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時(shí)間:2011-02-10 16:03來(lái)源:藍(lán)天飛行翻譯 作者:admin
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采樣密度即是單位面積的測(cè)點(diǎn)數(shù)目,它對(duì)燃燒效率和溫度分布系數(shù)測(cè)量偏差都有明顯的影響。在扇形段試驗(yàn)中,平均約 ."><的溫度場(chǎng)面積內(nèi)安排一個(gè)采樣點(diǎn)。若再提高密度,則會(huì)帶來(lái)結(jié)構(gòu)方面的困難,流通面積堵塞也會(huì)過(guò)大。
•&&5&•
 
試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表明,欲使燃燒效率測(cè)量偏差小于 ",采樣密度平均需大于  點(diǎn) % &’();欲使溫度分布系數(shù)測(cè)量偏差小于 &",采樣密度平均需大于 ) *點(diǎn) % &’(),即每 +’()溫度場(chǎng)面積內(nèi)應(yīng)至少安排一個(gè)采樣點(diǎn);欲使溫度分布系數(shù)測(cè)量偏差小于 *",則采樣密度應(yīng)大于 ) ,點(diǎn) % &’(),即每 - +’()溫度場(chǎng)面積內(nèi)應(yīng)至少安排 個(gè)采樣點(diǎn)。這表明欲達(dá)到給定測(cè)量偏差,所需采樣密度與溫度分布均勻程度有關(guān)。
對(duì)于扇形段與全環(huán)出口溫度分布的試驗(yàn)研究表明:扇形試驗(yàn)件試驗(yàn)結(jié)果存在明顯偏差,并且當(dāng)扇形段包含的頭部(噴嘴)數(shù)量增大時(shí),其偏差減少。對(duì)于 ,&.扇形段,其出口溫度分布系數(shù) +/,與全環(huán)試件的溫度分布系數(shù)占 +有下列近似關(guān)系:
+ 0++/當(dāng)采用扇形段調(diào)試溫度場(chǎng)時(shí),可使扇形段調(diào)試的溫度分布系數(shù) +/1 0&2+3,+3為全環(huán)試驗(yàn)溫度分布系數(shù),例如, +3 0&)*,則扇形段 +/1 0&2*。燃燒室部件試驗(yàn)測(cè)得的出口溫度分布系數(shù)優(yōu)于發(fā)動(dòng)機(jī)試車(chē)結(jié)果。發(fā)動(dòng)機(jī)試車(chē)測(cè)得的 ,+較差、熱區(qū)較大,熱點(diǎn)溫度也較高,溫度數(shù)據(jù)離散度亦高。
(+)試驗(yàn)有關(guān)問(wèn)題
試驗(yàn)中應(yīng)注意下列問(wèn)題:
"試驗(yàn)開(kāi)始前,必須校準(zhǔn)儀器、調(diào)整量程和零點(diǎn);全面檢查儀器之后,開(kāi)動(dòng)中心設(shè)備預(yù)熱器,并把空氣加熱到試驗(yàn)溫度。 在一定壓力下通冷空氣,檢查設(shè)備接合面和安裝邊是否漏氣。 啟動(dòng)冷卻水泵,使冷卻水流進(jìn)試驗(yàn)段。應(yīng)監(jiān)控移位測(cè)頭的冷卻水、噴管內(nèi)、外環(huán)冷卻
水和旋轉(zhuǎn)鼓筒冷卻水的壓力,并測(cè)量冷卻水流量和溫度。
%在要求的空氣流量下,加溫試驗(yàn)段和燃燒室試件。當(dāng)燃燒室進(jìn)口空氣溫度達(dá)到 -&&4左右時(shí),輔助加溫器系統(tǒng)開(kāi)始工作。噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、加力燃燒室及熱交換器最后使進(jìn)口空氣溫度達(dá)到所要求的工作溫度。
&一經(jīng)達(dá)到要求的進(jìn)口條件,就要仔細(xì)調(diào)整試驗(yàn)段的進(jìn)氣閥和排氣閥,直到達(dá)到所要求的壓力和流量條件。此后,燃燒試件點(diǎn)火并開(kāi)始試驗(yàn)。調(diào)整冷卻水以保持燃燒、加溫和冷卻時(shí)在安全極限之內(nèi)。水套的出口水溫保持在 5*4以下,熱燃?xì)膺M(jìn)人中心設(shè)備排氣系統(tǒng)以前降溫到 &4以下。
’冷卻時(shí)除了關(guān)閉加力燃燒室和噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)之外,還通過(guò)冷卻流支路隔離輔助加溫器,迅速降低試驗(yàn)段的溫度至安全操作溫度。這樣便于燃燒室的拆卸以及安裝下一個(gè)燃燒室試件。
*壁溫測(cè)溫
火焰筒壁溫測(cè)量,其一是驗(yàn)證火焰筒冷卻設(shè)計(jì)的有效性和冷卻空氣量的影響,為火焰筒壁應(yīng)力分析提供壁溫分布數(shù)據(jù);其二掌握壁溫高的位置和原因,改進(jìn)冷卻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),確定氣動(dòng)和結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)壁溫的影響。
()測(cè)量方法
通常采用示溫漆法和熱電偶法測(cè)量壁溫。
"示溫漆法可以大面積地或在整個(gè)火焰筒上涂覆測(cè)溫,簡(jiǎn)單易行,不干擾燃燒室流動(dòng)。
其缺點(diǎn)是測(cè)量精度較低,目視判讀視差較大,達(dá) 6 -&4。采用 78-&&色彩色差計(jì)測(cè)量火焰 •-)•
 
