小型片式层流流量计研究

为解决片式LFM在设计上存在的泄漏、变形等问题,提出了一种小型片式LFM构型。该小型片式LFM将引压孔设置在层流流道中间,从充分发展的层流中引压,Remax·de/l=5.81,远大于传统LFM设计时要求的2~2.5。试验结果显示,小型片式LFM的线性度ξL可达0.81%,满足精度1%所需,说明此设计可有效克服突扩突缩带来的非线性影响。此外,试验流量在设计最大流量20%以上时,压差的计算误差可以控制在5.42%以下。

微小缝隙式层流流量计设计及测量特性研究

为解决层流流量计(LFM)线性度不佳的问题,提出了一种微小缝隙式LFM,并介绍了层流流量计的测量原理、结构设计及参数计算。对一台设计流量范围约为0~280 mL/min的试验件进行了试验,试验中使用的标准装置为活塞标准装置,合成不确定度为0.12%,扩展不确定度为0.24%(k=2)。试验结果显示,在未使用任何修正系数的前提下,试验件最大引用误差为-0.90%。试验件基本达到准确度1.0级的设计指标,量程比10∶1。此外试验件线性度优良,其Remaxde/l值为3.42,大于传统要求的2~2.5,说明此结构设计可有效克服突扩突缩带来的非线性影响。

基于层流流量计的航发燃油流量动态测量技术研究

为解决航空发动机过渡态燃油测量问题,研究了基于层流流量计(LFM)的航空燃油流量动态测量技术。设计了一款量程为0~3 000 mL/min的液体LFM,在小型涡轮喷气式发动机试车台上对其进行了试验,并与科里奥利流量计(CMF)进行了比对,试验结果显示LFM具有优秀的动态特性。当发动机处于稳态时,LFM测量结果与CMF吻合较好,相对误差为-1.25%~1.16%,与LFM校准时-1.24%~1.26%的相对误差相吻合。当发动机处于过渡态时,LFM能很好地跟随泵后油压,而CMF则无法跟随泵后油压,存在大约2 s的滞后。LFM的测量结果能与发动机起动、加/减速时的控制逻辑保持一致。本文研究可为航空发动机试车技术的研究和LFM应用的拓展提供有价值的参考。

基于涡轴发动机性能与尺寸重量的耦合评估方法

为了研究下一代先进涡轴发动机的技术参数发展和新材料新技术的引入对涡轴发动机的影响,结合部件法的涡轴发动机总体性能评估模型以及尺寸重量评估模型,提出了一种综合考虑涡轴发动机总体性能、总体结构、部件的气动/结构/强度/材料等的耦合评估方法。该方法能够对不同结构形式的涡轴发动机进行评估,获得涡轴发动机总体性能参数、整机的流路尺寸与重量以及部件的气动/结构/强度/尺寸/重量等详细参数。使用该方法对美国的第五代先进涡轴发动机GE3000进行评估,研究了GE3000的总体性能、部件的气动/结构/强度/流路尺寸以及整机流路尺寸与重量。与公布的GE3000数据对比表明,总体性能误差小于1.0%,发动机的整机重量误差2.0%,整机流路尺寸误差小于1.0%,表明这种评估方法切实可行,计算精度较高。