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研究所在新概念航空发动机压气机流场测试研究中取得进展
发稿时间:2021-07-05         作者:张子卿          来源:轻型动力实验室     【字号:

  新概念航空发动机压气机具有高负荷、高转速、多种压缩形式等特征,为有效提升压气机设计水平提高压缩效率,需对其流场进行精细测量为设计人员提供参考。目前新概念航空发动机压气机流场测试中存在诸多问题:1)安装于探针表面上的多个微型动态压力传感器累计总尺寸仍旧较大,引线偏多,增加探针的复杂度,影响传感器的频响特性;2)在非稳态的流动中,受温度、总压和静压随时间和空间快速变化,探针测量的频率与非稳态流特征频率有差别,需要对探针的频率响应进行标定;3)现有压气机叶片附面层测试主要采用PIV以及热线等测试方法,该测试方法仅适用于实验室环境,并要求光学透明,使用场景有限,精度较低;4)非稳态流场的全自动二维扫描式测量、数据传输、数据处理多个步骤,集机械、通信及电子等多种学科技术于一体,难度非常大。 

  针对以上关键科学与技术问题,研究所研究人员研发了一套新概念航空发动机压气机流场测试系统,突破了高转速下转子叶片附面层测量、受限空间下压气机级间动态流场测量、叶片附面层和级间流场同步测量、多测点非线性数据处理及多参数流场可视化等关键技术,研制了国内首套新概念航空发动机压气机流场测试系统。该系统探针频响24 kHz,空间分辨率小于2 mm,同时实现了新概念航空发动机压气机叶片附面层和级间流场同步测量,填补了国内空白。 

  该系统已经应用于前置串列转子风扇、斜流离心组合压气机和低熵增激波增压等新概念压缩系统研制,实现了压气机级间流场及大曲率叶片表面附面层高精度测量,为新概念航空发动机压气机研制和设计体系的完善提供了支撑。 

  以上研究工作得到中国科学院重大科研仪器设备研制项目支持(ZDKYYQ20180002),项目于20181月批复立项,于20216月顺利通过由中国科学院条件保障与财务局组织的技术验收和综合验收。 

 

院重大科研仪器设备研制项目验收会

 

航空发动机强剪切非定常内流场测试系统

 

 
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