筒表面顏色可使誤差縮至  "。該型色彩色差計(jì)采用 %種彩色系統(tǒng)測(cè)量彩色絕對(duì)值,同時(shí)測(cè)量亮度、色飽和和色調(diào)角。通過(guò)測(cè)量值與樣板對(duì)比,根據(jù)在標(biāo)準(zhǔn)溫度爐加熱獲得的彩色樣板,可以獲得被測(cè)火焰筒壁溫。
涂一次示溫漆只能測(cè)量一次,涂層厚度為 " &’(,若漆層過(guò)厚,在試驗(yàn)中則容易脫落;漆層過(guò)薄,火焰筒壁形成的背景顏色則會(huì)影響判讀。試驗(yàn)后可對(duì)表面吹砂去掉漆層,以備重新涂漆。
"熱電偶法測(cè)量精度高。因?yàn)榕冀z可明顯影響燃燒室二股通道中的氣流流動(dòng)。將熱電偶置于溝槽內(nèi)、點(diǎn)焊并進(jìn)行等離子噴涂,然后打平磨光。試驗(yàn)時(shí)利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來(lái)獲得試驗(yàn)狀態(tài)下的壁溫?cái)?shù)據(jù),并打印輸出。
火焰筒壁溫實(shí)際測(cè)量中可首先采用示溫漆法對(duì)火焰筒壁溫進(jìn)行普遍考察,然后再用熱電偶法較精確測(cè)量所關(guān)心部位的溫度,特別是高溫區(qū)。整機(jī)試車(chē)中多采用示溫漆法。常用示溫漆有 )*—單— +%和 )*—單— ,,其變色溫度間隔 "% &%,測(cè)溫范圍 ’ & -.。(")壁溫試驗(yàn)狀態(tài)和測(cè)點(diǎn)布置壁溫測(cè)量通常選取地面臺(tái)架最大狀態(tài)、空中最大熱負(fù)荷狀態(tài)和巡航狀態(tài)作為火焰筒壁溫試驗(yàn)狀態(tài)。試驗(yàn)件包括單頭部、扇形和全環(huán)試件等。全環(huán)試件用于考察設(shè)計(jì)點(diǎn)和最大熱負(fù)荷工況下的壁溫情況。在發(fā)動(dòng)機(jī)上測(cè)火焰筒壁溫可作為最終評(píng)定火焰筒壁溫的指標(biāo)。用扇形段試驗(yàn)時(shí),在錄取性能的同時(shí),可了解火焰筒壁溫情況和冷卻設(shè)計(jì)的合理性。
四、模擬準(zhǔn)則
燃燒室試驗(yàn)條件,特別是氣源能力,目前大多數(shù)不能滿(mǎn)足新型發(fā)動(dòng)機(jī)全尺寸全環(huán)形燃燒室地面起飛等高工作狀態(tài)下的全參數(shù)試驗(yàn)。以相似理論為基礎(chǔ)的模化試驗(yàn)可以明顯降低對(duì)氣源能力的要求,簡(jiǎn)化設(shè)備,縮短試驗(yàn)周期、節(jié)約試驗(yàn)費(fèi)用。根據(jù)模化原理,歸納出數(shù)個(gè)相似準(zhǔn)則,建立起燃燒性能與相似準(zhǔn)則的關(guān)系,或給出燃燒室性能與相關(guān)參數(shù)群的牛理論半經(jīng)驗(yàn)關(guān)系。這對(duì)燃燒室設(shè)計(jì)和試驗(yàn)均有重要指導(dǎo)意義。
燃燒室模化試驗(yàn)是其研制過(guò)程中很重要的中間階段,試驗(yàn)結(jié)果必須在臺(tái)架試車(chē)和試飛過(guò)程中檢驗(yàn),而且是一個(gè)進(jìn)一步試驗(yàn)器上改進(jìn)、臺(tái)架調(diào)試的反復(fù)過(guò)程。
當(dāng)前,模化試驗(yàn)用氣源和設(shè)備能力已有明顯提高,而且隨著燃燒數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展,也激勵(lì)了燃燒設(shè)計(jì)師去改進(jìn)和完善模化方法。盡管如此,用扇形段試驗(yàn)器進(jìn)行燃燒室試驗(yàn)研究仍在以后的一段時(shí)間里起著重要的作用。
在扇形段試驗(yàn)器上,用較低壓力和較低流量所測(cè)定的燃燒室主要性能指標(biāo)( //、 、
//
0 分布、貧富油熄火極限、點(diǎn)火性能和壁溫)和真實(shí)情況下對(duì)應(yīng)指標(biāo)的關(guān)系即是模擬準(zhǔn)則

所要解決的主要問(wèn)題。目前,試驗(yàn)中常用的模擬準(zhǔn)則如下所述。
+1等速度準(zhǔn)則
%進(jìn)口空氣流速 *,與實(shí)際工作狀態(tài)相等。
,
"進(jìn)口壓力 2 不低于 1 "324。
&進(jìn)口溫度加溫至所要求的 0, 。
•++,,•

 
幾何尺寸相等。
"使用相同燃料并保持各狀態(tài)下。與實(shí)際工作狀態(tài)的值相等。
 
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