本發明涉及航空發動機，具體涉及一種基于加速原理的高紊流度壓力畸變模擬方法。

背景技術：

1、自從上世紀六十年代進氣道/發動機相容性問題引起國際關注以來，各國對發動機進口流場畸變模擬研究越發重視。由于進氣道和發動機聯合試驗所需成本過高，各種進氣畸變模擬技術應運而生，通過這些模擬技術可生成與進氣道出口畸變效果一致的流場。

2、關于發動機進口流場模擬裝置有多種類型，如網格畸變模擬器、隨機頻率模擬器、孔板模擬器、插板擾流器等。不同類型的畸變裝置各有其特點，其中孔板模擬器由于其簡單有效又經濟，是通用規范中推薦的一種畸變試驗裝置。但是，相比于穩態畸變指數（周向總壓不均勻度），孔板模擬器所產生的動態畸變指數（紊流度）一般較低，動穩態比一般為1:8～1:5,無法同時模擬進氣道出口流場的穩態畸變指數和動態畸變指數。

技術實現思路

1、有鑒于此，本發明提供一種基于加速原理的高紊流度壓力畸變模擬方法，以達到提高基于孔板模擬器的壓力畸變模擬方法中所產生的紊流度的目的。

2、本發明提供以下技術方案：一種基于加速原理的高紊流度壓力畸變模擬方法，包括以下步驟：步驟一、進行加速部分設計和壓力畸變部分設計；步驟二、將加速部分與壓力畸變部分組合成一個整體并進行數值仿真；步驟三、當數值仿真的壓力場滿足設定要求時，加工縮比模型件并進入步驟四；當數值仿真的壓力場未滿足設定要求時，根據數值仿真結果調整壓力畸變部分并重復步驟二；步驟四、開展縮比模型件吹風試驗，獲取縮比模型件出口流場的參數；步驟五、當縮比模型件出口流場的參數滿足設定要求時，根據縮比模型件的尺寸確定壓力畸變模擬裝置的真實尺寸；當縮比模型件出口流場的參數未滿足設定要求時，對加速部分和/或壓力畸變部分進行調整并重復步驟四。

3、進一步地，加速部分設計包括：按0.5~0.9倍壓力畸變模擬裝置的管道面積設計多組加速塊；按0.4~2.0倍壓力畸變模擬裝置的管道直徑設計多組加速段；創建加速塊與加速段的三維模型。

4、進一步地，加速塊的形狀包括圓環狀、月牙狀和直板狀。

5、進一步地，壓力畸變部分設計包括：根據目標圖譜確定壓力場分布；根據壓力場分布，生成設定倍數平均壓力曲線；在小于設定倍數平均壓力曲線內的區域設置擾流擋板；在擾流擋板上根據壓力梯度進行開孔；創建壓力畸變板的三維模型。

6、進一步地，將加速部分與壓力畸變部分組合成一個整體時，使加速部分位于壓力畸變部分的前端。

7、進一步地，當數值仿真的壓力場未滿足設定要求時，重新調整壓力畸變部分的開孔大小、開孔形式或者開孔位置。

8、進一步地，縮比模型件出口流場的參數具體為縮比模型件出口流場的壓力場和紊流度。

9、進一步地，當縮比模型件出口流場的參數未滿足設定要求時，對加速部分和/或壓力畸變部分進行調整并重復步驟四具體為：當紊流度未滿足設定要求時，更換不同面積的加速塊和不同長度的加速段并重新開展縮比模型件吹風試驗。

10、進一步地，當縮比模型件出口流場的參數未滿足設定要求時，對加速部分和/或壓力畸變部分進行調整并重復步驟四具體為：當壓力場未滿足設定要求時，調整壓力畸變板的開孔大小、開孔形式或者開孔位置，并重新開展縮比模型件吹風試驗。

11、與現有技術相比，本發明采用的上述至少一個技術方案能夠達到的有益效果至少包括：本發明可以提高基于孔板模擬器的壓力畸變模擬方法中所產生的紊流度，使得壓力畸變模擬裝置所產生的面平均紊流度達到5%以上，動態畸變與穩態畸變之比達到1:2～3:2，讓同時模擬進氣道出口壓力畸變流場的穩態畸變指數和動態畸變指數成為可能。

技術特征：

1.一種基于加速原理的高紊流度壓力畸變模擬方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的基于加速原理的高紊流度壓力畸變模擬方法，其特征在于，加速部分設計包括：

3.根據權利要求2所述的基于加速原理的高紊流度壓力畸變模擬方法，其特征在于，加速塊的形狀包括圓環狀、月牙狀和直板狀。

4.根據權利要求2所述的基于加速原理的高紊流度壓力畸變模擬方法，其特征在于，壓力畸變部分設計包括：

5.根據權利要求4所述的基于加速原理的高紊流度壓力畸變模擬方法，其特征在于，將加速部分與壓力畸變部分組合成一個整體時，使加速部分位于壓力畸變部分的前端。

6.根據權利要求5所述的基于加速原理的高紊流度壓力畸變模擬方法，其特征在于，當數值仿真的壓力場未滿足設定要求時，重新調整壓力畸變部分的開孔大小、開孔形式或者開孔位置。

7.根據權利要求6所述的基于加速原理的高紊流度壓力畸變模擬方法，其特征在于，縮比模型件出口流場的參數具體為縮比模型件出口流場的壓力場和紊流度。

8.根據權利要求7所述的基于加速原理的高紊流度壓力畸變模擬方法，其特征在于，當縮比模型件出口流場的參數未滿足設定要求時，對加速部分和/或壓力畸變部分進行調整并重復步驟四具體為：

9.根據權利要求7所述的基于加速原理的高紊流度壓力畸變模擬方法，其特征在于，當縮比模型件出口流場的參數未滿足設定要求時，對加速部分和/或壓力畸變部分進行調整并重復步驟四具體為：

技術總結
本發明提供了一種基于加速原理的高紊流度壓力畸變模擬方法，包括以下步驟：步驟一、進行加速部分設計和壓力畸變部分設計；步驟二、將加速部分與壓力畸變部分組合成一個整體并進行數值仿真；步驟三、當數值仿真的壓力場滿足設定要求時，加工縮比模型件并進入步驟四；當數值仿真的壓力場未滿足設定要求時，根據數值仿真結果調整壓力畸變部分并重復步驟二；步驟四、開展縮比模型件吹風試驗，獲取縮比模型件出口流場的參數；步驟五、當縮比模型件出口流場的參數滿足設定要求時，根據縮比模型件的尺寸確定壓力畸變模擬裝置的真實尺寸；當縮比模型件出口流場的參數未滿足設定要求時，對加速部分和/或壓力畸變部分進行調整并重復步驟四。

技術研發人員：溫珍榮,劉繼華,董如鵬,葉巍,賈路,李之予
受保護的技術使用者：中國航發四川燃氣渦輪研究院
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28