拉瓦爾噴管喉徑尺寸液力測量方法和實驗研究.pdf

1、拉瓦爾噴管是許多動力裝置的重要部件，依靠其本身先縮后擴的幾何結構能夠產生強大推力，是發動機中能量轉換的核心，在航空和航天等領域的應用較為普遍。喉部是拉瓦爾噴管中最為重要的結構，喉徑的尺寸精度及表面質量對噴管性能影響較大，是噴管關鍵的加工工藝。較高的加工精度除對其自身加工工藝高精度的要求外，對其測量精度也提出了更高的要求。針對噴管喉部的特殊結構，本課題提出了喉徑的液力測量方法。根據被測件的流量特性，液力測量通過測量流量值的變化來反應尺寸量

2、的變化，具有非接觸、精度高、穩定性好等優點。
　　本研究在孔口流動流量特性理論分析的基礎上，建立了拉瓦爾噴管喉徑尺寸液力芯型測頭塞規模型，研究喉徑液力測量原理，并在此基礎上，完成了芯型測頭形狀及尺寸設計，確定了合適的壓差取值范圍。對液力芯型測頭塞規模型內部流場進行仿真，分析了測量模型的壓差-流量特性，以及喉部通流面積與流量之間的對應關系，并據此優化了測量模型的結構參數和測量參數；分析了測量模型中影響流量的誤差因素，以誤差因素為因變

3、量，分析誤差因素對喉徑測量結果的影響。采用計算機控制技術，設計自動化測量方案。設計喉徑尺寸液力測量實驗平臺的油路系統，實現壓差的閉環控制和溫度的自動控制；根據喉徑液力測量的理論模型，設計噴管喉徑測量系統的夾具體結構；編寫測量系統軟件，實現壓力的自動調節、溫度的自動控制、喉徑的自動測量及相關數據的輸出和存儲。對喉徑液力測量平臺進行實驗研究，進行喉徑測量系統初步實驗，確定合適的芯型測頭、壓差和測量夾具；進行喉徑液力測量的算法研究，并完成測量