【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及压气机试验，具体涉及一种基于附面层抽吸/喷射的压气机试验台进气系统控制方法。
技术介绍
1、进气系统是压气机试验台的一个重要组成部分，其作用是向压气机试验件提供高质量空气，并根据试验需求调节试验件进口空气参数，如总压、密度、温度等。为实现上述功能，试验台进气系统部件较多，一般由流量测量装置、节流装置、整流装置、导流盆等组成。其中流量测量装置负责计量试验时通过压气机的空气流量，节流装置负责调节试验件入口空气总压、密度等宏观参数，整流装置负责降低湍流度，提升流场均匀性，导流盆负责引导气流加速，使进气系统内较慢的气流加速到试验件需要的气流流速。流量测量装置部署在进气系统最前方，负责计量试验时通过压气机的空气流量；流量测量装置后是节流装置，其负责调节试验件入口空气总压、密度等宏观参数；节流装置后是整流装置，负责降低湍流度，提升流场均匀性；整流装置后是导流盆，负责引导气流加速。导流盆与试验件入口直接相连，如图6所示。
2、真实压气机进口边界条件要简单得多，一般只有一个长度较短的进气短舱或通道，且内部无整流措施。与真实压气机进口边界比，试验台进气系统长度长，内部结构复杂，导致试验件入口处附面层的厚度，以及附面层内的总压损失远大于真实压气机。在压气机试验台进行试验时，虽然可通过调节试验台运行参数使流量、总压、密度等与压气机真实运行工况相符，但附面层厚度参数等缺乏调节手段，难以调节，其对录取压气机性能参数、确定压气机喘振边界、研究压气机稳定裕度等，会造成一定影响。尤其是，小流量压气机在大型试验台做试验时，附面层厚度的偏
3、由此看出，现有压气机试验台进气系统，在试验件进气控制方面，存在如下的局限性：①控制措施较少，通常只配备阀门组，只能对进气流量、压力等做简单控制；②试验件入口空气参数分布与真实使用环境下有偏差，且无法控制；③开展压气机进气质量相关研究，要增加额外部件。
技术实现思路
1、针对现有试验台存在的不足，本专利技术提供一种基于附面层抽吸/喷射的压气机试验台进气系统控制方法，在常规压气机试验台进气系统中增加一套附面层抽吸/喷射装置，以实现流动控制效果的多样性。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种基于附面层抽吸/喷射的压气机试验台进气系统控制方法，在压气机试验台进气系统中设置附面层抽吸/喷射装置，所述附面层抽吸/喷射装置由多孔段、探针组、转接板、流量计和节流装置组、气泵、回流气管和控制单元组成；所述多孔段为安装在出口导流盆后、试验件入口前的等直径圆筒，沿流向布置有大量抽吸/喷射气孔，通过抽吸/喷射气孔对附面层进行抽吸/喷射控制，抽吸/喷射气孔通过软管与转接板相连；将所述探针组设置在最后一排抽吸/喷射气孔后、试验件入口前；通过所述转接板连接抽吸/喷射气孔和流量计和节流装置组；所述流量计和节流装置组根据试验需求配备多套流量计和节流装置；通过所述气泵从多孔段抽气，或者从进气系统抽气；通过所述回流气管将气泵从多孔段抽出的空气返回进气系统，或者从进气系统抽气后注入多孔段；通过所述控制单元连接探针组、具备电控能力的节流装置、流量计以及气泵。
4、进一步地，所述抽吸/喷射气孔为间距均匀、分布规律的等直径圆孔。
5、进一步地，所述探针组包括附面层探针和总压探针，用来评估附面层抽吸/喷射后的流场参数。
6、进一步地，所述转接板和流量计和节流装置组是一一对应的；转接板的一端有大量接头，通过软管连接若干数量的抽吸/喷射气孔。
7、进一步地，所述流量计和节流装置一一对应；所述节流装置包括阀门；所述节流装置为电动控制或者手动控制。
