压力畸变模拟装置、系统和方法与流程

1.本发明涉及压力畸变模拟技术领域，特别涉及一种压力畸变模拟装置、系统和方法。


背景技术：

2.压力畸变是一种流场中同一截面上压力不均匀的现象，其在航空发动机等叶轮机械中比较常见。例如，航空发动机在实际工作中，由于侧风和机动飞行等工作条件的影响，会在发动机进口产生压力畸变，而发动机进口的压力畸变会对发动机性能和稳定性等产生不良影响。
3.压力畸变模拟试验是研究压力畸变对发动机性能影响的一种有效方法，其通常采用压力畸变模拟系统来模拟发动机的真实畸变发生条件，建立发动机气动截面的特定压力畸变图谱。
4.在压力畸变模拟系统中，常利用模拟网或模拟板来对发动机等的压力畸变特性进行研究和评估。模拟网或模拟板设置在机匣中，对由进气装置进入机匣的气体进行阻塞，以模拟压力畸变发生条件。试验过程中，需要更换不同的模拟网或模拟板，才能模拟不同的压力畸变发生条件。
5.可见，模拟网或模拟板的通用性和使用灵活性较差，需要制作和更换多套模拟网或模拟板，才能模拟不同的压力畸变工况，结构和操作均较为复杂，影响试验效率。


技术实现要素：

6.本发明提供一种压力畸变模拟装置、压力畸变模拟系统和压力畸变模拟方法，以更加方便灵活地进行压力畸变模拟。
7.本发明所提供的压力畸变模拟装置，包括：
8.机匣，侧壁上设有第一通孔单元，第一通孔单元包括沿着机匣周向分布的至少两个第一通孔；和
9.开闭控制装置，与机匣耦合，并用于控制第一通孔的横截面的至少部分的开闭。
10.在一些实施例中，开闭控制装置包括以下中的至少之一：
11.滑环，可转动地设置于机匣上，且侧壁上设有与第一通孔单元对应的第二通孔单元，第二通孔单元包括第二通孔，第二通孔在滑环相对于机匣转动过程中与第一通孔对齐或错开，以控制第一通孔横截面的至少部分的开闭；
12.孔塞，与第一通孔可插拔地配合，以控制第一通孔横截面的至少部分的开闭。
13.在一些实施例中，在滑环相对于机匣转动过程中，第二通孔单元中的第二通孔与第一通孔单元中的至少部分第一通孔对齐，或者，第二通孔单元中的第二通孔与第一通孔单元中的全部第一通孔错开。
14.在一些实施例中，第二通孔单元中第二通孔与第一通孔单元中的第一通孔数量相同且一一对应；或者，第二通孔单元中第二通孔与第一通孔单元中第一通孔的数量和/或分
布不同。
15.在一些实施例中，第二通孔单元中第二通孔的数量少于第一通孔单元中第一通孔的数量。
16.在一些实施例中，第一通孔单元中第一通孔的数量为第二通孔单元中第二通孔数量的至少两倍。
17.在一些实施例中，第二通孔单元中的第二通孔分布于滑环的周向一整圈，或者，第二通孔单元中的第二通孔分布于滑环周向的局部。
18.在一些实施例中，孔塞包括塞体，塞体与第一通孔轴孔配合，且塞体的横截面积等于或小于第一通孔的横截面积。
19.在一些实施例中，机匣的侧壁上设有至少两个第一通孔单元，至少两个第一通孔单元沿着机匣的轴向间隔布置，开闭控制装置调节至少两个第一通孔单元中全部或部分第一通孔单元的通流面积。
20.在一些实施例中，开闭控制装置包括一个滑环，且滑环上设有至少两个第二通孔单元，至少两个第二通孔单元沿着滑环的轴向间隔布置，并与至少两个第一通孔单元一一对应；或者，开闭控制装置包括至少两个滑环，至少两个滑环沿着机匣的轴向间隔布置并与至少两个第一通孔单元一一对应。
21.在一些实施例中，压力畸变模拟装置还包括喷气装置，喷气装置在开闭控制装置控制第一通孔横截面的至少部分打开时，通过第一通孔向机匣内喷气。
22.在一些实施例中，喷气装置沿着与机匣的轴向相交的方向向机匣内部喷气。
23.在一些实施例中，喷气装置沿着机匣的径向向机匣内部喷气。
24.在一些实施例中，喷气装置被构造为喷气方向固定或可调。
25.在一些实施例中，喷气装置包括喷嘴，喷嘴内设有喷嘴流道，喷气装置通过喷嘴流道与第一通孔连通，喷嘴流道的轴线为直线或折线。
26.在一些实施例中，喷气装置的末端插入开闭控制装置的滑环上的第二通孔中，并在第二通孔与第一通孔对齐时，与第一通孔连通。
27.在一些实施例中，喷气装置与机匣可分离地结合。
28.在一些实施例中，喷气装置包括调节阀，调节阀用于控制喷气装置是否向机匣内部喷气，和/或，控制喷气装置的喷气流量。
29.本发明所提供的压力畸变模拟系统，包括进气装置和本发明的压力畸变模拟装置，进气装置与机匣的位于轴向一端的开口连通并供气流流向机匣内部。
30.本发明所提供的压力畸变模拟方法，包括：
31.利用开闭控制装置打开或封闭沿机匣周向分布于机匣侧壁上的各第一通孔的横截面的至少部分；
