"9-5
94 4
同樣,在任一級的進(jìn)口,相對于靜子機(jī)匣的總壓 -:
- -+ " %-+ " ( + 5%)
對 4求導(dǎo),若總壓 -沿葉高不變,即可求得:
949()+ 4" 949( 4 5%)%
因此,只要用某種方法確定了切向速度,就可用式(: *;)來確定軸向速度在整個(gè)環(huán)面上的徑向分布。例如,對自由渦流,其中 5%與 4成正比,這種情況下, 沿徑向等于常數(shù)。
(2)測量截面和測點(diǎn)布置 %進(jìn)口測量截面應(yīng)選在第一排葉片前緣上游 %67 <"6%=( =為葉片算術(shù)平均半徑處葉片弦長的軸向投影長度)處;總、靜壓測點(diǎn)應(yīng)在同一截面。 &出口測量截面的總壓和總溫測量,在單級壓氣機(jī)試驗(yàn)時(shí),選在末排靜子葉片排氣邊
緣下游 %6: <%6>=處;在多級壓氣機(jī)試驗(yàn)時(shí),選在末排靜子葉片排氣邊緣下游 "6% <76%= •"""?•
處。靜壓和氣流方向的測量應(yīng)在 " 處,若選用沿徑向移動(dòng)的總、靜壓和總溫復(fù)合探針,測量截面亦可選在 " 處。 葉片排間內(nèi)、外壁壁面靜壓測量截面應(yīng)居于該兩排葉片之間的中間截面上,測點(diǎn)位于相鄰靜子葉片槽道的中點(diǎn),可視結(jié)構(gòu)條件適當(dāng)調(diào)整其位置。 "轉(zhuǎn)子葉片后參數(shù)測量,在保證測點(diǎn)位于葉片排間隙之間的前提下,允許探針支桿置于靜子葉片槽道內(nèi)。 進(jìn)、出口測量截面探針安裝座在周向的分布數(shù)量應(yīng)不少于 %個(gè)。徑向測點(diǎn)在進(jìn)口的
應(yīng)不少于 &個(gè),在出口不少于 ’個(gè)。 各截面探針安裝座的配置,應(yīng)避免上游探針支桿尾跡對下游測量的影響。 %在周向均勻流場下,可用 (支多點(diǎn)總壓探針測量進(jìn)口總壓;在周向非均勻流場下,需
用 )支總壓探針測量;有進(jìn)口支板時(shí),應(yīng)測量支板尾跡來修正進(jìn)口總壓值。 &出口總壓測量應(yīng)考慮葉片尾跡的影響,可用 (支沿徑向移動(dòng)的總壓探針測量。沿周向可布置多支多點(diǎn)梳狀總壓探針或用位移機(jī)構(gòu)帶動(dòng)組合探針測量。
’進(jìn)口總溫可用電阻溫度計(jì)或熱電偶測量;出口總溫沿徑向測量時(shí)采用移動(dòng)式耙形總溫探針,測量徑向 ’ *&個(gè)位置的溫度;也可用 + ,%支多點(diǎn)梳狀總溫探針測量。多點(diǎn)總溫探針的周向布置應(yīng)考慮周向和柵距內(nèi)的溫度不均勻性。
(采用三孔、五孔氣動(dòng)探針測量氣流方向,其角度分辨率應(yīng)優(yōu)于 " -。
)
+轉(zhuǎn)子葉片后參數(shù)可采用高頻響壓力探針和高速采集器組成的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行測量。 )
*
,壁面靜壓可在各測量截面的內(nèi)、外壁開靜壓孔,孔徑為 "& ,("..,孔深大于 ’倍孔針徑,在孔的中心線垂直于氣流方向下進(jìn)行測量。進(jìn)出口測量截面的內(nèi)、外壁靜壓孔不少于 )個(gè)。用多點(diǎn) -形或單點(diǎn)徑向移動(dòng)靜壓探針測量靜壓的徑向分布。
).用動(dòng)態(tài)測試系統(tǒng)監(jiān)測壓氣機(jī)喘振狀態(tài);用測扭器測量扭矩;應(yīng)用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀測
*
*
量轉(zhuǎn)速;用試驗(yàn)設(shè)備上的流量管測量流入試驗(yàn)壓氣機(jī)的空氣流量。 ’"葉柵試驗(yàn)(()平面葉柵試驗(yàn)
平面葉柵吹風(fēng)試驗(yàn)主要錄取葉柵總壓損失系數(shù)、落后角、進(jìn)口和出口的靜壓比、出口馬赫數(shù)及葉片表面等熵馬赫數(shù)分布等氣動(dòng)性能和流場參數(shù)。研究葉型坐標(biāo),葉片間隙、葉片安裝角,進(jìn)口氣流角、出口馬赫數(shù)和軸向速度比對葉柵氣動(dòng)性能的影響,為壓氣機(jī)設(shè)計(jì)提供參考。
