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圖 " "%&用于發(fā)動機防冰系統(tǒng)試驗的試車臺 ’—照明燈;—照相機或電影攝影機;—噴水集流環(huán);(—電影機室;)—觀察窗; %—被試發(fā)動機;*—空氣減壓器;—溫度計;+—過濾器;’,—吹風(fēng)系統(tǒng)開關(guān); ’’—水量粗調(diào)開關(guān):’—水量細(xì)調(diào)開關(guān);’—帶有電動機的泵;’(—節(jié)流流量計; ’)—水箱;’%—加熱元件;’*—溫度計;’—照明器;’+—電影攝影機;,—防護(hù)玻璃
第二節(jié)&各種航空發(fā)動機的試驗特點
一、渦扇發(fā)動機的試驗特點
渦扇發(fā)動機通常為雙轉(zhuǎn)子或三轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。表示多轉(zhuǎn)子壓氣機工作的主要參數(shù)之一是轉(zhuǎn)差率。在規(guī)定的工作狀態(tài),所要求的轉(zhuǎn)差率或用改變高壓壓氣機功率(調(diào)整導(dǎo)向葉片的安裝角),或重新分配渦輪級間焓降來得到。
對于渦扇發(fā)動機,由于結(jié)構(gòu)上的原因,很難分別測量內(nèi)、外涵的空氣流量,因此,通常是測量發(fā)動機的總空氣流量。內(nèi)涵道的雙扭線進(jìn)氣道會遮住外涵道的進(jìn)口,改變了氣流通道的性質(zhì),因而改變了整個發(fā)動機的特性。
對于渦扇發(fā)動機,直接測量渦輪前燃?xì)鉁囟?-( 是比較困難的。而且測量的準(zhǔn)確性受到熱電偶的數(shù)量和是否感受到熱區(qū)、結(jié)構(gòu)上是否允許裝熱電偶的限制。因此,可以根據(jù)沿發(fā)動機流道的流量方程和已測得的有關(guān)參數(shù)來確定 -( ,即
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-. 00 •" 1((’23)45600)•4[578]
式中,/ —
—高壓壓氣機出口總壓;
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—燃燒室總壓恢復(fù)系數(shù),一般取 ,9 +);
•’,*%•
———壓力場均勻性系數(shù),一般取 " ;
%—燃燒室油氣比;
&’()) —
—燃燒室空氣流量;
&’*+ ———高壓渦輪導(dǎo)向器換算空氣流量、且 &’*, -&’*, •.•/0 /.,&’*,•.為試驗
上測出的高壓渦輪導(dǎo)向器設(shè)計點的換算流量,/為測出的高壓渦輪導(dǎo)
.
向器設(shè)計點的面積,/為高壓渦輪導(dǎo)向器的實際面積。
在地面靜止條件下試驗渦扇發(fā)動機時,其內(nèi)涵和外涵噴管中的壓降會降低到亞臨界。這與飛行狀態(tài)差別很大。為了提高噴管中的壓降,可以在高空臺溫壓艙中的發(fā)動機進(jìn)口處加上增壓裝置,以模擬實際空中工作條件。一種常用的提高進(jìn)氣壓力的方法是把外涵排氣和內(nèi)涵排氣與大氣混合并通過摻混不同的熱燃?xì)饬縼碚{(diào)節(jié)溫度,此后把摻混所得的適當(dāng)壓力和溫度的混氣引向渦扇發(fā)動機的進(jìn)口。
另一種模擬渦扇發(fā)動機工作條件的方法是在尾噴口裝設(shè)兩個各自獨立的擴(kuò)壓器。因為外涵噴管和內(nèi)涵噴管中壓降不同,不可能應(yīng)用一個擴(kuò)壓器來調(diào)節(jié)工況。可以從大氣中吸入空氣引至外涵擴(kuò)壓管中和移動內(nèi)涵擴(kuò)壓器出口的錐體來改變噴口面積,以進(jìn)行調(diào)節(jié)。
對于高涵道比的渦扇發(fā)動機,測出的推力應(yīng)考慮外涵氣流、發(fā)動機上的元件及其在飛機上的定位銷的繞流損失和外涵機罩與飛機元件間的干擾等的影響,它們都是整個阻力中很重要的部分。因此,要在內(nèi)涵和外涵的噴口截面和風(fēng)扇出口截面上測量出口沖量。
二、加力式渦噴發(fā)動機的試驗特點
試驗加力式渦噴發(fā)動機時,應(yīng)測定表征加力燃燒室工作特性的參數(shù)。包括:
(1)加力燃燒室平均余氣系數(shù) ((%
&’( 2&’3 2&’%)) &’" &’( 2&’3 2145&’%))
((% --
&’%(% 3" 14 5&’((%
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—空氣質(zhì)量流量;
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—由于不密封和通風(fēng)系統(tǒng)損失的空氣量;
&’%))、&’%(% —
—分別為主燃燒室和加力燃燒室的燃油流量;
3" ———完全燃燒 167燃油所需的空氣量,3" -14567空氣 0 67燃油。
(8)加力燃燒室總余氣系數(shù) ((%"
&’( &’(
((%" -&’%" 3" -145(&’%)) 9 &’%(%
(:)通過加力燃燒室的燃?xì)饬髁?&’7(%
&’7(% -&’( 9 &’%)) 9 &’%(% 2 &’3
(4)加力燃燒室出口燃?xì)鉁囟?;
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<(% [ &’%(% ]
式中,<、/< —
—分別為尾噴管出口壓力、出口面積;
(?<(%)———尾噴管出口處氣動函數(shù);
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—常數(shù)。
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對于燃?xì)猓?" () (*+,-。
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(.)加力燃燒室燃燒效率 " /01
( 2 01•0 ’2 )%2 ’2( %(001 3 )( 2 ’2 )
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式中,0//、001 ———分別為主燃燒室和加力燃燒室的余氣系數(shù); 2 、2 ——分別為 &56高溫空氣在加力燃燒室出口、進(jìn)口溫度時的熱焓;
01•0 .0 —
2 2
2(、 01、 . ———分別表示溫度為發(fā)動機進(jìn)口溫度、加力燃燒室出口溫度、進(jìn)口溫度時,&56燃油與 7(空氣完全燃燒時產(chǎn)生的純?nèi)細(xì)馀c 7(純空氣在同一溫度下的熱焓差,即通稱的等溫焓差;
5———主燃燒室未燃盡的燃油以加力燃燒室燃燒效率 " /01燃燒時燒掉的那一部
分;
" // —
—主燃燒室燃燒效率;
24 ———燃油低熱值。
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