32.使气流经由与机匣的位于轴向一端的开口连通的进气装置流向机匣内部，并利用喷气装置经由被开闭控制装置打开的第一通孔向机匣内喷气。
33.通过在机匣侧壁上设置具有沿机匣轴向分布的至少两个第一通孔，并设置开闭控制装置来打开或关闭第一通孔的横截面的至少部分，能够实现喷气畸变模拟方式，且便于通过调整喷气周向分布，来改变畸变发生条件，从而能够更加方便灵活地进行压力畸变模拟。
34.通过以下参照附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
35.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1示出本发明实施例中压力畸变模拟系统的结构简图。
37.图2示出图1中开闭控制装置与机匣的立体图。
38.图3示出图2的局部主视图。
39.图4示出图3中滑环的横截面示意图。
40.图5示出图1中喷气装置的喷嘴与第二连接管的立体图。
41.图6示出图5所示喷嘴在滑环和机匣上的安装示意图。
42.图7示出本发明另一些实施例中滑环的横截面示意图。
43.图8示出本发明另一些实施例中喷嘴在滑环和机匣上的安装示意图。
44.图9和图10分别示出本发明另一些实施例中开闭控制装置的结构示意图。
45.图11示出本发明实施例中压力畸变模拟方法的示意图。
46.图中：
47.100、压力畸变模拟系统；
48.10、压力畸变模拟装置；20、进气装置；30、被试装置；40、排气蜗壳；
49.1、机匣；1a、第一通孔单元；11、第一通孔；12、定位环；13、紧固孔；14、开口；
50.2、开闭控制装置；21、滑环；21a、第二通孔单元；211、第二通孔；212、第一环部；213、第二环部；214、连接部；215、连接孔；22、孔塞；22a、第一孔塞；22b、第二孔塞；221、塞头；222、塞体；
51.3、喷气装置；31储气件；32、连接管；321、第一连接管；322、第二连接管；33、调节阀；34、喷嘴；341、喷嘴流道；341a、第一流道；341b、第二流道；342、安装孔；34a、第一喷嘴部；34b、第二喷嘴部、34c、第三喷嘴部；36、夹持件；37、垫片；38、压板；
52.4、连接件。
具体实施方式
53.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
54.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
55.在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、
垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
56.在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
57.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
58.图1-11示例性地示出本发明压力畸变模拟装置、压力畸变模拟系统及压力畸变模拟方法。
59.参照图1，在本发明的一些实施例中，压力畸变模拟系统100包括压力畸变模拟装置10和进气装置20等。
60.压力畸变模拟装置10包括机匣1。参照图2，机匣1被构造为圆柱体等回转体结构。同时，机匣1内部中空，且轴向两端均设有开口14。
61.进气装置20与机匣1的位于轴向一端的开口14连通，用于供气流流向机匣1内部。进气装置20例如包括进气管道。
62.进行模拟试验时，将被试装置30，例如被试航空发动机或者被试燃气轮机等叶轮机械，与机匣1的位于轴向另一端的开口14连通。这样，进气装置20和被试装置30分别与机匣1的轴向两端的两个开口14连通，使得进气装置20、机匣1和被试装置30沿着由进气装置20进入机匣1内部的气流(例如称为来流气体或主流)的流动方向依次连通。被试装置30启动后，来流气体由进气装置20沿着机匣1的轴向进入机匣1内部，之后流向被试装置30。
63.为了对被试装置30进口压力畸变情况进行模拟，相关技术中，压力畸变模拟装置10通常还包括设置在机匣1内部的模拟网或模拟板，利用模拟网或模拟板对来流气体进行阻塞，以改变流向被试装置30的气流的分布或强度，实现被试装置30的进口压力畸变模拟。
