[发明专利]面向热流动力学的参数测量综合试验系统及试验方法

摘要

本发明涉及一种面向热流动力学的参数测量综合试验系统及试验方法，该系统包括系统主体模块，测量模块和控制模块。该试验系统以涵道风扇为气源，以涡轮为动力装置，依托PTC加热陶瓷和气缸分别作为加热系统和位移系统，辅以压差、压力、温度、位移、转速传感器，模拟航空发动机运行中的一些重要参数(流量、压力、温度、位移、转速等)的测量，并且可以通过调节阀门开度和控制输入信号来实现对于上述参数的调节。该系统可直观展示热流动力学基本原理，涵盖的测量参数全面，且具有结构紧凑，成本低，可操作性强等特点。

主权项

1.面向热流动力学的参数测量综合试验系统，其特征是，包括系统主体模块(1)，控制模块(3)和测量模块(2)，/n其中所述系统主体模块(1)以涵道风扇(4)为气源，以涡轮(12)为动力装置，通过主通道连接，依托PTC加热陶瓷(7)和气缸(8)分别作为加热系统和位移系统，所述试验系统还包括压差传感器、压力传感器、温度传感器、位移传感器、转速传感器；/n其中，所述涵道风扇(4)设置在主体模块中进口气流处的前端，所述涡轮(12)设置在主体模块中气流出口的尾端，所述PTC加热陶瓷(7)设置在与主体模块中主通道气流并联管路的中部，所述气缸(8)与系统主体模块中主通道的中部气流旁侧的管路相连；/n所述压差传感器包括至少两个，其中第一压差传感器(13)设置在紧靠涵道风扇(4)的后部，第二压差传感器(20)设置在紧靠涡轮(12)的后部，分别测量气流进口压差，气流出口压差参数；/n所述压力传感器包括至少三个，其中第一压力传感器(14)设置在紧靠涵道风扇(4)的后部，与第二压差传感器(14)呈同周对侧分布，所述第二压力传感器(17)设置在紧靠涡轮(12)的前部，第三压力传感器(19)设置在紧靠涡轮(12)的后部，分别测量气流进口压力、气流出口压力、气流出口背压参数；/n所述温度传感器包括至少三个，其中第一温度传感器(15)设置在紧靠PTC加热陶瓷(7)的前端，第二温度传感器(16)设置在紧靠PTC加热陶瓷(7)的后部，第三温度传感器(21)设置在紧靠涡轮(12)的前部，与所述第二压力传感器(17)呈同周对侧分布，分别测量加热前温度、加热后温度、混合后温度；/n所述位移传感器(22)设置在紧靠气缸(8)的后部，用来测量位移参数；/n所述转速传感器(18)设置在紧靠涡轮(12)出口段的正上方，用来测量转速参数；/n所述控制模块(3)包括电调板(31)、可控硅调压模块(32)、调速电位器(29)与调压电位器(30)，电调板(31)与调速电位器(29)连接，直接参与对涵道风扇(4)的转速控制；所述可控硅调压模块(32)与调压电位器(30)连接，直接参与PTC加热陶瓷(7)的温度控制；/n所述测量模块(2)包括信号调理单元(24)、采集接口(25)、信号采集器(26)与计算机终端(27)，信号调理单元(24)将调理之后的数据信号通过采集接口(25)与信号采集器(26)相连，之后由与计算机终端(27)相连的信号采集卡进行信号采集和处理。/n