摘要
对采用面积积分法测量航空发动机空气流量的流量管三维流场进行数值模拟,分析不同雷诺数下测量耙测点径向分布、轴向位置、测量耙尺寸、总压耙及总温耙和静压测点的相对位置等对面积积分法流量测量的影响。结果表明:高精度的测量流量的面积积分法,理论上要求测试布局能全面准确反映整个测量截面上的流场信息,尤其是流量管环壁附面层内应尽可能多地布置测点。但太多的测点可能使测量耙数量过多、尺寸过大,这样会对流量管内流场产生较大干扰,反而降低流量测量精度。在现行的等环面测点布置方案基础上,适当减少主流区的测点,不会改变流量测量误差,这样能缩短测量耙的尺寸,降低测量耙的堵塞比,减少测量耙的气动力,并明显降低测试成本。但需要检查等环面截短方案及流向测量截面位置在流量管全工况范围内的适用性。测量截面越接近测量耙耙体,流量测量相对误差越大,测量耙的长度和高度对流量测量相对误差影响较小,测量耙宽度对流量测量误差影响较大。为减小流量管测量耙的堵塞比,建议总压耙布置在总温耙上游,静压和总压测量截面应布置在同一轴向位置。总温、总压测点的径向布局和测点数,总温、总压测量耙及静压测量截面的轴向位置关系,都会直接影响面积积分法测量流量的误差,在制定测量流量方案时,要格外重视各测量耙的测试布局。
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单位北京航空航天大学; 中国航空工业集团有限公司; 江西洪都航空工业集团有限责任公司