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低速TPS试验内式流量控制技术研究

胡卜元 黄勇 章贵川 章荣平

胡卜元, 黄勇, 章贵川, 等. 低速TPS试验内式流量控制技术研究[J]. 实验流体力学, 2019, 33(6): 54-58. doi: 10.11729/syltlx20180201
引用本文: 胡卜元, 黄勇, 章贵川, 等. 低速TPS试验内式流量控制技术研究[J]. 实验流体力学, 2019, 33(6): 54-58. doi: 10.11729/syltlx20180201
Hu Buyuan, Huang Yong, Zhang Guichuan, et al. Internal mass flow control technology of low speed TPS tests[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2019, 33(6): 54-58. doi: 10.11729/syltlx20180201
Citation: Hu Buyuan, Huang Yong, Zhang Guichuan, et al. Internal mass flow control technology of low speed TPS tests[J]. Journal of Experiments in Fluid Mechanics, 2019, 33(6): 54-58. doi: 10.11729/syltlx20180201

低速TPS试验内式流量控制技术研究

doi: 10.11729/syltlx20180201
详细信息
    作者简介:

    胡卜元 (1983-),男,湖南安化人,助理研究员。研究方向:实验空气动力学。通信地址:四川省绵阳市北川羌族自治县129信箱。E-mail: hubuyuan@foxmail.com

    通讯作者:

    胡卜元, E-mail:hubuyuan@foxmail.com

  • 中图分类号: V211.3

Internal mass flow control technology of low speed TPS tests

  • 摘要: TPS试验技术是风洞中研究飞机/发动机一体化设计的最佳手段之一。作为发动机模拟器的TPS单元采用高压空气驱动,因此高压供气流量控制精度与试验精度直接相关。常用的外式流量控制方式由于风洞模型内部空间限制,无法对2台以上的TPS单元进行流量控制。针对外式流量控制方式的不足,设计了一种基于双喉道匹配设计的内式流量控制装置,集流量控制与测量功能于一体,可同时进行4台TPS单元的流量控制,满足4发运输机的动力模拟试验需求。为考核该装置的性能,进行了地面校核试验,试验结果表明该装置具有良好的流量线性控制能力,控制分辨率优于0.15 g/s,流量控制精度优于3 g/s;在8 m×6 m低速风洞进行了某型飞机全模TPS动力模拟试验,试验重复性精度满足国军标合格指标。
  • 图  1  总体方案

    Figure  1.  Overall scheme

    图  2  原理图

    Figure  2.  Schematic diagram

    图  3  电作动筒原理图

    Figure  3.  Electric actuator schematic diagram

    图  4  校核试验

    Figure  4.  Check test

    图  5  控制分辨率试验曲线图

    Figure  5.  Resolution test results

    图  6  流量控制重复性精度曲线图

    Figure  6.  Mass flow control tests repeatability accuracy results

    图  7  针阀顶针位移与流量的关系图

    Figure  7.  Relationship between needle valve size and mass flow rate

    表  1  电作动筒性能指标

    Table  1.   Electric actuator performance

    项目 指标
    系统轴数 4轴
    直线最大行程 75 mm
    最大持续载荷 2000 N
    直线运动速度 ≤ 30 mm/s
    位移控制精度 ±0.01 mm
    保护功能 限位报警、过流保护
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    表  2  流量控制重复性精度

    Table  2.   Mass flow control tests repeatability accuracy

    针阀顶针位置/mm 15.0 30.0 45.0 60.0 67.5
    流量控制重复性精度/(kg·s-1) 0.001 0.003 0.003 0.003 0.002
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    表  3  风洞试验重复性精度

    Table  3.   Wind tunnel tests repeatability accuracy

    重复性精度 δCL δCD δCm δCY δCn δCl
    NPR=1.25 0.0004 0.00020 0.00053 0.00003 0.00007 0.00008
    NPR=1.35 0.0006 0.00024 0.00056 0.00047 0.00003 0.00003
    合格指标 0.0040 0.00050 0.00120 0.00120 0.00050 0.00050
    先进指标 0.0010 0.00020 0.00030 0.00030 0.00010 0.00010
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-12-17
  • 修回日期:  2019-09-28
  • 刊出日期:  2019-12-25

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    《实验流体力学》编辑部

    2021年8月13日