64.以模拟网为例，模拟网上一般设有网眼，气流流经模拟网的网眼，产生压力损失，形成压力畸变区。每个模拟网与压力畸变图谱是一一对应的，即，一套模拟网只能模拟特定条件下的特定压力畸变图谱。所以，一般预先制作具有不同数量、形状或大小的网眼的多套模拟网，并在试验过程中更换不同的模拟网，才能实现对不同压力畸变发生条件的模拟，获得不同的压力畸变图谱(压力畸变图谱是一种用于表征气流压力畸变特征的表示方式，一般以截面压力等高线或云图方式表示)。每次更换不同的模拟网时，需要先拆除进气装置20。
65.可见，模拟网或模拟板的通用性和使用灵活性较差，需要制作和更换多套模拟网或模拟板，才能模拟不同的压力畸变工况，结构和操作均较为复杂，影响试验效率。
66.同时，模拟网或模拟板所对应的是一种阻塞式畸变模拟方式，容易出现流场堵塞问题，且模拟网或模拟板在试验过程中受到来流气体的冲击，容易脱落，影响试验的顺利进行。
67.基于上述发现，本发明对压力畸变模拟装置10的结构进行改进，以改善压力畸变模拟过程的方便灵活性，提高压力畸变模拟试验的试验效率。
68.参照图1-10，在本发明的一些实施例中，压力畸变模拟装置10在包括机匣1的基础上，还包括开闭控制装置2。
69.其中，参照图2-3以及图6，机匣1的侧壁上设有第一通孔单元1a，第一通孔单元1a包括沿着机匣1周向分布的至少两个第一通孔11。
70.第一通孔11贯穿机匣1的周向侧壁，其横截面例如呈圆形、方形或椭圆形等各种形状，而其轴线沿着与机匣1轴向相交的方向延伸，即第一通孔11的轴向与机匣1的轴向相交，例如，参照图6，一些实施例中，第一通孔11的轴向垂直于机匣的轴向，换句话说，第一通孔11的轴向沿着机匣1的径向。
71.通过在机匣1的侧壁上设置第一通孔11，使得气流能够经由第一通孔11喷入机匣1内部，与来流气体掺混，形成低总压区，制造进气压力畸变，实现喷气式压力畸变模拟方式。
72.在第一通孔单元1a中，第一通孔11的数量可以为两个或多个，且各第一通孔11可以沿着机匣1的周向均匀或非均匀地分布。
73.另外，第一通孔单元1a的数量不限于一个，而是也可以为两个或多个。参照图2，一些实施例中，机匣1的侧壁上设有至少两个第一通孔单元1a，这至少两个第一通孔单元1a沿着机匣1的轴向间隔布置。基于此，通过在不同第一通孔单元1a处向机匣1内部喷气，能够在机匣1的不同轴向位置处制造出畸变区域，有利于更逼真地模拟被试装置30实际工作时的进气畸变图谱。
74.开闭控制装置2与机匣1耦合，用于打开或封闭第一通孔11的横截面的至少部分，例如使第一通孔11的整个横截面均打开，或者，只打开第一通孔11的横截面的一部分(例如横截面的1/3-3/4)。这样，只需利用开闭控制装置2控制第一通孔单元1a中第一通孔11的开闭情况，例如控制第一通孔单元1a中哪些第一通孔11打开，哪些第一通孔11封闭，再例如控制第一通孔单元1a中被打开的第一通孔11是全部打开还是部分打开，即可改变喷气气流沿机匣1周向的分布，实现对不同畸变工况的模拟，而无需再依赖于多套模拟网或模拟板的制作和更换，因此，结构和操作均较为简单，且通用性和使用灵活性较好，能够实现更加方便灵活的压力畸变模拟过程，有效提高压力畸变试验效率。
75.可见，基于开闭控制装置2与机匣1上第一通孔单元1a的配合，压力畸变模拟装置10能够方便地实现喷气式压力畸变模拟方式，且能够灵活快捷地改变喷气周向分布，实现对多种压力畸变工况的模拟，有效提升压力畸变模拟装置10的通用性和使用灵活性，提高试验效率。
76.并且，与模拟网或模拟板等相比，采用喷气式压力畸变模拟方式，也有利于避免流场堵塞问题的发生。
77.其中，参照图2-8，作为开闭控制装置2的一种实施方式，开闭控制装置2包括滑环21。滑环21可转动地设置在机匣1上，且滑环21的侧壁上设有与第一通孔单元1a对应的第二通孔单元21a，第二通孔单元21a包括第二通孔211，第二通孔211在滑环21相对于机匣1转动过程中与第一通孔11对齐或错开，以打开或封闭第一通孔11横截面的至少部分。
78.基于所设置的滑环21，只需转动滑环21至不同角度位置，使滑环21上的第二通孔211与机匣1上的第一通孔11对齐或错开，即可改变第一通孔11的开闭状态，改变喷气周向位置及范围，获得不同的压力畸变图谱，方便快捷。
79.并且，采用滑环21来控制第一通孔11的开闭状态，还便于通过设计第二通孔单元
21a中第二通孔211与第一通孔单元1a中第一通孔11的分布关系，来控制第一通孔单元1a中的所有第一通孔11是否同时打开或关闭，实现对不同工况的模拟。
