一種渦輪發(fā)動機噴流實驗模擬裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及實驗用模擬裝置領域，尤其涉及一種渦輪發(fā)動機噴流實驗模擬裝置。
【背景技術】
[0002]飛機短艙用于安裝發(fā)動機，發(fā)動機是飛機飛行過程中的動力部件，是飛機最為重要的部分。因此，飛機的短艙構型對飛機發(fā)動機飛行過程中的飛機氣動性能有重要影響。為了保證飛機飛行過程中的安全性和穩(wěn)定性，在飛機-發(fā)動機一體化集成設計過程中必須全面分析飛機短艙及發(fā)動機對飛機氣動性能的影響。
[0003]渦輪發(fā)動機是一種利用旋轉的機件自穿過它的流體中汲取動能的發(fā)動機形式，是內燃機的一種，由于其具有的眾多優(yōu)點而被廣泛的使用在飛機、大型船舶或車輛上。渦輪發(fā)動機工作過程中產生噴流時的溫度高達數百度，從噴口噴出速度達到數百米/秒的高溫高速的流體。由于噴流具有高溫、高速等特點，極易對機翼后緣的增升裝置造成影響，影響飛機的氣動性能。
[0004]在飛機-發(fā)動機系統(tǒng)集成研宄的風洞實驗中，常用通氣短艙或者帶動力模擬器(Turbine Powered Simulator, TPS)短艙來簡化真實的飛機短艙。其中，通氣短艙的結構簡單，但是無噴流效應，無法滿足研宄噴流對機翼和增升裝置氣動性能影響的需要。而TPS短艙雖然能夠產生噴流，但是屬于常溫氣體噴流，沒有能夠真實還原飛機飛行過程中的真實情況，同時由于TPS短艙結構復雜，價格昂貴，不適合廣泛使用在實驗過程中。
[0005]因此，亟需一種能夠真實的模擬發(fā)動機工作過程中噴流環(huán)境的實驗模擬裝置，以保證能夠在飛機-發(fā)動機一體化集成設計過程中確保發(fā)動機的短艙構型適合飛行需要，不會對飛機的飛行造成影響。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在于，提出一種應用于發(fā)動機系統(tǒng)集成研宄的風洞實驗中的渦輪發(fā)動機噴流實驗模擬裝置，用于模擬渦輪發(fā)動機工作過程中的高溫高速噴流，以更真實的反映渦輪發(fā)動機噴流特性，解決現有技術中使用通氣短艙和TPS短艙均不能形成高溫噴流的問題。
[0007]本實用新型的另一個目的在于，提出一種結構簡單、價格便宜、模擬效果好、適合廣泛應用于風洞實驗過程中的渦輪發(fā)動機噴流實驗模擬裝置。
[0008]為達此目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0009]一種渦輪發(fā)動機噴流實驗模擬裝置，包括內部具有容置空間的短艙，所述短艙上開設有沿徑向方向設置的用于將壓縮氣體通入到所述容置空間中的氣體入口，所述容置空間中設置有噴管，所述噴管中設置有供噴流氣體通過的通道，在靠近所述通道的進氣端設有陰極并與所述氣體入口連通；所述通道的出氣端與所述短艙的出口連通，在靠近所述通道的出氣端處設有陽極；所述陰極與高壓電源相連接，所述陽極接地；在所述陰極與陽極之間施加高壓電，從而實現所述陰極與陽極之間的壓縮氣體放電，在所述通道中形成電弧，電弧對所述通道中的氣體進行加熱。
[0010]進一步的，所述噴管的進氣端的前方開設有與所述氣體入口相連通的儲氣室；壓縮氣體通過所述氣體入口進入到所述儲氣室中后，通過所述進氣端、通道從所述噴管的出氣端噴出；所述噴管的出氣端設有所述陽極；所述儲氣室的內壁上與所述進氣口相對的位置設有所述陰極。
[0011]優(yōu)選的，所述進氣口為進口收縮段，所述出氣口為出口擴展段，所述進口收縮段與出口擴展段之間通過細長段連接，以使氣體在所述通道中充分擴展。
[0012]優(yōu)選的，所述通道采用拉瓦爾噴管結構。
[0013]優(yōu)選的，所述陰極由鎢材料制成，所述陰極的尖端由釷鎢或鈰鎢制成；所述陽極由銅材料制成。
[0014]優(yōu)選的，所述噴管由陶瓷材料制成。
[0015]優(yōu)選的，所述噴管由氮化硼材料制成。
[0016]優(yōu)選的，所述細長段的直徑優(yōu)選為1-3_。
[0017]本實用新型的有益效果有:本申請中的渦輪發(fā)動機噴流實驗模擬裝置采用電弧加熱的方式對氣體進行加熱形成噴流效果，以實現對飛機飛行過程中真實情況的模擬，本申請中的模擬裝置能夠產生高溫高速的噴流效果，且噴流的溫度可以進行調節(jié)，模擬效果好，適合被廣泛的應用在飛機的發(fā)動機一體化設計中與發(fā)動機噴流有關的風洞實驗中。
[0018]本申請中的實驗模擬裝置與現有技術中的通氣短艙和TPS短艙相比，不僅結構簡單、易于生產制造，而且生產成本低，適合大規(guī)模推廣使用。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型實施例一提出的渦輪發(fā)動機噴流實驗模擬裝置的剖視結構示意圖。
[0020]圖中:
[0021]1、短艙；2、氣體入口 ;3、噴管;4、儲氣室；5、通道；6、陰極;7、陽極;8、高壓電源。
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖并通過【具體實施方式】來進一步說明本實用新型的技術方案。
[0023]實施例一
[0024]本實施例提出了一種渦輪發(fā)動機噴流實驗模擬裝置，包括內部具有容置空間的短艙，短艙上開設有沿徑向方向設置的用于將壓縮氣體通入到容置空間中的氣體入口，容置空間中設置有噴管，噴管中設置有供噴流氣體通過的通道，在靠近通道的進氣端設有陰極并與氣體入口連通；通道的出氣端與短艙的出口連通，在靠近所述通道的出氣端處設有陽極；陰極與高壓電源相連接，陽極接地；在陰極與陽極之間施加高壓電，從而實現陰極與陽極之間的壓縮氣體放電，在通道中形成電弧，電弧對通道中的氣體進行加熱。
[0025]如圖1所示，是本實施例中的渦輪發(fā)動機噴流實驗模擬裝置的剖視結構，包括短艙1，短艙I上設置有氣體入口 2，氣體入口 2用于將壓縮氣體通入到短艙I中的噴管3中。短艙I中形成有容置空間，容置空間中設置有噴管3。噴管3的進氣端的前方開設有與氣體入口 2相連通的儲氣室4，壓縮氣體通過氣體入口 2進入到儲氣室4中后，經過進氣端和通道5從噴管3的出氣端噴出。噴管3的出氣端設有陽極7，儲氣室4的內壁上與進氣口相對的位置設有陰極6，陰極6正對通道5。
[0026]作為更進一步的實施方式，本實施例中的通道5分為3段，其中，進氣口為進口收縮段，靠近陽極7的一側，即出氣口為出口擴展段，進口收縮段與出口擴展段之間通過細長段連接，以使氣體在通道5中充分擴展。優(yōu)選的，細長段的直徑優(yōu)選為1-3_。