机试验经验三者的综合产物。压气机试验在指导研究和设计压气机方面、鉴定目标压气机的有效性以及确定压气机
的改进效果均是基础性的,是非常重要的研究工作,是检验设计的基准。从机理上必须进行压气机试验的理由是: 气流附面层的复杂性;旋转叶片上附面层的稳定性难以预测。 "非设计点气流性质很难预测。 压气机稳定性分析不精确。 跨声速流难以精确描述。 %机械问题引起的气动力学问题,例如非失速叶片颤振和旋转失速共振均难以预测。实际上,除流量预测受附面层的影响较小外,其他诸如流动稳定性、效率和机械稳定性
的预测均受附面层的重要影响和控制。另外,过渡过程的流场分析是更复杂的问题。压气机试验可分为验证性试验和发展性试验。其具体可分为如下所述的两类。
()叶栅性能试验叶栅性能试验包括平面叶栅吹风试验,环形叶栅吹风试验和旋转叶栅试验。叶栅性能试验是获取叶型、叶栅的气动特性、研究叶栅通道中气流流动和其特性,为压
气机的叶栅和叶型设计及改进设计提供数据。试验一般是在平面叶栅风洞上进行。研究三维流动和端壁效应等复杂流动对叶栅和叶型性能影响时,要在环形叶栅或旋转叶栅试验设备上进行。
(")压气机性能试验压气机性能试验包括全尺寸压气机试验、模型压气机试验和研究性压气机试验。压气机性能试验通过录取压气机特性来研究压气机内部流动机理,并进行压气机性能
调试和诊断。试验时进口状态可以模拟大气进气条件,负压、加气加压和畸变进行等。通常选择全尺寸压气机试验,若因试验设备功率不够,则可选择缩尺模型压气机试验;若进行基础理论性研究的压气机试验,则要选择低速大尺寸模型试验或缩尺模型试验。
"压气机试验压气机试验包括: 录取压气机的总性能和基元叶片性能。 "测定压气机的稳定工作边界线,确定压气机的喘振裕度。 测取压气机进出口气流参数场和压气机壁面静压沿流程的分布。 进行压气机性能调试和诊断。根据上述试验结果来判断压气机是否达到压比、流量、效率和喘振裕度的设计指标,为
修改设计提供数据。()总性能试验 录取各相对换算转速,如 ,% &’(,’ ),’ *,’ +,’ ,, ’, ’(时压气机性能参数,绘制压气机特性线, &% &-,)’ %& (./%,%
( ./%,%, 0,) "录取各相对换算转速线上喘振或失速点的流量和总增压比,获得压气机稳定工作边界线。 录取设计转速 ,% &’线上设计点的性能参数 ./%、&%、’ %。一般测取设计点附近 1 •)•
个试验点的试验值来准确地确定设计点性能参数。 录取不同换算转速下多级压气机各叶片排间壁面静压沿流程分布随流量变化的曲线,并求得各级的静压增压比。()基元级性能试验
"录取设计转速时压气机基元叶片性能参数的径向分布。一般取最大流量点、设计点、最高效率点和近喘(失速)点,沿径向测 " 个位置,并且包括叶尖、叶中和根部 %个位置。
录取设计转速下,最大流量状态、设计点、最高效率点、近喘点的进出口总压、总温、静压和气流方向角沿径向分布以及出口总压、总温沿栅距的分布。经验表明,对基元级研究得愈充分,性能改进就愈迅速。(%)性能调试试验 "压气机进口导流叶片和静子叶片安装角优化组合调试,获得设计转速时的叶片最佳安装角和优化的压气机设计点性能参数。
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