80.例如，参照图2-4，一些实施例中，第二通孔单元21a中第二通孔211与第一通孔单元1a中的第一通孔11数量相同且一一对应，例如相同数量的第一通孔11和第二通孔211均沿着机匣1的周向均匀分布。这样，在滑环21相对于机匣1转动过程中，第二通孔单元21a中的第二通孔211与第一通孔单元1a中的全部第一通孔11对齐或错开，换句话说，这种情况下，滑环21通过相对于机匣1转动，能够控制第一通孔单元1a中的所有第一通孔11要么同时打开(简称为第一通孔单元1a的全开状态)，要么同时封闭(简称为第一通孔单元1a的全闭状态)，即控制第一通孔单元21a在全开状态和全闭状态之间切换。其中，当滑环21控制第一通孔单元1a处于全开状态时，喷气气流经由第一通孔单元1a中的所有第一通孔11喷入机匣1内部，制造畸变进气，模拟压力畸变工况。而当滑环21控制第一通孔单元1a切换至全闭状态时，喷气气流不再经由第一通孔单元1a进入机匣1内部，方便实现均匀进气状态下的试验测量。
81.可见，将滑环21设置为同时打开或同时关闭第一通孔单元1a中的所有第一通孔11，使得在试验过程中，能够迅速实现均匀进气与畸变进气两种不同工况之间的切换，满足相应的试验要求，提高试验效率。
82.而另一些实施例中，第二通孔单元21a中第二通孔211与第一通孔单元1a中第一通孔11也可以不一一对应，例如二者的数量和/或分布不同，使得在滑环21相对于机匣1转动过程中，第二通孔单元21a中的第二通孔211可以与第一通孔单元1a中的部分第一通孔11对齐，换句话说，使得滑环21通过相对于机匣1转动，能控制第一通孔单元1a中的部分第一通孔11打开，而另一部分第一通孔11封闭，即控制第一通孔单元1a处于部分开闭状态。这样，通过转动滑环21，控制第一通孔单元1a中处于不同周向区域内的第一通孔11切换地打开，即能够改变喷气气流的周向分布范围，制造不同的周向畸变区域，模拟不同的畸变发生条件，使得在试验过程中，能够迅速实现不同进气畸变工况的灵活切换，满足更多的试验要求，获得更多的压力畸变图谱。
83.例如，一些实施例中，第二通孔单元21a中第二通孔211的数量被设置为少于第一通孔单元1a中第一通孔11的数量，具体地，第一通孔单元1a中第一通孔11的数量例如为第二通孔单元21a中第二通孔211数量的至少两倍。此时，第二通孔单元21a中的各第二通孔211以及第一通孔单元1a中的各第一通孔11例如仍均沿着周向均匀分布。这样，在滑环21转动过程中，滑环21能够控制第一通孔单元1a中的第一通孔11切换地打开，例如，滑环21在转动至第一角度位置时，控制第一通孔单元1a中位于第一周向区域内的第一通孔11打开，其他第一通孔11封闭，而在转动至第二角度位置时，则控制第一通孔单元1a中位于第二周向区域内的第一通孔11打开，其他第一通孔11封闭，使得能够从不同周向位置向机匣1内部喷气，创造不同的畸变发生条件，模拟不同的畸变工况。
84.并且，将第二通孔单元21a中第二通孔211的数量设置为少于第一通孔单元1a中第一通孔11的数量，还便于控制第一通孔单元1a在部分开闭状态和全闭状态之间切换，使得不仅能够模拟畸变工况，还能模拟均匀进气工况。例如，在第一通孔单元1a中第一通孔11的数量为第二通孔单元21a中第二通孔211数量的两倍，且第二通孔单元21a中的各第二通孔211以及第一通孔单元1a中的各第一通孔11均沿着周向分布均匀的情况下，当滑环21转动
至某些角度位置时，能打开第一通孔单元1a中一半数量的第一通孔11，使第一通孔单元1a处于部分开闭状态，方便通过控制不同周向范围内的第一通孔11打开，来实现对不同压力畸变工况的模拟，而在转动至另外一些角度位置时，又能遮蔽第一通孔单元1a中的全部第一通孔11，使第一通孔单元1a切换至全闭状态，方便模拟均匀进气工况。
85.再例如，另一些实施例中，第二通孔单元21a中第二通孔211与第一通孔单元1a中的第一通孔11的分布角度间隔和/或分布区域范围不同，也可以控制第一通孔单元1a处于部分开闭状态。例如，参照图7，一些实施例中，第二通孔单元21a中的第二通孔211不再分布于滑环21的周向一整圈，而是只分布于滑环21的周向的局部，具体例如集中分布于滑环21的60
°
、90
°
、180
°
或240
°
等周向区域内，此时，对于第一通孔单元1a中第一通孔11分布于机匣1的周向一整圈等情况，滑环21也能控制第一通孔单元1a处于部分开闭状态。