8、进一步地，所述气泵的数量与流量计和节流装置一一对应，或多个气泵连接到一个流量计和节流装置组，或多个流量计连接一个气泵。
9、进一步地，所述回流气管是单根，连接所有气泵；或所述回流气管是多根，每根回流气管根据需要连接一组或若干组气泵、或流量计，最终汇入进气系统；或者，当部分气泵从多孔段抽气，部分气泵从进气系统抽气时，不同气流方向的气泵分开连接到不同的回流气管；所述回流气管和进气系统的连接点在进气系统流量控制装置之后、整流装置前任意位置。
10、进一步地，所述控制单元由压力采集模块和控制plc组成；控制单元通过压力采集模块获取探针组的探针采集的流场数据、流量计采集的流量数据，通过控制plc调节节流装置或气泵的抽吸/喷射气量，改变试验件进口流场，使其符合试验需求。
11、进一步地，还包括气动参数控制方法，包括如下步骤：
12、步骤1：根据试验目的，按照控制策略，将将多孔段上的抽吸/喷射气孔分组；在控制附面层厚度时，将位于同一圆截面的抽吸/喷射气孔分为一组；做进气畸变试验时，基于理论分析或计算流体力学仿真结果，将相同流量的抽吸/喷射气孔分为一组；
13、步骤2：将每组抽吸/喷射气孔通过等长度软管连接到转接板，及对应的流量计和节流装置组；
14、步骤3：将流量计和节流装置与气泵相连，将气泵通过回流气管接入进气系统；
15、步骤4：将附面层抽吸/喷射装置的探针组、控制单元接入进气系统中；
16、步骤5：不启动试验台情况下，启动附面层抽吸/喷射装置，检查附面层抽吸/喷射装置是否正常运转，有无漏气现象；
17、步骤6：关闭附面层抽吸/喷射装置，正常开启压气机试验台，调节压气机试验台的运行参数达到目标工况；
18、步骤7：启动附面层抽吸/喷射装置，基于流量计和探针组的数据，逐个调节每个节流装置的流量，或每个气泵的抽吸/喷射气量；
19、步骤8：启动附面层抽吸/喷射装置后，压气机试验台的运行参数如有变化，微调压气机试验台的运行参数，使试验件进气流场达到试验需求。
20、有益效果：
21、1)本专利技术提供的技术方案可以根据试验任务需要，减小或增加试验件入口的附面层厚度；
22、2)本专利技术提供的技术方案能够改变试验件入口的流场，开展压气机进气稳定性研究；
23、3)本专利技术附面层抽吸/喷射装置中的抽吸/喷射气孔，节流装置，流量计，气泵等的数量均可自由配置，能根据控制目的、控制策略选择特定的、任意位置的抽吸/喷射气孔，并与节流装置等相连接，以实现流动控制效果的多样性。
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1.一种基于附面层抽吸/喷射的压气机试验台进气系统控制方法，其特征在于，在压气机试验台进气系统中设置附面层抽吸/喷射装置，所述附面层抽吸/喷射装置由多孔段、探针组、转接板、流量计和节流装置组、气泵、回流气管和控制单元组成；所述多孔段为安装在出口导流盆后、试验件入口前的等直径圆筒，沿流向布置有大量抽吸/喷射气孔，通过抽吸/喷射气孔对附面层进行抽吸/喷射控制，抽吸/喷射气孔通过软管与转接板相连；将所述探针组设置在最后一排抽吸/喷射气孔后、试验件入口前；通过所述转接板连接抽吸/喷射气孔和流量计和节流装置组；所述流量计和节流装置组根据试验需求配备多套流量计和节流装置；通过所述气泵从多孔段抽气，或者从进气系统抽气；通过所述回流气管将气泵从多孔段抽出的空气返回进气系统，或者从进气系统抽气后注入多孔段；通过所述控制单元连接探针组、具备电控能力的节流装置、流量计以及气泵。
2.根据权利要求1所述的一种基于附面层抽吸/喷射的压气机试验台进气系统控制方法，其特征在于，所述抽吸/喷射气孔为间距均匀、分布规律的等直径圆孔。
