叶型探针级间堵塞对压气机性能的影响

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1、第41卷第3期2015年6月航空发动机Aeroen百neV01．41No．3Jun．2015叶型探针级问堵塞对压气机性能的影响刘绪鹏1，闫久坤，，王英锋2(1．中航工业沈阳发动机设计研究所，沈阳110015；2．南京航空航天大学能源与动力学院，南京210016)摘要：针对航空发动机压气机级间参数测试中叶型探针的堵塞影响，采用试验和数值模拟相结合的方法，进行相互检验及校正，分析了堵塞影响随探头形式与数量变化的关系，以及堵塞影响随来流状态参数变化的规律，明确堵塞效应引起压气机特性变化的量级。确定了影响压气机特性的主要因素为压气机的流量、压升及叶型探针的

2、堵塞比等参数，并在此基础上得到采用压升修正系数和流量修正系数修正探针堵塞影响的方法。关键词：压气机；级间测试；叶型探针；堵塞效应中图分类号：V232．4文献标识码：Adoi：10．13477／j．cnk1．aeroen91ne．2015．03．017BlOckageE

3、ffect0fInte卜stageBIadeShapedGaugeonC0mpressOrPerformanceLIuxu—penF，YANJiu—kunl，wANGYing一亿n乎(1．AVIcshenyangEn画neDesignandResearchInsdtute．sheny

4、ang110015，C11ina；2，couegeofEnergyandPowerEn舀ne商ng，Nanjingunive耐哼ofAeronauticsandAs廿onaudcs，Nanjing210016，c11ina)Abstract：Aimingattheblockageef绝ctofbladeshapedgaugeintheinter—stagepammetersmeasurementofthecompressor，therelacionshjpbe￡ween￡heblockagee&ctand￡hecatego—es“di如rentsj

5、zesandnumbers0fprobeswasanalyzedandthech硼geruleofblocka窖eef砖ctonthenowparameterswasstudiedbycombiningandinter—ealibratingtheexperimentaldataandnumericalsimulationmethods．Thecompressorcharacteristicscausedblockageinnuencewasquantitativelydefined．Themainfactorsincludingthecompre

6、ssornowrate，thepressureincreaseandtheblockageratioofthebladeshapedgaugethat“fectthecompresscharacteris“cswerede6ned．Themethodstocon．ecttheblockagee饪毫ctwereobtainedbypressureincfeaseandflowrateofcompressorcorrectioncoemcient。KeywOrds：compressor；inte卜stagemeasurement；bladeshaped

7、gauge；blockageeⅡ．ect0引言叶型探针是目前压气机级间流场测量中常用的测试探针。这种探针借助静子叶片作为支撑元件，在叶片表面径向布置多个探头，可以测量压气机各级转子后的压力、温度场，较为准确地反映级间流场气动参数。与插入式探针相比，叶型探针能够有效地减小堵塞效应对压气机性能的影响。一般情况下这种影响可以忽略，但工程实践表明，当叶型探针安装超过一定数量后，也将引起流道堵塞和流线扭曲，改变压气机的工况。以致产生测量误差。压气机试验要求气动参数具有非常高的测量精度，这就需要考虑流道堵塞带来的影响【1l。对此，国外研究机构在堵塞影响方面开展

8、了研究工作。lewis研究中心曾开展探针测量对风扇性能的影响研究嘲；美国GE公司在E3高压压气机特性处理中，对进气道测量耙和叶型探针考虑了1．4％的效率损失嘲；另外还有多项关于测试装置对压气机性能试验影响的研究㈣。近年来，中国对叶形探针进行了大量研究及用于压气机参数测量工作p141。向宏辉等通过试验分析表明，叶型探针对轴流压气机的特性会产生一定负面影响旧。因此亟需开展叶型探针对压气机性能的影响研究。本文结合试验及数值分析方法，对叶型探针的堵塞影响进行定量研究，并尝试给出压气机级间叶型探针的最佳设计方案。收稿日期：2014—04—09作者简介：刘绪鹏

9、(1982)，男。硕士，工程师，从事航空发动机测试工作；E—mail：goodbf82@126．com。弓＼甩幅式：刘绪鹅