86.可见，通过将第二通孔单元21a与第一通孔单元1a之间配置为，在滑环21相对于机匣1转动过程中，第二通孔单元21a中的第二通孔211与第一通孔单元21a中的至少部分第一通孔11对齐，或者，第二通孔单元21a中的第二通孔211与第一通孔单元21a中的全部第一通孔11错开，能控制第一通孔单元1a在全开状态、全闭状态或部分开闭状态之间切换，例如，控制第一通孔单元1a在全开状态和全闭状态之间切换，或者控制第一通孔单元1a始终处于部分开闭状态，再或者控制第一通孔单元1a在部分开闭状态与全开状态和全闭状态中的至少之一之间切换，进而能够灵活地满足各种不同的试验需求，获得不同的试验结果。
87.在机匣1侧壁上设有至少两个第一通孔单元1a的情况下，为了实现开闭控制装置2对所有第一通孔单元1a开闭状态的控制，参照图2，一些实施例中，开闭控制装置2包括至少两个滑环21，且这至少两个滑环21沿着机匣1的轴向间隔布置并与各第一通孔单元1a一一对应，这样，可以利用各滑环21分别控制各第一通孔单元1a的开闭状态，由于各滑环21可以独立控制各自对应的第一通孔单元1a，使不同第一通孔单元1a的开闭状态相同或不同，制造位于机匣1不同轴向位置处的相同或不同畸变区域，因此，方便模拟更多实际工况，有利于获得更加真实的模拟结果。
88.而作为变型，另一些实施例中，开闭控制装置2也可以只包括一个滑环21，且滑环21上设有至少两个第二通孔单元21a，这至少两个第二通孔单元21a沿着滑环21的轴向间隔布置，并与各第一通孔单元1a一一对应。这样，每次只需旋转一个滑环21，即可实现对所有第一通孔单元1a开闭状态的改变，操作较为简单。
89.需要说明的是，开闭控制装置2的实施方式并不局限于前述滑环21一种。例如，参照图9-10，作为开闭控制装置2的另一种实施方式，开闭控制装置2包括孔塞22。孔塞22与第一通孔11可插拔地配合，以打开或封闭第一通孔11的横截面的至少部分。基于此，将孔塞22插入第一通孔11中，即可堵塞第一通孔11的横截面的至少部分，对第一通孔11的横截面的至少部分进行封闭，而将孔塞22从第一通孔11中拔出，又可解除对第一通孔11的堵塞，将第一通孔11打开。并且，通过利用不同的孔塞22，对第一通孔单元1a中的不同第一通孔11进行堵塞，还可方便地改变喷气周向分布，实现对不同畸变工况的模拟，简单方便，使用灵活。
90.其中，参照图9-10，孔塞22包括与第一通孔11轴孔配合的塞体222。为了使孔塞22插入时能堵塞第一通孔11的整个横截面，参照图9，一些实施例中，塞体222被构造为横截面积等于第一通孔11的横截面积，这样，塞体222插入第一通孔11中后，即能堵塞整个第一通孔11，使第一通孔11的整个横截面均封闭。而为了使孔塞22插入时只堵塞第一通孔11的部
分横截面，参照图10，一些实施例中，塞体222被构造为横截面积小于第一通孔11的横截面积，这样，塞体222插入第一通孔11中后，只堵塞第一通孔11的部分，使第一通孔11的部分横截面打开，另一部分横截面封闭，此时，仍能通过第一通孔11的打开的部分向机匣1内部喷气。
91.为了方便区分，可以将封闭第一通孔11整个横截面的孔塞11称为第一孔塞22a或全孔塞，并将封闭第一通孔11部分横截面的孔塞11称为第二孔塞22b或部分孔塞，而部分孔塞又可以根据具体封闭第一通孔11横截面的多少，进一步予以命名区分，例如，其中封闭第一通孔11横截面的一半的，可以称为半孔塞，而封闭第一通孔11横截面的3/4的，称为四分之三孔塞，等等。
92.当然，一些实施例中，开闭控制装置2也可以同时包括滑环21和孔塞22，这尤其适用于机匣1侧壁上设有沿轴向间隔布置的至少两个第一通孔单元1a的情况，例如，针对不同的第一通孔单元1a，可以分别采用滑环21和孔塞22中的一种，来改变开闭情况。
93.而为了方便向机匣1内部喷气，参照图1，一些实施例中，压力畸变模拟装置10还包括喷气装置3，喷气装置3在开闭控制装置2控制第一通孔11横截面的至少部分打开时，通过第一通孔11向机匣1内喷气。
94.继续参照图1，一些实施例中，喷气装置3包括储气件31和连接管32，储气件31用于存储气体，连接管32连接储气件31与开闭控制装置2，使得当开闭控制装置2控制第一通孔11横截面的至少部分打开时，储气件31中所存储的气体能够经由第一通孔11喷入机匣1内部，与来流气体接触掺混，形成低总压区，实现压力畸变模拟。
95.并且，参照图6和图8，一些实施例中，喷气装置3还包括喷嘴34。喷嘴34例如通过连接管32与储气件31连通。喷嘴34内设有喷嘴流道341，喷气装置3通过喷嘴流道341与第一通孔11连通，使得在第一通孔11被打开时，气流能够从喷嘴流道341喷出，进入机匣1内部。
