压气机平面叶栅内流场 PIV 试验研究.pdf

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1、2014年第42卷第11期流体机械文章编号：1005—0329(2014)11—0001—07压气机平面叶栅内流场PIV试验研究薄相峰，刘波(1．西安建筑科技大学，陕西西安710055；2．西北工业大学，陕西西安710072)摘要：应用PIV内流测试技术对某高亚音速叶栅速度场进行了测量，得到了叶栅内流通道的流场结构。试验得到了多种来流工况下试验叶栅槽道50％叶高处的速度流场结构图像，对试验数据的初步分析可以看出试验结果符合昕测工况下的流动规律。通过对实验方案的改进，应用PIV测试技术测量了平面叶栅附面层流场，捕捉到了叶片吸力面尾缘附面

2、层分离随来流工况变化，。结果表明：PⅣ测量结果可以为验证数值模拟叶栅通道流场提供可靠的数据，并为叶栅设计的改进优化提供指导和依据。关键词：压气机叶栅；PIV；流场测量；附面层中图分类号：TH45文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1005—0329．2014．11．001PIVExperimentalResearchinCompressorCascadeFlowFieldBOXiang—feng，LIUBo。(1．Xi’anUniversityofArchitectureandTechnology，Xi’an71005

3、5，China；2．NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：UsingPIVtechnique，theflowfieldofcompressorcascadewasmeasured，therelatedtechnologyofmeasuringhighspeedflowfieldwasinvestigated．Intheexperiment，PIVisusedincompressorcascadeflowfieldmeasurement．Throug

4、htheex—periment，resultswereacquiredthatincludeflowvelocitystructureimagesofthetestedcascadepassageat50％span，atthehigh—erinletMachnumber．Preliminaryanalysisintotheexperimentaldatashowsthattheexperimentalresultsagreewithpredictedflowcharacteristicsundertestedflowcondition

5、s．Improvedtheexperimentmethod，resultswereacquiredthatcompressorcascadeboundarylayercharacteristic．TheresuhsindicatethatthePIVmeasurmentcanprovidecredibledatafornumericalresearchandsupervisetheoptimizedesignofcompressorcascade．Keywords：compressorcascade；PIV；flowfieldmeas

6、urement；boundarylayer1前言壁面显迹法、丝线法、示踪法和光学法等，分别适应于不同速度范围；计算机辅助流动显示方法有：流动显示与测量技术作为实验空气动力学的粒子图像测速(PIV)、激光诱发荧光(LIF)、激光一项重要研究手段在风洞实验中被广泛应用，在分子测速(LMV)、压敏涂层测压(PSP)等新一代风洞中通过各种显示与测量技术可以了解复杂的流动显示技术，具有定性显示和定量测量的能力，流动现象，探索其复杂的物理机制，为人们建立并能够实现对非定常复杂流动的空间结构的瞬态显发现新的流动现象，建立新的概念和物理模型提示与测量

7、，是复杂流动研究技术领域的重大进展。供依据¨。目前，流动显示方法通常分为常规流动显示研究的一个重要目标是不断地向速度范和计算机辅助等两大类。传统流动显示方法有：围的两端(较高速度和较低速度)扩展J。收稿日期：2014—05—21基金项目：陕西省教育厅专项科研项目资助项目(12JK0570)2014年第42卷第11期流体机械7析，该叶栅在本试验进行的各种工况下，流场分布Paper90一WA／HT-4．均匀，流动情况良好，未见有明显分离区域产生。[15]RussellLM，HippensteeleSA．VisualizationTech-

8、niquestoExperimentallyModelFlowandHeatTrans—通过对PIV试验对附面层抽吸之后叶栅内附ferinTurbineandAircraftFlowPassages『J]．NASA面层的