某轴流压气机动叶叶尖激波测量试验研究

【摘要】：在跨/超音速压气机转子中,激波损失对效率影响很大。叶片槽道中激波的形状、位置和强度,是跨/超音速压气机设计及分析中的重要信息。本文采用美国Kulite公司的微型动态传感器对转子处的机匣内壁面进行动态静压测量。压气机试验件为三级轴流压气机,对该压气机第一级转子叶尖进行激波测量。在第一级转子机匣上开9个动态静压测量孔,将库力特传感器安置在测量孔上。试验时对某三级轴流压气机在换算转速(?)=0.8、0.85、0.9、0.95及1.0的堵点、最高效率点及近喘点进行了第一级转子机匣动态静压测量。动态静压测量得到的是瞬态的压力分布值,具有其特殊性。对各探针的采集数据进行了插值、平均处理,得到规律性的整个转子叶尖栅距内的静压分布状况,进而确定激波分布特点。将测量得到的转子叶尖静压分布结果与CFD计算结果对比,可以看出:二者静压分布趋势相似,激波位置很相近,但激波形状有所差别:计算结果激波接近一条直线的光滑曲线,而试验结果则是曲折的。这是由于试验探针沿轴向分布不可能足够密,以致测量的静压分布是离散的。试验研究结果表明:采用库力特传感器测量壁面动态静压的测试方法,能够测取到压气机转子叶尖的槽道激波;所测取的激波位置、形状及强弱的准确程度取决于测量探针的测量精度、频响和测量数目。