96.另外，参照图1，一些实施例中，喷气装置3还包括调节阀33，调节阀33用于控制喷气装置3是否向机匣1内部喷气，和/或，控制喷气装置3的喷气流量。通过设置调节阀33，可以在开闭控制装置2控制第一通孔11打开的情况下，进一步利用调节阀33控制喷气情况，通过改变喷气流量等方式，来改变畸变强度，模拟更多工况。
97.在向机匣1内部喷气时，喷气装置3的喷气方向例如沿着与机匣1轴向相交的方向，以使喷气气流与来流气体流向相交，更充分地进行掺混。
98.其中，喷气装置3的喷气方向可以是固定的，也可以是可调的。例如，参照图6，一些实施例中，喷嘴流道341的轴线为直线，这种情况下，喷气装置3的喷气方向是固定的。再例如，参照图8，另一些实施例中，喷嘴流道341的轴线为折线，这种情况下，通过旋转喷嘴34，即可改变改变喷嘴流道341出口的朝向，进而改变喷气方向，实现对喷气方向的调节。喷气方向可调时，便于实现对更多压力畸变工况的模拟。
99.下面进一步介绍图1-10所示的各实施例。
100.首先介绍图1-6所示的实施例。
101.如图1-6，在该实施例中，压力畸变模拟系统100包括进气装置20、压力畸变模拟装置10、被试装置30和排气蜗壳40等。
102.进气装置20、压力畸变模拟装置10、被试装置30和排气蜗壳40沿着来流气体(即进气装置20所提供气体)的流动方向依次连通。
103.在该实施例中，被试装置30具体为航空发动机。
104.而如图1所示，在该实施例中，压力畸变模拟装置10包括机匣1、开闭控制装置2和喷气装置3等。
105.其中，如图2所示，机匣1被构造为中空圆柱体，其轴向两端的两个开口14分别与进气装置20和被试装置30连通，且其周向侧壁上设有沿轴向间隔布置的三个第一通孔单元1a，每个第一通孔单元1a均包括沿着机匣1周向均匀分布的多个(例如8-12个)第一通孔11。各第一通孔11具体均为轴向沿着机匣1径向的圆孔，且直径相等。
106.继续参照图2，在该实施例中，开闭控制装置2包括滑环21，滑环21可转动地套设于机匣1外部，并与第一通孔单元1a的轴向位置相应，用于控制第一通孔单元1a的开闭状态。图2中仅示出了与两个第一通孔单元1a相应的滑环21，但可以理解，第三个通孔单元1a处也可以对应设有滑环21。
107.其中，如图3、图4和图6所示，滑环21上设有第二通孔单元21a，第二通孔单元21a包括沿滑环21周向均匀分布的多个第二通孔211，这多个第二通孔211的数量与第一通孔单元1a中第一通孔11的数量相同，且每个第二通孔211均为与第一通孔11等径的圆孔。这样，第二通孔单元21a中的第二通孔211，与第一通孔单元1a中的第一通孔11，不仅数量相同，且孔间的最小角度间隔相等，使得第二通孔单元21a的第二通孔211与第一通孔单元1a中的第一通孔11一一对应，从而滑环21通过相对于机匣1转动，即可控制第一通孔单元1a中的各第一通孔11同时打开或同时关闭。
108.并且，如图2-4所示，在该实施例中，为了方便滑环21在机匣1上的安装，滑环21被构造为包括第一环部212和第二环部213，第一环部212和第二环部213可拆卸地连接，例如通过螺栓等连接件4连接，使得能够方便地将滑环21套设于机匣1上，而无需预先拆除进气装置20等其他结构。安装滑环21时，可以将第一环部212和第二环部213分别套在机匣1上，然后再用连接件4连接第一环部212和第二环部213，即可实现滑环21在机匣1上的安装，简单方便。
109.其中，第一环部212和第二环部213例如分别为半圆环，或者其中一个为小半圆环(即弧长为劣弧)，另一个为大半圆环(弧长为优弧)。
110.而为了方便第一环部212和第二环部213的连接，如图2和图4，在该实施例中，第一环部212和第二环部213上对应设有连接部214，连接部214例如位于第一环部212或第二环部213的自由端，并由自由端向滑环21的径向外侧凸出，形成径向凸缘。连接件4通过连接第一环部212和第二环部213上对应的连接部214，即可实现第一环部212和第二环部213的连接。
111.另外，如图2和图4，在该实施例中，机匣1上还设有定位环12，用于限制滑环21的轴向位移，使得滑环21能够更可靠地控制第一通孔单元1a的开闭。具体地，由图3可知，在该实施例中，滑环21的轴向两侧分别设有一个定位环12，这样，两个定位环12限制滑环21朝轴向两侧的位移，有利于实现滑环21与第一通孔单元1a更稳定可靠地配合。
112.喷气装置3用于提供喷气气流。如图1及图5-6所示，在该实施例中，喷气装置3包括储气件31、连接管32、调节阀33及喷嘴34等。
