流体压力畸变模拟装置制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种流体压力畸变模拟装置，包括畸变模拟网和多个堵塞柱，畸变模拟网包括蜂窝基网和环形件，蜂窝基网为采用相同尺寸的正六边形几何单元体拼接成的蜂窝网格，蜂窝基网的至少一部分网孔由堵塞柱堵塞。该压力畸变模拟装置具有通用、可快速调整的特点。

Fluid pressure distortion simulator

【技术实现步骤摘要】
流体压力畸变模拟装置
本专利技术涉及一种流体压力畸变模拟装置。
技术介绍
航空发动机在实际的工作中，由于侧风、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。理论和实践均表明，发动机进口的压力畸变会对发动机性能、稳定性产生不良影响。发动机试验中为了简化试验装置、降低试验条件，经常采用模拟的方法来建立与发动机真实条件相一致的压力畸变图谱。而压力畸变模拟装置就是用来产生发动机气动截面特定压力畸变图谱的试验装置，可以参见图1。模拟网或模拟板是目前最常用的压力畸变模拟装置，具有制作简单、安装方便、精度高的特点。如中国专利技术专利CN103234756A，其中公开了一种大涵道比发动机用网式畸变装置，具体公开了：贴网为一组规格不同的半圆形网，用于产生进气畸变，根据畸变指数要求选用相应结构参数的贴网；基网为360°全网，用于支撑贴网，作为贴网的支撑骨架保证贴网结构强度；骨架为八根采用标准翼型设计型面的支板和外环焊接结构，用于支撑基网和贴网，并满足气动设计要求。但该类设计主要有两方面缺点：一是需要制作多套畸变模拟网(板)。畸变模拟装置与压力畸变图谱是一一对应的，即一套模拟网(板)只能模拟特定飞行条件和发动机工作条件下的一个特定的压力畸变图谱。而在实际的发动机试验时，由于需要模拟的发动机飞行条件和工作条件较多，对应的压力畸变图谱也较多，需要制作的畸变模拟网(板)也较多(通常从几个到几十个不等)，畸变模拟网(板)的适用性很差。二是畸变模拟网的调整复杂度高、周期较长。依据目标压力畸变图谱按一定方法设计完成畸变模拟网(板)后，还需要进行吹风试验，对比试验畸变图谱和目标压力畸变图谱进行畸变模拟网(板)的调整。畸变模拟网一般是调整不同堵塞度的金属丝，畸变模拟板一般是在适当的位置开孔调整堵塞度，并且一般要经过2～3轮调整，调整复杂、周期较长。
技术实现思路
本专利技术的目的在于一种流体压力畸变模拟装置，其是通用的且可快速调整的。相比传统的畸变模拟网(板)，该装置具有通用、可快速调整的特点，可以用一套模拟装置模拟任意压力畸变图谱，能够大大减少试验所需的压力畸变模拟网(板)套数；同时采用模块化堵塞柱调整畸变图谱，能够降低畸变模拟装置的调整周期、提高试验效率。本专利技术提供一种流体压力畸变模拟装置，包括畸变模拟网和多个堵塞柱，所述畸变模拟网包括蜂窝基网和环形件，所述蜂窝基网为采用相同尺寸的正六边形几何单元体拼接成的蜂窝网格，所述蜂窝基网的至少一部分网孔由所述堵塞柱堵塞。在一个实施方式中，单个所述堵塞柱为堵塞三个网孔的三联形式或堵塞两个网孔的双联形式。在一个实施方式中，所述堵塞柱包括顶部和柱体部，所述顶部的边界尺寸大于所述堵塞柱堵塞的所述网孔的边界尺寸，并且所述柱体部的边界尺寸小于所述堵塞柱堵塞的所述网孔的边界尺寸。在一个实施方式中，所述柱体部远离所述顶部的部分的侧面上设置有与柱面垂直的底部孔。在一个实施方式中，所述底部孔距离所述顶部的高度大于所述蜂窝基网的高度，并且小于等于所述蜂窝基网的高度与所述底部孔的半径之和。在一个实施方式中，所述堵塞柱的所述底部孔与所述蜂窝基网的下边缘相切。在一个实施方式中，所述顶部由与联数对应的多个正六边形单元构成，单个所述正六边形单元的宽度大于所述蜂窝基网的单个所述正六边形几何单元体的宽度。在一个实施方式中，从所述顶部的外边缘向内缩进预定距离的边缘线处向下延伸的薄壁结构，并且所述柱体部在限定所述边缘线的多个正六边形单元相交的位置处断开而包括多个柱体。在一个实施方式中，所述环形件固接在所述蜂窝基网的外周缘，所述环形件包括上下两片法兰圆盘，所述流体压力畸变模拟装置通过所述法兰圆盘与试验件连接。在一个实施方式中，所述蜂窝基网的直径与试验件的进气道的直径相等。在一个实施方式中，正六边形几何单元体的宽度为所述蜂窝基网的直径的1/30。本专利技术还提供一种产生流体压力畸变的模拟方法，包括：设置一个蜂窝基网，所述蜂窝基网为采用相同尺寸的正六边形几何单元体拼接成的蜂窝网格；设置多个堵塞柱；并且根据目标压力畸变图谱，利用所述堵塞柱堵塞所述蜂窝基网的相应网孔。本专利技术采用多边形进行单元分隔组成蜂窝基网，每个多边形采取堵塞的方式形成局部的压力畸变。通过在蜂窝基网上加堵塞柱的方法，造成气流堵塞；当气流流过畸变模拟装置时，堵塞柱对应区域形成低压区。根据目标压力畸变图谱的形状，通过在对应位置安装堵塞柱，可以产生所需要的目标压力畸变图谱，使得该压力畸变模拟装置具有压力畸变指数和图谱均可调整的功能，。附图说明包括附图是为提供对本专利技术进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本专利技术的实施例，并与本说明书一起起到解释本专利技术原理的作用。附图中：图1A和图1B是压力畸变模拟板及其对应压力图谱的示意图，其中，图1A是压力畸变模拟板，而图1B是与图1A对应的压力图谱。图2A和图2B是目标压力畸变图谱及其模拟方法的示意图，其中，图2A是目标压力畸变图谱，而图2B是与图2A对应的根据本专利技术的模拟方法示意图，其中黑色区域表示待堵塞区域。图3A和图3B是根据本专利技术实施例的畸变模拟网的结构图，其中，图3A是畸变模拟网的立体图，而图3B是畸变模拟网的俯视图。图4是组成根据本专利技术实施例的畸变模拟网的蜂窝基网的单个正六边形几何单元体的示意图。图5是根据本专利技术实施例的畸变模拟网的剖视图。图6是根据本专利技术实施例的三联堵塞柱的结构图。图7是根据本专利技术实施例的双联堵塞柱的结构图。图8是根据本专利技术实施例的三联堵塞柱的仰视图。图9是根据本专利技术实施例的三联堵塞柱的前视图。图10A和图10B是根据本专利技术实施例堵塞柱安装到畸变模拟网中的正面效果图，图10A是整体效果示图，图10B是安装部位局部放大的示图，其中，堵塞柱有三联堵塞柱和双联堵塞柱这两种形式。图11A和图11B是对应于图10的背面效果图，图11A是整体效果示图，图11B是安装部位局部放大的示图。图12A和图12B是对应于图11的仰视图，其中，图12A是整体效果示图，图12B是安装部位局部放大的示图。具体实施方式现在将详细参考附图描述本专利技术的实施例。图1是现有技术中压力畸变模拟板及其对应压力图谱的示意图，其中，根据目标压力畸变图谱，在压力畸变模拟板上开设相应孔洞，从而模拟目标压力畸变。该类设计中，为了与不同的压力图谱对应，需要制作多套不同的压力畸变模拟板，因而调整起来费时费力。下面结合附图和具体实施方式进一步说明本专利技术。本专利技术采用多边形进行单元分隔组成蜂窝网格式的蜂窝基网，每个多边形采取堵塞的方式形成局部的压力畸变。通过在蜂窝基网的相应网孔插入堵塞柱的方法，造成气流堵塞；当气流流过该流体压力畸变模拟装置时，堵塞柱对应区域形成低压区。根据所要产生的压力畸变图谱，通过在对应位置安装堵塞柱，可以产生所需要的目标压力畸变图谱，使得该流体压力畸变模拟装置具有压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种流体压力畸变模拟装置，其特征在于，包括畸变模拟网和多个堵塞柱，所述畸变模拟网包括蜂窝基网和环形件，所述蜂窝基网为采用相同尺寸的正六边形几何单元体拼接成的蜂窝网格，所述蜂窝基网的至少一部分网孔由所述堵塞柱堵塞。/n

