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同樣,在任一級的進口,相對于靜子機匣的總壓 -:
- -+ " %-+ " ( + 5%)
對 4求導,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環面上的徑向分布。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。
(2)測量截面和測點布置 %進口測量截面應選在第一排葉片前緣上游 %67 <"6%=( =為葉片算術平均半徑處葉片弦長的軸向投影長度)處;總、靜壓測點應在同一截面。 &出口測量截面的總壓和總溫測量,在單級壓氣機試驗時,選在末排靜子葉片排氣邊
緣下游 %6: <%6>=處;在多級壓氣機試驗時,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在 " 處,若選用沿徑向移動的總、靜壓和總溫復合探針,測量截面亦可選在 " 處。 葉片排間內、外壁壁面靜壓測量截面應居于該兩排葉片之間的中間截面上,測點位于相鄰靜子葉片槽道的中點,可視結構條件適當調整其位置。 "轉子葉片后參數測量,在保證測點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。 進、出口測量截面探針安裝座在周向的分布數量應不少于 %個。徑向測點在進口的
應不少于 &個,在出口不少于 ’個。 各截面探針安裝座的配置,應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 (支多點總壓探針測量進口總壓;在周向非均勻流場下,需
用 )支總壓探針測量;有進口支板時,應測量支板尾跡來修正進口總壓值。 &出口總壓測量應考慮葉片尾跡的影響,可用 (支沿徑向移動的總壓探針測量。沿周向可布置多支多點梳狀總壓探針或用位移機構帶動組合探針測量。
’進口總溫可用電阻溫度計或熱電偶測量;出口總溫沿徑向測量時采用移動式耙形總溫探針,測量徑向 ’ *&個位置的溫度;也可用 + ,%支多點梳狀總溫探針測量。多點總溫探針的周向布置應考慮周向和柵距內的溫度不均勻性。
(采用三孔、五孔氣動探針測量氣流方向,其角度分辨率應優于 " -。
)
+轉子葉片后參數可采用高頻響壓力探針和高速采集器組成的動態系統進行測量。 )
*
,壁面靜壓可在各測量截面的內、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行測量。進出口測量截面的內、外壁靜壓孔不少于 )個。用多點 -形或單點徑向移動靜壓探針測量靜壓的徑向分布。
).用動態測試系統監測壓氣機喘振狀態;用測扭器測量扭矩;應用轉矩轉速測量儀測
*
*
量轉速;用試驗設備上的流量管測量流入試驗壓氣機的空氣流量。 ’"葉柵試驗(()平面葉柵試驗
平面葉柵吹風試驗主要錄取葉柵總壓損失系數、落后角、進口和出口的靜壓比、出口馬赫數及葉片表面等熵馬赫數分布等氣動性能和流場參數。研究葉型坐標,葉片間隙、葉片安裝角,進口氣流角、出口馬赫數和軸向速度比對葉柵氣動性能的影響,為壓氣機設計提供參考。
試驗范圍可分亞聲速、超聲速和跨聲速三類。主要試驗為:攻角工作范圍試驗;進口馬赫數范圍試驗;不同進、出口靜壓比試驗和軸向速度密度比試驗。
試驗中,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,判斷附面層轉捩及流動分離;亦可用液晶顯示法、熒光顯示法顯示葉片表面流譜。
()環形葉柵試驗環形葉柵吹風試驗主要研究三維效應和端壁效應對葉柵性能及葉片通道內流場的影響。主要包括: /葉片中間截面區域內的氣動性能試驗。 •((•
氣動性能沿葉高分布試驗,研究三維效應對葉柵氣動性能的影響。 "葉片端部二次流測定試驗。 環形葉柵端壁附面層測定試驗。其主要測量參數類似于平面葉柵,諸如進、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、外壁靜壓分布;采用光學方法顯示流場。 "其他試驗()雷諾數影響試驗雷諾數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對壓氣機性能的影響范圍,特別是在低雷諾數范圍。()低展弦比葉柵試驗
低展弦比葉柵用于高壓、高速核心壓氣機的進口級。采用低展弦比葉柵能獲得較高的壓比峰值、高的級效率和轉子效率以及較大的失速裕度。低展弦比轉子在全葉高內可以在較大攻角下工作,并且在通道激波下游的亞聲速區擴壓良好。
通過測量兩種轉子展弦比 " %和 " &’的性能參數研究展弦比對轉子性能的影響。流量變化范圍從 ()*至 ))*的設計轉速。對于每種流量,在試驗級的上游和下游的 %個徑向位置測取數據。在下游截面,探針沿整個柵距周向移動 %個位置。測量數據有總、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試驗這種試驗主要是進行壓氣機內部真實流動機理的基礎理論性試驗研究,為建立壓氣機內實際流動數學物理模型提供試驗數據,提高壓氣機設計水平。主要試驗包括: 詳細測定轉子葉片進出口、葉片通道內部的三維流動結構,諸如轉子葉片出口三維紊流流場、轉子葉片尾跡的三維紊流特征、葉片通道內三維流場。 詳細測定靜子葉片的流動特性,如靜子葉片出口總、靜壓,氣流方向沿葉高分布,葉
片及端壁表面流動顯示等。 "測定高壓壓氣機出口級的高損失區位置及分布規律,分析損失機理。 測定低速模型壓氣機性能。轉子葉片出口流場測量一般采用 ’個葉片槽道,每槽道 &)個測量,每站測量 &)周,徑
向沿葉高 (個測量站。通常采用動態測量技術。
()風扇雙涵道試驗風扇雙涵道試驗主要包括: 錄取雙涵道風扇的總性能和基元葉片性能。 測定雙涵道風扇的穩定工作邊界線、進出口氣流參數場和壁面靜壓沿流程的分布。 "錄取外涵和內涵風扇特性線。 錄取涵道比對風扇總性能的影響。上述試驗結果為風扇氣動設計提供依據。由于雙涵道風扇的流量大、低轉速及大尺寸,所需試驗功率較大,因此可進行縮型試
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