段壳体与所述加温稳压系统同轴；
[0018]所述后段壳体的前端截面为方形，后端截面为矩形，所述后段壳体与所述全尺寸进气道的进口段同轴；
[0019]所述整流板在所述转接段壳体内部沿纵向均匀设置6个。
[0020]在本申请的至少一个实施例中，6个所述整流板之间通过沿横向均匀设置的3个加强肋板连接。
[0021]在本申请的至少一个实施例中，所述前测试段设置有第一总温总压变送器，所述后测试段设置有第二总温总压变送器。
[0022]在本申请的至少一个实施例中，所述喷杆沿所述全尺寸进气道的进口截面横向均匀布置多个。
[0023]在本申请的至少一个实施例中，所述水介质分配器固定安装在所述全尺寸进气道上，通过橡胶软管分别与所述喷杆以及所述水系统连接。
[0024]在本申请的至少一个实施例中，还包括支撑架，所述支撑架包括前支撑架以及后支撑架，其中，
[0025]所述加温稳压系统通过第一固定支撑座安装在所述前支撑架上；
[0026]所述全尺寸进气道通过第二固定支撑座安装在所述后支撑架上；
[0027]所述排气段通过第三固定支撑座以及滑动支撑座安装在所述后支撑架上。
[0028]在本申请的至少一个实施例中，所述全尺寸进气道外壁面上对称设置有销轴，所述销轴插接在耳片连接部中，所述耳片连接部与所述第二固定支撑座固定连接。
[0029]在本申请的至少一个实施例中，
[0030]所述进气转接段的后端设置有转接段后法兰，所述转接段后法兰的根部开设有安装槽，所述安装槽中安装有橡胶石墨盘根；
[0031]所述前测试段的前端设置有前插接段以及前测试段前法兰，所述前插接段插接在所述进气转接段后端，所述前测试段前法兰与所述转接段后法兰通过螺栓连接。
[0032]在本申请的至少一个实施例中，
[0033]所述排气段的前端设置有排气段前法兰，所述排气段前法兰的根部开设有安装槽，所述安装槽中安装有橡胶石墨盘根；
[0034]所述后测试段的后端设置有后插接段以及后测试段后法兰，所述后插接段插接在所述排气段前端，所述后测试段后法兰与所述排气段前法兰通过螺栓连接。
[0035]专利技术至少存在以下有益技术效果：
[0036]本申请的与全尺寸进气道一体化设计的射流预冷试验平台，
[0037]a)具备开展部件级和整机级射流预冷试验的能力；
[0038]b)可以真实模拟发动机的进气环境，试验结果准确真实；
[0039]c)能够保证射流预冷试验进气流场均匀；
[0040]d)可以有效吸收进气管道的热膨胀量并实现管道有效密封；
[0041]e)可以精确评估射流预冷前、后流场的各项物理参数，为性能计算和评估提供重要参考。
附图说明
[0042]图1是本申请一个实施方式的与全尺寸进气道一体化设计的射流预冷试验平台俯视图；
[0043]图2是本申请一个实施方式的与全尺寸进气道一体化设计的射流预冷试验平台主视图；
[0044]图3是本申请一个实施方式的进气转接段主视图；
[0045]图4是本申请一个实施方式的进气转接段左视图；
[0046]图5是本申请一个实施方式的与全尺寸进气道一体化设计的射流预冷试验平台的支撑结构示意图；
[0047]图6是图5中I处放大图；
[0048]图7是图5中II处放大图。
[0049]其中：
[0050]1‑
水系统；2
‑
加温稳压系统；3
‑
进气转接段；4
‑
水介质分配器；5
‑
全尺寸进气道；6
‑
电动调节蝶阀；7
‑
前测试段；8
‑
喷杆；9
‑
后测试段；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种与全尺寸进气道一体化设计的射流预冷试验平台，其特征在于，包括：加温稳压系统(2)；进气转接段(3)，所述进气转接段(3)的前端与所述加温稳压系统(2)出口连接；前测试段(7)，所述前测试段(7)的前端与所述进气转接段(3)的后端连接；全尺寸进气道(5)，所述全尺寸进气道(5)的前端与所述前测试段(7)的后端连接，所述全尺寸进气道(5)内部安装有喷杆(8)，所述喷杆(8)的进水管路通过水介质分配器(4)与水系统(1)连接；后测试段(9)，所述后测试段(9)的前端与所述全尺寸进气道(5)的后端连接；排气段，所述排气段的前端与所述后测试段(9)的后端连接，所述排气段上安装有电动调节蝶阀(6)。2.根据权利要求1所述的与全尺寸进气道一体化设计的射流预冷试验平台，其特征在于，所述进气转接段(3)包括转接段壳体(11)以及安装在所述转接段壳体(11)内部的整流板(12)，其中，所述转接段壳体(11)包括一体成型的前段壳体以及后段壳体；所述前段壳体的前端截面为圆形，后端截面为方形，所述前段壳体与所述加温稳压系统(2)同轴；所述后段壳体的前端截面为方形，后端截面为矩形，所述后段壳体与所述全尺寸进气道(5)的进口段同轴；所述整流板(12)在所述转接段壳体(11)内部沿纵向均匀设置6个。3.根据权利要求2所述的与全尺寸进气道一体化设计的射流预冷试验平台，其特征在于，6个所述整流板(12)之间通过沿横向均匀设置的3个加强肋板(13)连接。4.根据权利要求1所述的与全尺寸进气道一体化设计的射流预冷试验平台，其特征在于，所述前测试段(7)设置有第一总温总压变送器，所述后测试段(9)设置有第二总温总压变送器。5.根据权利要求1所述的与全尺寸进气道一体化设计的射流预冷试验平台，其特征在于，所述喷杆(8)沿所述全尺寸进气道...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛洪科，刘旭峰，乔木，王则，黄琨，黄新禹，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：