一种稳动态可调的压力畸变发生器及其方法

本发明属于航空发动机，具体涉及一种稳动态可调的压力畸变发生器及其方法。

背景技术：

1、随着现代飞机机动性的不断提高，发动机进气道内流场畸变问题愈发复杂，进气总压畸变是目前最常见的进气畸变，包括稳态总压畸变和动态总压畸变，在不同的飞行条件下稳态压力畸变指数和动态压力畸变指数在综合畸变指数中的占比是不同的。

2、常见的压力畸变模拟装置如畸变网、模拟板和插板等，对稳态压力畸变模拟的效果较好，但是对于动态压力畸变仍有不足，也不能模拟不同占比的稳动态畸变。目前常用的射流等动态畸变模拟装置也仍存在很大的不足，尚处于发展阶段。

3、采用多个铰链式畸变元件组合的压力畸变发生器可实现畸变流场可调，但由于动态畸变相较于稳态畸变衰减较快，若稳动态畸变指数均由同一种畸变发生器产生，可能会导致动态畸变指数较小的情况。此外，由于多孔铰链畸变发生器元件众多，导致其影响参数较多，因此，设计一款稳动态可调的畸变发生器较为复杂。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决由于动态畸变相较于稳态畸变衰减较快，若稳动态畸变指数均由同一种畸变发生器产生，可能会导致动态畸变指数较小的情况的问题，同时实现了稳动态比例可调，提供一种稳动态可调的压力畸变发生器及其方法；

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种稳动态可调的压力畸变发生器，包括：第一畸变段、第一调节模块、第二调节模块以及第二畸变段，所述第一畸变段通过法兰与第二畸变段相连接；

3、所述第一畸变段中部插接有第一调节模块，用于调节稳动态压力畸变比例，所述第二畸变段上均匀开设有若干槽，若干所述槽内均插接有第二调节模块，用于提高动态压力畸变比例。

4、进一步地，所述第一调节模块包括框体、隔板以及第一畸变元件，所述隔板设置在框体内，且与框体的内壁相连接，所述第一畸变元件设置在隔板上，且第一畸变元件位于第一畸变段内。

5、进一步地，所述第二调节模块包括传动杆、封盖、安装台以及第二畸变元件，所述封盖、安装台以及第二畸变元件依次设置在传动杆上，所述槽的内壁与安装台相连接，所述传动杆与安装台滑动连接，所述封盖滑动连接安装台上，并紧贴在第二畸变段表面上，用于盖住槽，以防漏气，所述第二畸变元件位于第二畸变段内。

6、进一步地，所述第一畸变元件和第二畸变元件均为v型元件，且两翼的表面垂直开设有孔，所述孔的总面积占两翼总面积的20％。

7、进一步地，所述第一畸变元件8和第二畸变元件12均有三种张角，分别为0°，60°和120°。

8、进一步地，所述第一畸变段和第二畸变段的直径相同，且所述第一畸变段中部为方形，用于插入第一调节模块。

9、进一步地，所述第一调节模块上设置有个第一畸变元件，其中[]代表取整，d为第一畸变段的管路直径，h为第一畸变元件的高，a和b为相邻两第一畸变元件中心的水平距离和垂直距离，所述第二调节模块上设置有cn个第二畸变元件，其中，n为动态测点数，c为正整数。

10、本发明还提供了一种稳动态可调的压力畸变发生器的试验方法，包含以下步骤：

11、步骤s1:基于第一畸变段的管路直径选取第一畸变元件高度、第二畸变元件高度和隔板尺寸；

12、步骤s2:目标压力畸变图谱确定各第一畸变元件开合方案、各第二畸变元件开合方案以及第二调节模块中第二畸变元件到测量截面的距离；

13、步骤s3:记录当前大气温湿度及压力信息，启动压气机；

14、步骤s4:调节流场马赫数至所需范围，生成压力图谱，计算稳动态压力畸变指数；

15、步骤s5:对压力图谱和稳动态压力畸变指数进行分析，改变第一畸变元件和第二畸变元件开合方案，并调节第二畸变元件与测量截面之间的距离，重新生成压力图谱并计算稳动态压力畸变指数；

