用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置。所述壓氣機(jī)包括輪緣和輪轂。所述噴氣裝置包括兩組噴嘴、兩組傳感器、監(jiān)控器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述兩組噴嘴分別周向均勻地布置在所述輪緣和所述輪轂上，以用于將壓氣機(jī)下游的高壓氣體分別噴射到壓氣機(jī)葉尖流場位置和壓氣機(jī)葉根流場位置，所述兩組傳感器分別布置在所述輪緣和所述輪轂上，以用于分別獲取壓氣機(jī)葉尖處和壓氣機(jī)葉根處的壓力信號(hào)，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接至所述兩組噴嘴，所述監(jiān)控器與所述兩組傳感器和所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。本實(shí)用新型的用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置能起到以下有益技術(shù)效果：能對(duì)葉尖失速和/或葉根失速的發(fā)動(dòng)機(jī)/壓氣機(jī)都起到很好的擴(kuò)穩(wěn)效果。
【專利說明】用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于設(shè)計(jì)良好的航空發(fā)動(dòng)機(jī)而言，除了實(shí)現(xiàn)性能好、可靠性高的要求外，還要求在整個(gè)飛行包線范圍內(nèi)要有足夠的可用穩(wěn)定裕度。為了避免發(fā)動(dòng)機(jī)/壓氣機(jī)進(jìn)入不穩(wěn)定的工作狀態(tài)，工程上最常用的做法是使設(shè)計(jì)工作點(diǎn)與穩(wěn)定邊界點(diǎn)保持一定的距離，留有足夠大的穩(wěn)定裕度，但這通常會(huì)犧牲發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。如果在保證發(fā)動(dòng)機(jī)/壓氣機(jī)不失穩(wěn)的前提下采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ构ぷ鼽c(diǎn)盡可能地靠近穩(wěn)定邊界，那么壓氣機(jī)的效率就能得到較大程度的利用。
[0003]現(xiàn)下采用的研究方法是空氣噴射，由于在多數(shù)情況下壓氣機(jī)是葉尖先失速，因此，噴氣裝置通常被布置在輪緣上。但是，進(jìn)氣總壓畸變、總溫畸變等外部擾動(dòng)也可能會(huì)造成輪轂角區(qū)流動(dòng)分離，進(jìn)一步引起葉根失速，此時(shí)，葉尖噴氣不能取得良好的擴(kuò)穩(wěn)效果。
[0004]因此，希望能有一種用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置，其能對(duì)葉尖失速和/或葉根失速的發(fā)動(dòng)機(jī)/壓氣機(jī)都起到很好的擴(kuò)穩(wěn)效果。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中噴氣裝置上述缺陷，提供一種用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置，其能對(duì)葉尖失速和/或葉根失速的發(fā)動(dòng)機(jī)/壓氣機(jī)都起到很好的擴(kuò)穩(wěn)效果。
[0006]本實(shí)用新型的以上目的通過一種用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置來實(shí)現(xiàn)，其中，所述壓氣機(jī)包括輪緣和輪轂，所述噴氣裝置包括兩組噴嘴、兩組傳感器、監(jiān)控器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述兩組噴嘴分別周向均勻地布置在所述輪緣和所述輪轂上，以用于將壓氣機(jī)下游的高壓氣體分別噴射到壓氣機(jī)葉尖流場位置和壓氣機(jī)葉根流場位置，所述兩組傳感器分別布置在所述輪緣和所述輪轂上，以用于分別獲取壓氣機(jī)葉尖處和壓氣機(jī)葉根處的壓力信號(hào)，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接至所述兩組噴嘴，所述監(jiān)控器與所述兩組傳感器和所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。
[0007]根據(jù)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置能起到以下有益技術(shù)效果:能對(duì)葉尖失速和/或葉根失速的發(fā)動(dòng)機(jī)/壓氣機(jī)都起到很好的擴(kuò)穩(wěn)效果。