113.储气件31通过连接管32与喷嘴34连通。喷嘴34则作为喷气装置3的末端，插入第二通孔211中，并在第二通孔211与第一通孔11对齐时，与第一通孔11连通，以将气流喷入机匣
1内部，制造低总压区，模拟畸变工况。调节阀33设置在连接管32上，用于调节喷气流量，以改变畸变强度。
114.其中，如图6所示，在该实施例中，喷嘴34与机匣1可分离地结合。具体地，如图6所示，喷嘴34包括沿着喷气气流流动方向依次连通的第一喷嘴部34a、第二喷嘴部34b和第三喷嘴部34c。第一喷嘴部34a、第二喷嘴部34b和第三喷嘴部34c均呈圆柱形，第一喷嘴部34a和第二喷嘴部34b的直径分别小于和大于第三喷嘴部34c的直径。第三喷嘴部34c穿过第二通孔211，并插入第一通孔11中。第一喷嘴部34a和第二喷嘴部34b则均露在第二通孔211外部，且第二喷嘴部34b抵靠于滑环21的外壁上。同时，第二喷嘴部34b上设有安装孔342，而滑环21和机匣1上则分别对应设有连接孔215和紧固孔13，连接件4插入对应的安装孔342、连接孔215和紧固孔13中，实现喷嘴34在滑环21和机匣1上的可拆卸连接，以及滑环21在机匣1上的可拆卸连接。连接件4例如包括螺栓等螺纹连接件，此时，紧固孔13可以为螺纹孔。这样，一方面便于滑环21在不同角度位置之间转动，调整喷气气流在周向范围上的总体分布，实现在不同工况间的灵活切换，另一方面也便于在滑环21转动到各目标角度位置后，限制滑环21的周向位移，使滑环21能够更稳定可靠地保持于目标角度位置，模拟得到更准确的试验结果。
115.当然，其他实施例中，在第一通孔11打开时，喷嘴34也可以不插入第一通孔11中，而位于第一通孔11外，以进一步方便滑环21转动。
116.并且，如图6所示，在该实施例中，喷嘴34内部的喷嘴流道341的轴线为直线，且喷嘴34的出口大致平齐于或凸出于第一通孔11的朝向机匣1内部的孔口，这样，喷气气流沿着机匣1的径向进入机匣1内部，能与来流气体充分掺混，制造进气压力畸变。
117.另外，如图1和图6所示，在该实施例中，连接管32包括沿着气流流动方向依次连接的第一连接管321和第二连接管322。第一连接管321与储气件31连通。第二连接管322与喷嘴34连通。第一连接管321和第二连接管322通过调节阀33连接，即调节阀33设置于第一连接管321和第二连接管322之间。通过调节调节阀33，改变喷气流量，能够改变喷射气流与来流气体的掺混程度，进而改变畸变强度。
118.其中，如图5所示，第二连接管322例如为软管，以进一步方便滑环21转动。第二连接管322具体可以套至喷嘴34的第一喷嘴部34a上，且在套好后，可以利用夹持件36对第二连接管322进行夹持紧固。
119.基于该实施例的压力畸变模拟装置10，转动滑环21，使第二通孔单元21a中的第二通孔211与第一通孔单元1a中的第一通孔11重合，则第一通孔单元1a中的第一通孔11被打开，喷气气流能够经由喷嘴34喷入机匣1内部，实现对进气畸变工况的模拟，并且，在喷气过程中，可以利用调节阀33来改变喷气流量，进而改变畸变强度，实现对不同进气畸变工况的模拟；而当第二通孔单元21a中的第二通孔211与第一通孔单元1a中的第一通孔11不重合，彼此错开时，第一通孔单元1a中的第一通孔11被封闭，又可以模拟均匀进气工况。
120.其中，在需要试验时，可以先将滑环21安装至机匣1上，并将滑环21旋转至某一周向位置，使第二通孔单元21a中的第二通孔211与第一通孔单元1a中的第一通孔11重合，将各第一通孔11打开；然后将喷嘴34插入第二通孔211中，并将连接件4插入安装孔342、连接孔215和紧固孔13中，对喷嘴34进行紧固；之后再将第二连接管322套至第一喷嘴部34a上，并用夹持件36紧固，当然，第二连接管322也可以预先套在第一喷嘴部34a上；然后，运行被
试装置30，并将调节阀33打开至需要的开度，使喷气气流和来流气体进行掺混，产生相应的进口压力畸变图谱，对被试装置30进行相应的气动参数测量，研究总压畸变对被试装置30性能和稳定性的影响。当调节阀33关闭，或者，当滑环21旋转至第二通孔单元21a中的第二通孔211与第一通孔单元1a中的第一通孔11不再重合时，可以实现均匀进气状态下的试验测量。
121.可见，该实施例的压力畸变模拟系统100，能够方便灵活地模拟被试装置30的进气压力畸变图谱，其中压力畸变模拟装置10的适用性较强，使得在压力畸变模拟过程中能够免于制作多套模拟网或模拟板，降低制造成本，缩短制作周期，且压力畸变模拟装置10易于装配及拆卸，在试验时无需反复拆装进气装置20，方便迅速地在均匀进气及畸变进气等不同工况之间切换，提高试验效率。