試驗(yàn)范圍可分亞聲速、超聲速和跨聲速三類。主要試驗(yàn)為:攻角工作范圍試驗(yàn);進(jìn)口馬赫數(shù)范圍試驗(yàn);不同進(jìn)、出口靜壓比試驗(yàn)和軸向速度密度比試驗(yàn)。
試驗(yàn)中,采用激光測速儀測量葉柵流場;紋影儀拍攝激波紋影圖像;用油流法顯示葉片表面的流譜,判斷附面層轉(zhuǎn)捩及流動(dòng)分離;亦可用液晶顯示法、熒光顯示法顯示葉片表面流譜。
()環(huán)形葉柵試驗(yàn)環(huán)形葉柵吹風(fēng)試驗(yàn)主要研究三維效應(yīng)和端壁效應(yīng)對葉柵性能及葉片通道內(nèi)流場的影響。主要包括: /葉片中間截面區(qū)域內(nèi)的氣動(dòng)性能試驗(yàn)。 •((•
氣動(dòng)性能沿葉高分布試驗(yàn),研究三維效應(yīng)對葉柵氣動(dòng)性能的影響。 "葉片端部二次流測定試驗(yàn)。 環(huán)形葉柵端壁附面層測定試驗(yàn)。其主要測量參數(shù)類似于平面葉柵,諸如進(jìn)、出口截面上的總、靜壓,總溫,氣流方向角;
葉片通道中測量吸力面和壓力面上的壓力分布,內(nèi)、外壁靜壓分布;采用光學(xué)方法顯示流場。 "其他試驗(yàn)()雷諾數(shù)影響試驗(yàn)雷諾數(shù)的影響比壓力和溫度更為重要,因此要作為專題研究雷諾數(shù)對壓氣機(jī)性能的影響范圍,特別是在低雷諾數(shù)范圍。()低展弦比葉柵試驗(yàn)
低展弦比葉柵用于高壓、高速核心壓氣機(jī)的進(jìn)口級。采用低展弦比葉柵能獲得較高的壓比峰值、高的級效率和轉(zhuǎn)子效率以及較大的失速裕度。低展弦比轉(zhuǎn)子在全葉高內(nèi)可以在較大攻角下工作,并且在通道激波下游的亞聲速區(qū)擴(kuò)壓良好。
通過測量兩種轉(zhuǎn)子展弦比 " %和 " &’的性能參數(shù)研究展弦比對轉(zhuǎn)子性能的影響。流量變化范圍從 ()*至 ))*的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速。對于每種流量,在試驗(yàn)級的上游和下游的 %個(gè)徑向位置測取數(shù)據(jù)。在下游截面,探針沿整個(gè)柵距周向移動(dòng) %個(gè)位置。測量數(shù)據(jù)有總、靜壓,總溫和,氣流角。流量用孔板測量。
(’)低速大尺寸模型壓氣機(jī)試驗(yàn)這種試驗(yàn)主要是進(jìn)行壓氣機(jī)內(nèi)部真實(shí)流動(dòng)機(jī)理的基礎(chǔ)理論性試驗(yàn)研究,為建立壓氣機(jī)內(nèi)實(shí)際流動(dòng)數(shù)學(xué)物理模型提供試驗(yàn)數(shù)據(jù),提高壓氣機(jī)設(shè)計(jì)水平。主要試驗(yàn)包括: 詳細(xì)測定轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)出口、葉片通道內(nèi)部的三維流動(dòng)結(jié)構(gòu),諸如轉(zhuǎn)子葉片出口三維紊流流場、轉(zhuǎn)子葉片尾跡的三維紊流特征、葉片通道內(nèi)三維流場。 詳細(xì)測定靜子葉片的流動(dòng)特性,如靜子葉片出口總、靜壓,氣流方向沿葉高分布,葉
片及端壁表面流動(dòng)顯示等。 "測定高壓壓氣機(jī)出口級的高損失區(qū)位置及分布規(guī)律,分析損失機(jī)理。 測定低速模型壓氣機(jī)性能。轉(zhuǎn)子葉片出口流場測量一般采用 ’個(gè)葉片槽道,每槽道 &)個(gè)測量,每站測量 &)周,徑
向沿葉高 (個(gè)測量站。通常采用動(dòng)態(tài)測量技術(shù)。
()風(fēng)扇雙涵道試驗(yàn)風(fēng)扇雙涵道試驗(yàn)主要包括: 錄取雙涵道風(fēng)扇的總性能和基元葉片性能。 測定雙涵道風(fēng)扇的穩(wěn)定工作邊界線、進(jìn)出口氣流參數(shù)場和壁面靜壓沿流程的分布。 "錄取外涵和內(nèi)涵風(fēng)扇特性線。 錄取涵道比對風(fēng)扇總性能的影響。上述試驗(yàn)結(jié)果為風(fēng)扇氣動(dòng)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。由于雙涵道風(fēng)扇的流量大、低轉(zhuǎn)速及大尺寸,所需試驗(yàn)功率較大,因此可進(jìn)行縮型試
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