[0008]較佳的是，所述兩組噴嘴中的每組噴嘴包括多個(gè)噴嘴。
[0009]根據(jù)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置能起到以下有益技術(shù)效果:通過設(shè)置合適的噴嘴數(shù)量，能使氣體噴射較為均勻。
[0010]較佳的是，所述每組噴嘴包括八個(gè)噴嘴。
[0011]根據(jù)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置能起到以下有益技術(shù)效果:通過設(shè)置合適的噴嘴數(shù)量，能使氣體噴射更為均勻。
[0012]較佳的是，所述兩組傳感器中的每組傳感器包括至少一個(gè)傳感器。
[0013]根據(jù)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置能起到以下有益技術(shù)效果:通過設(shè)置合適數(shù)量的傳感器，能使獲取的壓力信號(hào)互相關(guān)性較好。
[0014]較佳的是，所述每組傳感器包括兩個(gè)傳感器。
[0015]根據(jù)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置能起到以下有益技術(shù)效果:通過設(shè)置合適數(shù)量的傳感器，能使獲取的壓力信號(hào)互相關(guān)性更好。
[0016]較佳的是，所述兩個(gè)傳感器之間的夾角為10 - 180度。
[0017]根據(jù)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置能起到以下有益技術(shù)效果:通過設(shè)置合適的傳感器夾角，能進(jìn)一步使獲取的壓力信號(hào)互相關(guān)性較好。
[0018]較佳的是，所述兩個(gè)傳感器之間的夾角為60度。
[0019]根據(jù)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置能起到以下有益技術(shù)效果:通過設(shè)置合適的傳感器夾角，能進(jìn)一步使獲取的壓力信號(hào)互相關(guān)性更好。
[0020]較佳的是，所述兩組傳感器中的每個(gè)傳感器是動(dòng)態(tài)傳感器。
[0021]根據(jù)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置能起到以下有益技術(shù)效果:能實(shí)時(shí)地獲取動(dòng)態(tài)的壓力信號(hào)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的可識(shí)別式噴氣裝置的示意圖。
[0023]圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例的可識(shí)別式噴氣裝置的、沿圖1中A-A截面的截面圖。
[0024]圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例的可識(shí)別式噴氣裝置的噴氣策略流程圖。
[0025]附圖標(biāo)記列表:
[0026]1、輪緣；
[0027]2、輪轂；
[0028]3、執(zhí)行機(jī)構(gòu)；
[0029]4、監(jiān)控器；
[0030]5、壓氣機(jī)試驗(yàn)件；
[0031]6、主軸；
[0032]7、噴嘴；
[0033]8、傳感器；
[0034]9、進(jìn)口；
[0035]10、出口；

【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是本實(shí)用新型顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實(shí)用新型內(nèi)涵的情況下根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況作類似推廣、演繹，因此不應(yīng)以此具體實(shí)施例的內(nèi)容限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0037]圖1是本實(shí)用新型一實(shí)施例的可識(shí)別式噴氣裝置的示意圖。圖2是本實(shí)用新型一實(shí)施例的可識(shí)別式噴氣裝置的、沿圖1中A-A截面的截面圖。