122.同时，滑环21及喷气装置3等，无需像模拟网或模拟板等一样，承受来流气体的冲击，因此，安装可靠性较高，不易脱落。
123.接下来介绍图7-10所示的几个实施例。为了简化描述，接下来仅重点描述这几个实施例与图1-6所示施例的区别。
124.其中，在图7所示的实施例中，仍采用滑环21作为开闭控制装置2，但与图1-6所示实施例的不同之处主要在于，在该实施例中，滑环21上的第二通孔211，不再分布于滑环21的周向一整圈，而是集中分布于滑环21的周向的局部。基于此，在第一通孔单元1a中的第一通孔11仍均匀分布于机匣1的一整圈的情况下，滑环21转动时，控制第一通孔单元1a中的部分第一通孔11打开，而其他第一通孔11封闭，使得第一通孔单元1a能处于部分开闭状态。
125.在图8所示的实施例中，喷嘴34内的喷嘴流道341，其轴线不再为直线，而是为折线。具体地，喷嘴流道341包括第一流道341a和第二流道341b，第一流道341a和第二流道341b沿着喷气气流的流动方向依次连通，且第一流道341a的轴线与第二流道341b的轴线不共线，而是彼此之间具有夹角。基于此，喷气装置3的喷气方向可调，试验过程中，通过在安装喷嘴34时，旋转喷嘴34至不同的角度位置，能够改变喷气方向，调节喷气气流流向与来流气体流向之间的夹角，改变喷气气流与来流气体的掺混范围和掺混强度，使得畸变强度发生变化，实现对更多压力畸变工况的模拟。
126.另外，如图8所示，在该实施例中，喷嘴34的固定结构也与图1-6所示的实施例稍有差别。具体地，在图8所示的实施例中，喷气装置3还包括压板38。连接件4不再直接穿过喷嘴34，来实现喷嘴34与滑环21和机匣1的连接，而是通过穿过压在喷嘴34上(具体为第二喷嘴部34b上)的压板38，来实现喷嘴34与滑环21和机匣1的连接。并且，在压板38和喷嘴34之间，还设有垫片37。垫片37具体设置在压板38与第二喷嘴部34b之间。基于此，安装喷嘴34时，可以先将喷嘴34插入第二通孔211中，并将垫片37套在喷嘴34上，然后将压板38套在喷嘴34上，再旋转喷嘴34至预定角度，之后将连接件4穿过压板38、滑环21上的连接孔215及机匣1上的紧固孔13，对喷嘴34进行紧固。
127.在图9和图10所示的实施例中，不再采用滑环21作为开闭控制装置2，而是采用孔塞22作为开闭控制装置2。
128.其中，由图9-10可知，图9和图10所示的孔塞22具有相同之处，即孔塞22均包括塞头221和塞体222。塞体222用于与第一通孔11轴孔配合，其通过在第一通孔11中的插拔，来控制第一通孔11的开闭。塞头221连接于塞体222的轴向端部，且塞头221的直径大于塞体
222的直径，使得在堵塞第一通孔11时，塞头221可以抵靠于机匣1的外壁上，限制孔塞22沿第一通孔11轴向的位移，防止孔塞22掉入机匣1内部。
129.同时，如图9和图10所示，图9和图10所示的孔塞22也具有不同之处。具体地，在图9所示的实施例中，孔塞22被构造为第一孔塞22a，其塞头221和塞体222的横截面均呈整圆形，是一种全孔塞，其在插入第一通孔11中后，封闭第一通孔11的整个横截面；而在图10所示的施例中，孔塞22被构造为第二孔塞22b，其塞头221和塞体222的横截面均具体呈半圆形，是一种半孔塞，其在插入第一通孔11中后，封闭第一通孔11的横截面的一半。
130.需要说明的是，在另一些实施例中，开闭控制装置2也可以同时包括第一孔塞22a和第二孔塞22b，以灵活满足不同的试验需求。
131.参照图11，本发明还提供一种压力畸变模拟方法，其包括：
132.s101，利用开闭控制装置2打开或封闭沿机匣1周向分布于机匣1侧壁上的各第一通孔11的横截面的至少部分；
133.s102，使气流经由与机匣1的位于轴向一端的开口14连通的进气装置20流向机匣1内部，并利用喷气装置3经由被开闭控制装置2打开的第一通孔11向机匣1内喷气。
134.其中，在步骤s101中，例如可以根据目标压力畸变图谱，来利用开闭控制装置2打开或封闭第一通孔11的横截面的至少部分。
135.另外，每完成一个工况的模拟之后，可以再循环步骤s101和步骤s102，以模拟不同工况，获得不同试验结果，为飞机进气道与发动机相容性研究，以及推进系统稳定性和性能评定研究等，提供有效的数据支撑。
136.以上仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，参数均应包含在本发明的保护范围之内。