圖 %& %&’ "安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)短艙內(nèi)簡(jiǎn)圖
() "模型試驗(yàn)
帶 "的模型試驗(yàn)主要是確定發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)對(duì)機(jī)體的干擾氣動(dòng)力及機(jī)體對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)推力的影響。為了測(cè)準(zhǔn)干擾氣動(dòng)力,一般分下列三步。(*)"校準(zhǔn)圖 %& %+(,)示出 "校準(zhǔn)用的專用校準(zhǔn)箱,用于校準(zhǔn)不同渦輪轉(zhuǎn)速下, "的流量、推力及測(cè)理表面的壓力分布。圖 %& %示出德國(guó) -./使用的校準(zhǔn)箱。箱長(zhǎng) () 011,直徑
*) &1,通過(guò)調(diào)壓閥門與 *222213的真空箱相連。 "裝在校準(zhǔn)箱上,風(fēng)扇前為大氣壓,風(fēng)扇后為壓力值可調(diào)的低壓,從此來(lái)模擬發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的落壓比。校準(zhǔn)箱最大設(shè)計(jì)質(zhì)量流在 4) +5",下為 *267 8 9,箱內(nèi)氣流流速約為 51 8 9。箱體前平板裝六分量天平, "固定在天平上。高壓空氣通過(guò)彈性空氣橋進(jìn)入模擬器以驅(qū)動(dòng) "。在箱體后部平板上安裝了 +個(gè)聲速噴管,用于測(cè)量流人發(fā)動(dòng)機(jī)的流量。校準(zhǔn)箱內(nèi)安裝有抗沖擊環(huán)與阻尼網(wǎng),其作用是使噴管上游流動(dòng)均勻。為了便于光學(xué)紋影儀觀察,在校準(zhǔn)箱側(cè)壁上開了一個(gè)光學(xué)玻璃窗。
圖 %& %+’帶 "的模型試驗(yàn)方法
(0)單獨(dú)帶 "的短艙試驗(yàn)
如圖 %& %+(:)所示,此試驗(yàn)測(cè)量有外流條件下,不同渦輪轉(zhuǎn)速及不同。、盧角的 "推力,并與相同條件下 "校準(zhǔn)(無(wú)外流)所測(cè)推力比較,兩者之差即是外流對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)推力
•**&+•
圖 " " %&’校準(zhǔn)箱簡(jiǎn)圖的影響,此影響量計(jì)入干擾阻力之中。單獨(dú)帶 %&’的短艙試驗(yàn)一般采用邊界層固定轉(zhuǎn)換。(()帶 %&’的模型試驗(yàn)
如圖 " "())所示,將 %&’裝在模型機(jī)翼下,測(cè)量不同來(lái)流馬赫數(shù)、不同 %&’工作狀態(tài)及不同迎角 、偏航角 "下的氣動(dòng)力曲線,以準(zhǔn)確地得到發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝阻力(外流對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)流的干擾)以及發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)、排氣流對(duì)機(jī)體的干擾氣動(dòng)力,以此來(lái)預(yù)測(cè)飛機(jī)飛行性能,優(yōu)化單獨(dú)動(dòng)力短艙以及機(jī)翼 *掛架 *短艙或機(jī)身 *掛架 *短艙的綜合設(shè)計(jì)。
作為例子, +(,-飛機(jī)模型在低速風(fēng)洞中做了帶 %&’和不帶 %&’的試驗(yàn)。圖 " ".示出 %&’和通氣短艙( %/0)兩種發(fā)動(dòng)機(jī)模擬模型,在相同的條件下做地面效應(yīng)試驗(yàn)時(shí)測(cè)得的地面效應(yīng)氣動(dòng)力增量。從曲線可以看出:采用 %&’時(shí),所有迎角。下的升力系數(shù)增量 (12都比 %/0小。這是因?yàn)?%&’的噴流和短艙繞流改變了機(jī)翼與地面之間的壓力, %&’噴流的速度高,與周圍氣流形成了壓力梯度,使當(dāng)?shù)貕毫档停淮送猓鬟^(guò) %/0的流量遠(yuǎn)大于流過(guò) %&’的流量,故使繞 %&’短艙的流量小于 %/0,從而降低了機(jī)翼與地面之間的沖壓效應(yīng)。這些都使帶 %&’模型的地面效應(yīng)升力系數(shù)增量 (12減少。
三、風(fēng)洞試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
34風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)量參數(shù)和控制參數(shù)
(3)主要測(cè)量參數(shù)
風(fēng)洞試驗(yàn)主要測(cè)量參數(shù)是壓力,因?yàn)轱L(fēng)洞試驗(yàn)段的馬赫數(shù) 56、速壓 7都是根據(jù)測(cè)量的總壓 &、靜壓戶來(lái)計(jì)算的。發(fā)動(dòng)機(jī)表面壓力系數(shù)也要由所測(cè)量的各點(diǎn)壓力和速壓來(lái)計(jì)算。
空氣動(dòng)力是風(fēng)洞試驗(yàn)的重要測(cè)量參數(shù)。它包括氣流與模型相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)作用在模型上的三個(gè)力(升力、阻力和側(cè)力)和三個(gè)力矩(俯仰力矩、偏航力矩和滾動(dòng)力矩)。
其他測(cè)量參數(shù)還有:溫度(根據(jù)總溫確定雷諾數(shù) 89),模型表面溫度;角度(迎角和側(cè)滑角);位移(高速風(fēng)洞柔壁噴管各點(diǎn)位置的測(cè)量和控制,自修正風(fēng)洞試驗(yàn)段柔壁位置的測(cè)量等);噪聲;流量及湍流度等。
•33•
圖 " ". %&’和 %/0測(cè)得的氣動(dòng)力增量的比較
()主要控制參數(shù)風(fēng)洞試驗(yàn)的控制參數(shù)是能保持所要求的氣流狀態(tài)和試驗(yàn)狀態(tài)所必須控制的參數(shù)。對(duì)高速風(fēng)洞主要有:風(fēng)洞氣流的總壓 "、馬赫數(shù) ,靜壓 ";模型的姿態(tài)角(迎角、側(cè)滑
角和滾轉(zhuǎn)角)等。對(duì)低速風(fēng)洞主要有:風(fēng)洞的速壓 %;模型的姿態(tài)角。
(&)流場(chǎng)的顯示和測(cè)量流場(chǎng)測(cè)量包括速度矢量 ’、壓力 "場(chǎng)和溫度 (場(chǎng)及脈動(dòng)值的測(cè)量。 )風(fēng)洞測(cè)控系統(tǒng)目前,多數(shù)風(fēng)洞均采用分布式測(cè)控系統(tǒng)。包括下列子系統(tǒng): 風(fēng)洞氣流流動(dòng)狀態(tài)控制子系統(tǒng)。 "模型姿態(tài)控制子系統(tǒng)。 自動(dòng)校準(zhǔn)子系統(tǒng)。 數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。 %動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理和分析子系統(tǒng)。要求測(cè)控參數(shù)準(zhǔn)確度高(例如阻力系數(shù)測(cè)量誤差(*+ , -.).../);測(cè)量、采集和處理
高速度,即實(shí)時(shí)性好,先進(jìn)風(fēng)洞測(cè)力、測(cè)壓試驗(yàn)只需 /.0;測(cè)量可靠、能報(bào)警并建立試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)。
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