3.根据权利要求1所述的一种基于附面层抽吸/喷射的压气机
4.根据权利要求1所述的一种基于附面层抽吸/喷射的压气机试验台进气系统控制方法，其特征在于，所述转接板和流量计和节流装置组是一一对应的；转接板的一端有大量接头，通过软管连接若干数量的抽吸/喷射气孔。
5.根据权利要求1所述的一种基于附面层抽吸/喷射的压气机试验台进气系统控制方法，其特征在于，所述流量计和节流装置一一对应；所述节流装置包括阀门；所述节流装置为电动控制或者手动控制。
6.根据权利要求1所述的一种基于附面层抽吸/喷射的压气机试验台进气系统控制方法，其特征在于，所述气泵的数量与流量计和节流装置一一对应，或多个气泵连接到一个流量计和节流装置组，或多个流量计连接一个气泵。
7.根据权利要求1所述的一种基于附面层抽吸/喷射的压气机试验台进气系统控制方法，其特征在于，所述回流气管是单根，连接所有气泵；或所述回流气管是多根，每根回流气管根据需要连接一组或若干组气泵、或流量计，最终汇入进气系统；或者，当部分气泵从多孔段抽气，部分气泵从进气系统抽气时，不同气流方向的气泵分开连接到不同的回流气管；所述回流气管和进气系统的连接点在进气系统流量控制装置之后、整流装置前任意位置。
8.根据权利要求1所述的一种基于附面层抽吸/喷射的压气机试验台进气系统控制方法，其特征在于，所述控制单元由压力采集模块和控制PLC组成；控制单元通过压力采集模块获取探针组的探针采集的流场数据、流量计采集的流量数据，通过控制PLC调节节流装置或气泵的抽吸/喷射气量，改变试验件进口流场，使其符合试验需求。
9.根据权利要求1-8之一所述的一种基于附面层抽吸/喷射的压气机试验台进气系统控制方法，其特征在于，还包括气动参数控制方法，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于附面层抽吸/喷射的压气机试验台进气系统控制方法，其特征在于，在压气机试验台进气系统中设置附面层抽吸/喷射装置，所述附面层抽吸/喷射装置由多孔段、探针组、转接板、流量计和节流装置组、气泵、回流气管和控制单元组成；所述多孔段为安装在出口导流盆后、试验件入口前的等直径圆筒，沿流向布置有大量抽吸/喷射气孔，通过抽吸/喷射气孔对附面层进行抽吸/喷射控制，抽吸/喷射气孔通过软管与转接板相连；将所述探针组设置在最后一排抽吸/喷射气孔后、试验件入口前；通过所述转接板连接抽吸/喷射气孔和流量计和节流装置组；所述流量计和节流装置组根据试验需求配备多套流量计和节流装置；通过所述气泵从多孔段抽气，或者从进气系统抽气；通过所述回流气管将气泵从多孔段抽出的空气返回进气系统，或者从进气系统抽气后注入多孔段；通过所述控制单元连接探针组、具备电控能力的节流装置、流量计以及气泵。
2.根据权利要求1所述的一种基于附面层抽吸/喷射的压气机试验台进气系统控制方法，其特征在于，所述抽吸/喷射气孔为间距均匀、分布规律的等直径圆孔。
3.根据权利要求1所述的一种基于附面层抽吸/喷射的压气机试验台进气系统控制方法，其特征在于，所述探针组包括附面层探针和总压探针，用来评估附面层抽吸/喷射后的流场参数。
4.根据权利要求1所述的一种基于附面层抽吸/喷射的压气机试验台进气系统控制方法，其特征在于，所述转接板和流量计和节流装置组是一一对应的；转接板的一端有大量接头，通过软管连接若干数量的抽...
【专利技术属性】
技术研发人员：李超，张士杰，郭孝国，江泽鹏，陈鲲，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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