《航空发动机室内试车台气动流场特性研究》.pdf

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1、工程与试验ENGINEERING&TEST航空发动机室内试车台气动流场特性研究马昌，王欢(中国飞行试验研究院发动机所，陕西西安710089)摘要：流场均匀和稳定性对发动机在室内试车台的试验性能及推力修正有重要影响。为保证发动机试验时试车台室内流场的品质，国内外规范对室内试车台空气的流量、气流速度、畸变指数、旁路比等参数均有严格的要求。文章介绍室内试车台流场形成机理，研究试车台总体结构、部件位置、尺寸等对流场特性的影响，最终提出室内试车台设计的一点建议。关键词：室内试车台；流场特性；畸变指数；旁路比中图分类号：V231．3文献标识码：Bdoi：10．3969／j．issn．1674—340

2、7．2015．叭．009StudyonCharacteristicofAerodynamicFlowFieldinAeroEngineEnclosedTestFacilityMaChang，WangHuan(ChineseFlightTestEstablishment，Xi’an710089，Shanxi，China)Abstract：TheaerodynamicandairnOWqualitiesofenclosedtestfhcility．suchasuniformityandstability，havesignificantinfluenceonbothengineperforma

3、ncetestandenginethrustforcecorrection．Inordertogetacceptableflowfieldwithgoodquality，someparameterswhichdescribetheaerodynamicpropertyofflowfieldinindoortest，suchasflowdistortion，airentrainmentratio，flowspeed，etc．，arerequiredcriticallybytheAuthorityAviationAdministrationintheworld．Theformationmec

4、hanismofflowfieldisintroduced，andthefactorswhichinfluenceaerodynamicofflowfield，suchasmainstructure，location／sizeofcomponentsofthetestcell，arestudied．Finally，suggestionsinthedesignofenclosedtestfacilityaregivenout．Keywords：indoortestfacility；characteristicofflowfield；distortionindex；airentrainmen

5、tratio均，有可能在进气道唇口形成激波和畸变，影响发1引言动机性能和进气流量测量。普惠公司的JT9D发动机的试车台试验表明，如进口流场不匀，空气流量发动机在室内试车台上进行试验，由于发动机在发动机进口截面上的最大差值达2．28kg／s，推力吸气和引射排气筒的引射作用，使试车间内产生气减少2280Nt1。流流动，形成室内流场。为保证发动机试验时室内流场的品质，对室内试车台空气的流量、气流速度、2车台流场特性参数分析畸变指数、旁路比等参数均有严格的要求。试车间气流流场品质较差时，可在试车间内形2．1空气流量和流速成空气／热燃气回流和漩涡。热燃气回流进入发动FAA规定，试车间内气流速度不超

6、过15m／st2~，机，使发动机进气温度升高，压比降低，导致发动机根据《航空发动机试车台设计规范》，试车间流速不推力下降。空气回流和漩涡使发动机进口流场不超过10m／s，罗罗公司的车台性能要求标准最高，流[收稿日期]2015—03—16[作者简介]马昌(1980一)，男，工程师，研究生学历，主要从事航空发动机整机试验工作。一26—马昌，等：航空发动机室内试车台气动流场特l生研究截面对角线的距离。虑。其次，设计完成后，必须建立缩比模型进行吹风(2)排气设计的影响试验。若有可能，应进行CFD建模计算，使流场特试车台排气系统的设计主要考虑其消声效果性既能满足被试发动机需求，同时保留一定裕度，和

7、排气温度，但如果引射筒的尺寸和位置选取不为新型发动机进行试验做好准备。最后，建设完成当，对试车间内的流场影响也相当大。根据FAA后必须对关键气动参数进行全面试验测试，通过计AC43．207t，排气筒的下述设计指标会对发动机性算、对比、分析，评估流场特性对发动机性能、推力能产生影响：收敛／扩散；引射筒直径和长度；引射修正等影响。筒进口直径；发动机喷口和引射筒进口间距；喷口截面积和引射筒进口截面积。参考文献引射筒的尺寸决定排气速度，因此