[0038]壓氣機(jī)包括輪緣I和輪轂2。本實(shí)用新型一實(shí)施例的用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置包括兩組噴嘴7、兩組傳感器8、監(jiān)控器4和執(zhí)行機(jī)構(gòu)3，兩組噴嘴7分別周向均勻地布置在輪緣I和輪轂2上，以用于將壓氣機(jī)下游(如圖1中e所示)的高壓氣體分別噴射到壓氣機(jī)葉尖流場位置(如圖1中al所示)和壓氣機(jī)葉根流場位置(如圖1中a2所示)，兩組傳感器8分別布置在輪緣I和輪轂2上，以用于分別獲取壓氣機(jī)葉尖處(如圖1中bl所示)和壓氣機(jī)葉根處(如圖1中b2所示)的壓力信號(hào)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)3連接至兩組噴嘴7，監(jiān)控器4與兩組傳感器8和執(zhí)行機(jī)構(gòu)3連接。
[0039]這樣，能對(duì)葉尖失速和/或葉根失速的發(fā)動(dòng)機(jī)/壓氣機(jī)都起到很好的擴(kuò)穩(wěn)效果。
[0040]軸流壓氣機(jī)試驗(yàn)臺(tái)由電機(jī)驅(qū)動(dòng)主軸6，帶動(dòng)雙級(jí)壓氣機(jī)試驗(yàn)件5共同旋轉(zhuǎn)。該雙級(jí)壓氣機(jī)在輪緣I和輪轂2的壁面上布置了兩組噴嘴7和兩組傳感器8。
[0041]較佳的是，兩組噴嘴7中的每組噴嘴包括多個(gè)噴嘴7。例如，如圖2所示，每組噴嘴7包括八個(gè)噴嘴7。
[0042]較佳的是，兩組傳感器8中的每組傳感器包括至少一個(gè)傳感器8。例如，如圖2所示，每組傳感器8包括兩個(gè)傳感器8。
[0043]當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本實(shí)用新型公開內(nèi)容的基礎(chǔ)上可以理解，每組噴嘴、傳感器也可采用其它數(shù)量的噴嘴、傳感器。例如，每組噴嘴7包括四個(gè)、十二個(gè)或十六個(gè)噴嘴(僅僅是舉例說明，非窮舉)；每組傳感器8包括一個(gè)、四個(gè)或八個(gè)傳感器(僅僅是舉例說明，非窮舉)。上述變型同樣落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0044]較佳的是，如圖2所示，每組兩個(gè)傳感器8之間的夾角為60度。
[0045]當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本實(shí)用新型公開內(nèi)容的基礎(chǔ)上可以理解，每組兩個(gè)傳感器之間的夾角也可采用其它角度，例如10 - 180度，又例如30度、90度等，但60度是一個(gè)較佳的實(shí)施方式。上述變型同樣落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0046]較佳的是，兩組傳感器8中的每個(gè)傳感器是動(dòng)態(tài)傳感器，以用于獲取動(dòng)態(tài)的壓力信號(hào)。
[0047]圖3是本實(shí)用新型一實(shí)施例的可識(shí)別式噴氣裝置的噴氣策略流程圖。
[0048]首先輪緣I和輪轂2壁面上的傳感器8獲取轉(zhuǎn)子進(jìn)口 9葉尖處bl和葉根處b2的壓力信號(hào)，然后監(jiān)控器4對(duì)兩路信號(hào)進(jìn)行處理分析，當(dāng)發(fā)現(xiàn)圖3所示的四種情況時(shí)采用相應(yīng)的噴氣策略。
[0049]情況1:當(dāng)監(jiān)控器4發(fā)現(xiàn)葉尖流場和葉根流場均未出現(xiàn)失速現(xiàn)象時(shí)，不啟用噴嘴8 ；
[0050]情況2:當(dāng)監(jiān)控器4發(fā)現(xiàn)葉尖流場首先出現(xiàn)失速現(xiàn)象時(shí)，啟用葉尖處的噴嘴8(即，布置在輪緣I上的噴嘴)；
[0051]情況3:當(dāng)監(jiān)控器4發(fā)現(xiàn)葉根流場首先出現(xiàn)失速現(xiàn)象時(shí)，啟用葉根處的噴嘴(即，布置在輪轂2上的噴嘴)；
[0052]情況4:當(dāng)監(jiān)控器4發(fā)現(xiàn)葉尖流場和葉根流場同時(shí)出現(xiàn)失速現(xiàn)象時(shí)，同時(shí)啟用葉尖處和葉根處的噴嘴。
[0053]也就是說，監(jiān)控器4根據(jù)所獲取的壓力信號(hào)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)3而啟用兩組噴嘴8中的至少一組噴嘴或不驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)3而不啟用任何噴嘴8。
[0054]具體地說，在情況I的條件下，當(dāng)葉尖處的壓力信號(hào)和葉根處的壓力信號(hào)均未出現(xiàn)表征壓氣機(jī)快要進(jìn)入失穩(wěn)的特征擾動(dòng)時(shí)，監(jiān)控器4不驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)3，不啟用任何噴嘴8。