16、步骤s6:重复s5，直至形成目标畸变图谱和所需的稳动态压力畸变指数。

17、有益效果：本发明结构简单，操作方便，通用性强，通过改变各个元件的张角和元件距测量截面位置，保留了多孔铰链畸变发生器可生成多种畸变图谱的优点，同时增加了稳动态压力畸变调节比例。同时，由于增加了产生动态畸变指数的第二调节模块，使得对畸变元件的选型要求进一步降低了，简化了多孔铰链畸变发生器元件设计的难度，同时避免出现稳动态畸变指数均由同一种畸变发生器产生，导致动态畸变指数较小的情况。

技术特征：

1.一种稳动态可调的压力畸变发生器，其特征在于，包括：第一畸变段(1)、第一调节模块(2)、第二调节模块(3)以及第二畸变段(4)，所述第一畸变段(1)通过法兰与第二畸变段(4)相连接；

2.根据权利要求1所述稳动态可调的压力畸变发生器，其特征在于，所述第一调节模块(2)包括框体(5)、隔板以及第一畸变元件(8)，所述隔板设置在框体(5)内，且与框体(5)的内壁相连接，所述第一畸变元件(8)设置在隔板上，且第一畸变元件(8)位于第一畸变段(1)内。

3.根据权利要求2所述稳动态可调的压力畸变发生器，其特征在于，所述第二调节模块(3)包括传动杆(9)、封盖(10)、安装台(11)以及第二畸变元件(12)，所述封盖(10)、安装台(11)以及第二畸变元件(12)依次设置在传动杆(9)上，所述槽的内壁与安装台(11)相连接，所述传动杆(9)与安装台(11)滑动连接，所述封盖(10)滑动连接安装台(11)上，并紧贴在第二畸变段(4)表面上，用于盖住槽，以防漏气，所述第二畸变元件(12)位于第二畸变段(4)内。

4.根据权利要求3所述稳动态可调的压力畸变发生器，其特征在于，所述第一畸变元件(8)和第二畸变元件(12)均为v型元件，且两翼的表面垂直开设有孔，所述孔的总面积占两翼总面积的20％。

5.根据权利要求4所述稳动态可调的压力畸变发生器，其特征在于，所述第一畸变元件(8)和第二畸变元件(12)均有三种张角，分别为0°，60°和120°。

6.根据权利要求1所述稳动态可调的压力畸变发生器，其特征在于，所述第一畸变段(1)和第二畸变段(4)的直径相同，且所述第一畸变段(1)中部为方形，用于插入第一调节模块(2)。

7.根据权利要求1所述稳动态可调的压力畸变发生器，其特征在于，所述第一调节模块(2)上设置有个第一畸变元件(8)，其中[]代表取整，d为第一畸变段的管路直径，h为第一畸变元件的高，a和b为相邻两第一畸变元件中心的水平距离和垂直距离，所述第二调节模块(3)上设置有cn个第二畸变元件(12)，其中，n为动态测点数，c为正整数。

8.一种稳动态可调的压力畸变发生器的试验方法，其特征在于，包含以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种稳动态可调的压力畸变发生器及其方法，畸变发生器包括第一畸变段和第二畸变段，调节模块1和调节模块2，调节模块1为一个装有个元件的箱体，其中D为畸变管路直径，H为畸变元件的高，a和b为相邻两元件中心的水平距离和垂直距离，由于有支撑机构，a≥1.2H，b≥2H，箱体可插入畸变段1中；调节模块2为周向均布的c*N个畸变元件环形阵列于第二畸变段中，其中N为动态测点数，c为正整数。本发明操作简单，通用性强，通过改变阵列元件的张角和据测量截面距离，保留了多孔铰链畸变发生器畸变强度可调节的优点，加入了第二畸变发生段，增加了动态压力畸变指数的调节范围，使得稳动态压力畸变指数可调范围更高。

技术研发人员：汪流畅,王英锋
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15