【技术特征摘要】
1.一种流体压力畸变模拟装置，其特征在于，包括畸变模拟网和多个堵塞柱，所述畸变模拟网包括蜂窝基网和环形件，所述蜂窝基网为采用相同尺寸的正六边形几何单元体拼接成的蜂窝网格，所述蜂窝基网的至少一部分网孔由所述堵塞柱堵塞。


2.如权利要求1所述的流体压力畸变模拟装置，其特征在于，单个所述堵塞柱为堵塞三个网孔的三联形式或堵塞两个网孔的双联形式。


3.如权利要求1所述的流体压力畸变模拟装置，其特征在于，所述堵塞柱包括顶部和柱体部，所述顶部的边界尺寸大于所述堵塞柱堵塞的所述网孔的边界尺寸，并且所述柱体部的边界尺寸小于所述堵塞柱堵塞的所述网孔的边界尺寸。


4.如权利要求3所述的流体压力畸变模拟装置，其特征在于，所述柱体部远离所述顶部的部分的侧面上设置有与柱面垂直的底部孔。


5.如权利要求4所述的流体压力畸变模拟装置，其特征在于，所述底部孔距离所述顶部的高度大于所述蜂窝基网的高度，并且小于等于所述蜂窝基网的高度与所述底部孔的半径之和。


6.如权利要求4所述的流体压力畸变模拟装置，其特征在于，所述堵塞柱的所述底部孔与所述蜂窝基网的下边缘相切。


7.如权利要求3所述的流体压力畸变模拟装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：骆广琦，赵运生，斯夏依，陆思达，周淼，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海;31