【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空发动机零部件工况模拟，具体地，涉及一种航空发动机燃烧室旋涡气流模拟试验装置。
技术介绍
1、旋涡气流(以下简称旋流)是一种高度复杂的非稳态三维流动，航空发动机燃烧室的高温燃气冲击涡轮叶片会产生强烈的旋流，且旋流可能会呈现不同角度，随着航空发动机工作状态的瞬息变换，出现高低功率状态的反复变化，这种旋流状态会对涡轮叶片产生温度场和热区的变化等复杂问题，因此准确的模拟涡轮叶片的旋流工况，对优化和改善涡轮叶片具有非常重大的意义。
2、公告号为cn106907709b的专利公开一种旋流数和湍流度可调的喷嘴，包括同轴设置的中间圆筒和外层圆筒，旋流器设置于中间圆筒与外层圆筒之间；旋流器包括内圈叶片和外圈叶片，内圈叶片固定在中间圆筒的外壁上，外圈叶片固定在外层圆筒内壁上，内圈叶片和外圈叶片用于调节旋流数和湍流度；中间圆筒和/或外层圆筒可绕轴线旋转，内圈叶片与外圈叶片之间的相对位置随之改变，旋流数和湍流度随之被调节；内圈叶片和外圈叶片的结合处具有锯齿结构；该专利通过监测火焰的状态，当燃烧发生脱火的趋势时，旋转中间圆筒和/或外层圆筒，使相邻内圈叶片和外圈叶片之间角度增大，可以增大流场的旋流数和湍流强度，避免火焰被吹熄；当发生回火趋势时，旋转中间圆筒和/或外层圆筒，使相邻内圈叶片和外圈叶片之间角度减小，可以减小流场的旋流数和湍流强度。
3、上述专利中的喷嘴设置了用于产生旋流的旋流器，但该旋流器的设置是为了使旋流产生后旋流度灵活可调，以提升燃烧室的燃烧稳定性。且该专利面向的是工业领域燃料燃烧利用，并非属于航空发
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术的缺陷，提供一种实现高温气流旋流特征的航空发动机燃烧室旋涡气流模拟试验装置。
2、本专利技术的目的通过以下技术方案实现：
3、一种航空发动机燃烧室旋涡气流模拟试验装置，气流为高温气流，模拟试验装置包括具有内腔的罩体和设于罩体内腔的旋流发生器，罩体内腔长度方向供高温气流通过，所述罩体包括入口段、旋流发生段和出口段，旋流发生器位于旋流发生段处；
4、所述旋流发生器包括导流锥和在导流锥外周绕设一圈的多个叶片，所述多个叶片在导流锥上倾斜且相互平行布置，所述多个叶片沿内腔宽度方向分布，所述叶片的另一端和内腔壁面相接，所述导流锥两端均为曲面闭合结构；
5、所述旋流发生段的高度大于入口段入口、出口段出口的高度。
6、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
7、1)导流锥两端采用曲面闭合结构，高温气流从入口段进入后沿曲面闭合结构引流至叶片产生旋流流场，最终沿导流锥另一端的曲面闭合结构排出至出口段，两端的曲面闭合结构一方面为高温气流的过流提供了引导，另一方面模拟了燃烧室高温燃气喷出时的多方向性，使旋流模拟试验结构更贴合实际气流旋流发生过程；
8、2)旋流发生段的空间相对于入口段、出口段来说设计得更大，利于旋流场充分产生，罩体上表面和下表面上从入口段至旋流发生段均采用圆弧面过渡，和导流锥的曲面闭合结构相配合，进一步为高温气流提供优质的引流效果和更广阔的旋流(即旋涡气流)发生空间。
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1.一种航空发动机燃烧室旋涡气流模拟试验装置，气流为高温气流，其特征在于，包括具有内腔的罩体和设于罩体内腔的旋流发生器，罩体内腔长度方向供高温气流通过，所述罩体包括入口段、旋流发生段和出口段，旋流发生器位于旋流发生段处；
2.根据权利要求1所述的航空发动机燃烧室旋涡气流模拟试验装置，其特征在于，所述导流锥两端均为椭圆球面结构，两个椭圆球面结构之间为圆柱面结构，所述叶片设置在圆柱面结构上。
3.根据权利要求1或2所述的航空发动机燃烧室旋涡气流模拟试验装置，其特征在于，所述叶片的设置角度为30°～60°。
4.根据权利要求2所述的航空发动机燃烧室旋涡气流模拟试验装置，其特征在于，所述圆柱面结构的长度小于椭圆球面结构的长度。
5.根据权利要求2所述的航空发动机燃烧室旋涡气流模拟试验装置，其特征在于，所述旋流发生段为圆柱段，所述圆柱段的直径为圆柱面结构直径的2倍。
6.根据权利要求1所述的航空发动机燃烧室旋涡气流模拟试验装置，其特征在于，所述入口段入口呈矩形结构，在所述罩体高度方向的上表面和下表面上，以所述矩形结构的中心轴线为出
7.根据权利要求6所述的航空发动机燃烧室旋涡气流模拟试验装置，其特征在于，旋流发生段的宽度小于入口段入口、出口段出口的宽度，在所述罩体宽度方向的侧表面上，从所述入口段至所述旋流发生段采用锥面过渡。
8.根据权利要求7所述的航空发动机燃烧室旋涡气流模拟试验装置，其特征在于，所述出口段和所述入口段结构相同。
9.根据权利要求1所述的航空发动机燃烧室旋涡气流模拟试验装置，其特征在于，所述旋流发生器的长度和所述旋流发生段的长度相等。
10.根据权利要求1所述的航空发动机燃烧室旋涡气流模拟试验装置，其特征在于，所述入口段、旋流发生段和出口段长度相等。
...【技术特征摘要】
1.一种航空发动机燃烧室旋涡气流模拟试验装置，气流为高温气流，其特征在于，包括具有内腔的罩体和设于罩体内腔的旋流发生器，罩体内腔长度方向供高温气流通过，所述罩体包括入口段、旋流发生段和出口段，旋流发生器位于旋流发生段处；
2.根据权利要求1所述的航空发动机燃烧室旋涡气流模拟试验装置，其特征在于，所述导流锥两端均为椭圆球面结构，两个椭圆球面结构之间为圆柱面结构，所述叶片设置在圆柱面结构上。
3.根据权利要求1或2所述的航空发动机燃烧室旋涡气流模拟试验装置，其特征在于，所述叶片的设置角度为30°～60°。
4.根据权利要求2所述的航空发动机燃烧室旋涡气流模拟试验装置，其特征在于，所述圆柱面结构的长度小于椭圆球面结构的长度。
5.根据权利要求2所述的航空发动机燃烧室旋涡气流模拟试验装置，其特征在于，所述旋流发生段为圆柱段，所述圆柱段的直径为圆柱面结构直径的2倍。
【专利技术属性】
技术研发人员：廖利华，
申请(专利权)人：湖南汉能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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