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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