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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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壓氣機(jī)進(jìn)口加溫試驗(yàn)。
該試驗(yàn)器主要包括動(dòng)力裝置、增速器、扭矩測(cè)量?jī)x、試驗(yàn)器進(jìn)、排氣系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。
()試驗(yàn)器技術(shù)指標(biāo)
該試驗(yàn)器進(jìn)口空氣流量可達(dá) " %&’ ();內(nèi)涵空氣流量可達(dá) **&’ ( );外涵空氣流量 +%&’ ( );進(jìn)口最低壓力 %, %"-./;內(nèi)、外涵出口最高壓力分別為 %, -./、, %-./;內(nèi)、外涵出口最高溫度分別為 "*01、2*01。內(nèi)涵排氣道最大外徑可達(dá) *2%33,最小直徑為 4%33;外涵排氣道最大內(nèi)徑 5"%33、最小內(nèi)徑 44%33。
增速器功率為 5 4,*-6、增速比為 5,% 5,+*、輸入轉(zhuǎn)速為 *"%  ""%%7 ( 389、輸出轉(zhuǎn)速為 ""%  "%7 ( 3:9。
扭矩測(cè)量?jī)x測(cè)得的最大扭矩為 *"%%;•3,最高轉(zhuǎn)速為 2%%%7 ( 389。
動(dòng)力渦輪最大功率為 4, *-6(5"%%%<=)、輸出轉(zhuǎn)速為 5%%  ""%%7 ( 3>9、最大空氣流量為 00, 5&’ ( )。流量管分 ?、月、 @和 A組,其測(cè)量范圍分別為 " 5"&) ()、5" *%&’ ()、"% +%&’ ()、*%  5%&’ ( )。
(5)部件說(shuō)明 "穩(wěn)壓箱采用棗核形,內(nèi)設(shè)一道蜂窩、二道整流網(wǎng)。整流網(wǎng)為分割式,損壞后可更換。 排氣節(jié)氣門采用圓板式,圓板上開(kāi)有 4個(gè)扇形孔,一個(gè)盤轉(zhuǎn)動(dòng),一個(gè)盤固定不動(dòng)?
扇形孔的重疊度改變?cè)囼?yàn)件出口反壓,調(diào)節(jié)試驗(yàn)狀態(tài)。動(dòng)盤由液壓作動(dòng)筒控制,調(diào)節(jié)精確,配上防喘系統(tǒng),可以在 )時(shí)間內(nèi)退出喘振狀態(tài)。 排氣道進(jìn)口通道和試驗(yàn)件出口通道采用轉(zhuǎn)接段聯(lián)結(jié),亦可采用突擴(kuò)結(jié)構(gòu),其排氣損失不大,并擴(kuò)大試驗(yàn)器工作范圍。排氣節(jié)氣門靠近試驗(yàn)件出口,以減少排氣損失。
%試驗(yàn)器的涵道比是由進(jìn)口總流量和外涵流量計(jì)算的。應(yīng)用外涵道試驗(yàn)高壓核心壓氣機(jī)。內(nèi)涵排氣道分兩支,各設(shè)一套文氏管。管道上設(shè)有閥門,通過(guò)閥門切換,可以單獨(dú)或同時(shí)使用兩個(gè)管道。
(0)設(shè)備參數(shù)顯示和測(cè)控系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)采集和顯示設(shè)備參數(shù)。該系統(tǒng)包括一臺(tái)工控機(jī)、一臺(tái)工作站、四臺(tái)計(jì)算機(jī),組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)采
集和處理、試驗(yàn)狀態(tài)跟蹤以及設(shè)備參數(shù)采集和顯示。運(yùn)行的主要參數(shù)均濃縮到一臺(tái)監(jiān)視器上,在另一臺(tái)監(jiān)視器顯示主要試驗(yàn)參數(shù),并在壓氣機(jī)試驗(yàn)曲線上跟蹤試驗(yàn)狀態(tài)。調(diào)節(jié)排氣節(jié)氣門時(shí),光標(biāo)隨試驗(yàn)狀態(tài)變化在等轉(zhuǎn)速線上移動(dòng),試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集完之后,定格在轉(zhuǎn)速線上,顯示出試驗(yàn)狀態(tài)位置。
三、壓氣機(jī)氣動(dòng)試驗(yàn)
,氣動(dòng)試驗(yàn)主要內(nèi)容
在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中,軸流壓氣機(jī)具有最廣泛的應(yīng)用。這種壓氣機(jī)是由一系列形狀相似的擴(kuò)壓葉柵組成的,其葉身的橫截面隨半徑的變化是與速度三角形的徑向變化相適應(yīng)的。通常認(rèn)為這種葉片的任意一個(gè)指定基元截面的特性是與具有相同幾何形狀的靜止的二元葉柵性質(zhì)相同。因此,預(yù)計(jì)基元排性能是帶有經(jīng)驗(yàn)性的,它是基于理論、靜止葉柵數(shù)據(jù)和壓氣
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機(jī)試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)三者的綜合產(chǎn)物。壓氣機(jī)試驗(yàn)在指導(dǎo)研究和設(shè)計(jì)壓氣機(jī)方面、鑒定目標(biāo)壓氣機(jī)的有效性以及確定壓氣機(jī)
