作为航空发动机的主要控制量之一,燃油流量的精准测量对准确判断航空发动机的运行状态及精确操控飞行器具有重要意义。
涡轮流量计以其重复性好,精确度高等特点成为各类航空发动机地面试验中常被用作燃油流量测量的一种仪器,研究涡轮流量计的动态校准方法对完善与优化地面试验结果的可靠性具有重要工程实用价值。为满足燃油流量动态测量需要,在对涡轮流量计动态模型分析的基础上,本文提出了一种基于喷嘴挡板阀产生激励流、固定液阻压差作为标准信号的涡轮流量计动态校准方案。设计了可用于动态校准的试验系统,针对压电堆和力矩马达驱动挡板两种系统驱动方案,分别建立了数学模型。
基于AMESim和Simulink仿真平台进行了不同工况下的仿真,根据激励信号、固定液阻压差和流量计输出的时差效应分析了动态校准系统的性能特点。仿真结果表明,压电堆较力矩马达驱动系统拥有更快、更稳定的输出。
此外,设计并搭建了动态校准试验台。试验台通过上位机进行控制,对驱动装置施加不同的激励电压以控制喷挡阀开度的大小,进行不同工况的校准试验。试验结果表明,该动态校准系统原理正确,试验装置可行。试验结果测得被校涡轮流量计的动态仪表系数约为0.11mL。
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