[0055]在情況2的條件下，當(dāng)葉尖處的壓力信號(hào)出現(xiàn)表征壓氣機(jī)快要進(jìn)入失穩(wěn)的特征擾動(dòng)時(shí)，監(jiān)控器4驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)3，啟用葉尖處的噴嘴8，將壓氣機(jī)下游的高壓氣體噴射到壓氣機(jī)進(jìn)口的葉尖流場位置al。
[0056]在情況3的條件下，當(dāng)葉根處的壓力信號(hào)出現(xiàn)表征壓氣機(jī)快要進(jìn)入失穩(wěn)的特征擾動(dòng)時(shí)，監(jiān)控器4驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)3，啟用葉根處的噴嘴8，將壓氣機(jī)下游的高壓氣體噴射到壓氣機(jī)進(jìn)口的葉根流場位置a2。
[0057]在情況4的條件下，當(dāng)葉尖處的壓力信號(hào)和葉根處的壓力信號(hào)均出現(xiàn)表征壓氣機(jī)快要進(jìn)入失穩(wěn)的特征擾動(dòng)時(shí)，監(jiān)控器4驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)3，同時(shí)啟用葉尖處和葉根處的噴嘴8，將壓氣機(jī)下游的高壓氣體同時(shí)噴射到壓氣機(jī)進(jìn)口的葉尖流場位置al和葉根流場位置a2。
[0058]監(jiān)控器4的構(gòu)成例如可參考專利CN201110208774.X。較佳的是，監(jiān)控器4包括基于DSP的控制器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、D/A轉(zhuǎn)換模塊等。
[0059]以上對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，上述【具體實(shí)施方式】并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在以上公開內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行多種修改，而不超出本實(shí)用新型的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置，其中，所述壓氣機(jī)包括輪緣和輪轂，其特征在于，所述噴氣裝置包括兩組噴嘴、兩組傳感器、監(jiān)控器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，所述兩組噴嘴分別周向均勻地布置在所述輪緣和所述輪轂上，以用于將壓氣機(jī)下游的高壓氣體分別噴射到壓氣機(jī)葉尖流場位置和壓氣機(jī)葉根流場位置，所述兩組傳感器分別布置在所述輪緣和所述輪轂上，以用于分別獲取壓氣機(jī)葉尖處和壓氣機(jī)葉根處的壓力信號(hào)，所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接至所述兩組噴嘴，所述監(jiān)控器與所述兩組傳感器和所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置，其特征在于，所述兩組噴嘴中的每組噴嘴包括多個(gè)噴嘴。
3.如權(quán)利要求2所述的用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置，其特征在于，所述每組噴嘴包括八個(gè)噴嘴。
4.如權(quán)利要求1所述的用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置，其特征在于，所述兩組傳感器中的每組傳感器包括至少一個(gè)傳感器。
5.如權(quán)利要求4所述的用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置，其特征在于，所述每組傳感器包括兩個(gè)傳感器。
6.如權(quán)利要求5所述的用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置，其特征在于，所述兩個(gè)傳感器之間的夾角為10 - 180度。
7.如權(quán)利要求6所述的用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置，其特征在于，所述兩個(gè)傳感器之間的夾角為60度。
8.如權(quán)利要求1所述的用于擴(kuò)大壓氣機(jī)穩(wěn)定性的可識(shí)別式噴氣裝置，其特征在于，所述兩組傳感器中的每個(gè)傳感器是動(dòng)態(tài)傳感器。
【文檔編號(hào)】F02K9/84GK204152672SQ201420471523
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】李亮, 解亞東, 劉曉鋒 申請(qǐng)人:中航商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司