的改進(jìn)效果均是基礎(chǔ)性的,是非常重要的研究工作,是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的基準(zhǔn)。從機(jī)理上必須進(jìn)行壓氣機(jī)試驗(yàn)的理由是: 氣流附面層的復(fù)雜性;旋轉(zhuǎn)葉片上附面層的穩(wěn)定性難以預(yù)測(cè)。 "非設(shè)計(jì)點(diǎn)氣流性質(zhì)很難預(yù)測(cè)。 壓氣機(jī)穩(wěn)定性分析不精確。 跨聲速流難以精確描述。 %機(jī)械問(wèn)題引起的氣動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,例如非失速葉片顫振和旋轉(zhuǎn)失速共振均難以預(yù)測(cè)。實(shí)際上,除流量預(yù)測(cè)受附面層的影響較小外,其他諸如流動(dòng)穩(wěn)定性、效率和機(jī)械穩(wěn)定性
的預(yù)測(cè)均受附面層的重要影響和控制。另外,過(guò)渡過(guò)程的流場(chǎng)分析是更復(fù)雜的問(wèn)題。壓氣機(jī)試驗(yàn)可分為驗(yàn)證性試驗(yàn)和發(fā)展性試驗(yàn)。其具體可分為如下所述的兩類。
()葉柵性能試驗(yàn)葉柵性能試驗(yàn)包括平面葉柵吹風(fēng)試驗(yàn),環(huán)形葉柵吹風(fēng)試驗(yàn)和旋轉(zhuǎn)葉柵試驗(yàn)。葉柵性能試驗(yàn)是獲取葉型、葉柵的氣動(dòng)特性、研究葉柵通道中氣流流動(dòng)和其特性,為壓
氣機(jī)的葉柵和葉型設(shè)計(jì)及改進(jìn)設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)。試驗(yàn)一般是在平面葉柵風(fēng)洞上進(jìn)行。研究三維流動(dòng)和端壁效應(yīng)等復(fù)雜流動(dòng)對(duì)葉柵和葉型性能影響時(shí),要在環(huán)形葉柵或旋轉(zhuǎn)葉柵試驗(yàn)設(shè)備上進(jìn)行。
(")壓氣機(jī)性能試驗(yàn)壓氣機(jī)性能試驗(yàn)包括全尺寸壓氣機(jī)試驗(yàn)、模型壓氣機(jī)試驗(yàn)和研究性壓氣機(jī)試驗(yàn)。壓氣機(jī)性能試驗(yàn)通過(guò)錄取壓氣機(jī)特性來(lái)研究壓氣機(jī)內(nèi)部流動(dòng)機(jī)理,并進(jìn)行壓氣機(jī)性能
調(diào)試和診斷。試驗(yàn)時(shí)進(jìn)口狀態(tài)可以模擬大氣進(jìn)氣條件,負(fù)壓、加氣加壓和畸變進(jìn)行等。通常選擇全尺寸壓氣機(jī)試驗(yàn),若因試驗(yàn)設(shè)備功率不夠,則可選擇縮尺模型壓氣機(jī)試驗(yàn);若進(jìn)行基礎(chǔ)理論性研究的壓氣機(jī)試驗(yàn),則要選擇低速大尺寸模型試驗(yàn)或縮尺模型試驗(yàn)。
"壓氣機(jī)試驗(yàn)壓氣機(jī)試驗(yàn)包括: 錄取壓氣機(jī)的總性能和基元葉片性能。 "測(cè)定壓氣機(jī)的穩(wěn)定工作邊界線,確定壓氣機(jī)的喘振裕度。 測(cè)取壓氣機(jī)進(jìn)出口氣流參數(shù)場(chǎng)和壓氣機(jī)壁面靜壓沿流程的分布。 進(jìn)行壓氣機(jī)性能調(diào)試和診斷。根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果來(lái)判斷壓氣機(jī)是否達(dá)到壓比、流量、效率和喘振裕度的設(shè)計(jì)指標(biāo),為
修改設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)。()總性能試驗(yàn) 錄取各相對(duì)換算轉(zhuǎn)速,如 ,% &’(,’ ),’ *,’ +,’ ,, ’, ’(時(shí)壓氣機(jī)性能參數(shù),繪制壓氣機(jī)特性線, &% &-,)’ %& (./%,%
( ./%,%, 0,) "錄取各相對(duì)換算轉(zhuǎn)速線上喘振或失速點(diǎn)的流量和總增壓比,獲得壓氣機(jī)穩(wěn)定工作邊界線。 錄取設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速 ,% &’線上設(shè)計(jì)點(diǎn)的性能參數(shù) ./%、&%、’ %。一般測(cè)取設(shè)計(jì)點(diǎn)附近 1 •)•
 
個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的試驗(yàn)值來(lái)準(zhǔn)確地確定設(shè)計(jì)點(diǎn)性能參數(shù)。 錄取不同換算轉(zhuǎn)速下多級(jí)壓氣機(jī)各葉片排間壁面靜壓沿流程分布隨流量變化的曲線,并求得各級(jí)的靜壓增壓比。()基元級(jí)性能試驗(yàn)
"錄取設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速時(shí)壓氣機(jī)基元葉片性能參數(shù)的徑向分布。一般取最大流量點(diǎn)、設(shè)計(jì)點(diǎn)、最高效率點(diǎn)和近喘(失速)點(diǎn),沿徑向測(cè) " 個(gè)位置,并且包括葉尖、葉中和根部 %個(gè)位置。
錄取設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速下,最大流量狀態(tài)、設(shè)計(jì)點(diǎn)、最高效率點(diǎn)、近喘點(diǎn)的進(jìn)出口總壓、總溫、靜壓和氣流方向角沿徑向分布以及出口總壓、總溫沿柵距的分布。經(jīng)驗(yàn)表明,對(duì)基元級(jí)研究得愈充分,性能改進(jìn)就愈迅速。(%)性能調(diào)試試驗(yàn) "壓氣機(jī)進(jìn)口導(dǎo)流葉片和靜子葉片安裝角優(yōu)化組合調(diào)試,獲得設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速時(shí)的葉片最佳安裝角和優(yōu)化的壓氣機(jī)設(shè)計(jì)點(diǎn)性能參數(shù)。
 
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