大尺寸低速旋转叶栅试验台

所属单位:高速空气动力研究所

大尺寸低速旋转叶栅试验台由中国空气动力研究与发展中心高速所研制,是目前国内尺寸最大的一座1.5级亚音速压气机试验设备。试验台主要用于航空发动机压气机动、静叶片通道内部流动机理及其规律研究、亚音速先进叶型叶片设计优化以及试验研究与验证、轴流压气机转/静干涉及失稳特性研究、进气畸变对风扇/压气机性能及稳定性影响研究等。试验台主要包括动力系统(交流变频电机)、增速箱(含润滑油站)、测扭器、试验段、联轴器、变频控制系统、电气控制系统、测量系统、工业电视监控系统等。

 

主要参数

●  试验段:

最大流量:70 kg/s;

设计转速:3600 r/min;

最高排气压力:0.2 MPa;

最高排气温度:350 K;

流道外径:f1400;

最大压比:1.2;

预旋/转子/整流叶片数:35/37/67。

●  动力系统:

额定功率:1500 kW;

额定电压:6000 V;

额定电流:173 A;

额定转速:1500 r/min;

最高转速:1800 r/min;

稳定精度:±0.05%。

●  增速箱:

额定传递功率:1500 kW;

最高输入转速:1800 r/min;

最高输出转速:(4000±50)r/min;

增速比:2.218;

传动效率:≥0.96;

●  测扭器:

最大测量扭矩:7000 Nžm;

最大工作转速:5500 r/min;

测扭方向:正反转双向;

测量精度:0.12% F.S (工作温度 -20℃~+80℃)。

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大尺寸低转速旋转叶栅试验台主体结构

 

仪器及测量方法

●  稳态气体压力测量采用Esterline公司的PSI9016或PSI9116(精度±0.05%FS)。

●  动压压力测量采用kulite动态压力传感器,及康宇压力变送器进行测量(精度±0.2%F.S)。

●  大气压力测量采用XDY-01型大气压力计(精度±50Pa)。

●  大气温度采用A级Pt100铂电阻进行测量(精度±0.5℃)。

●  扭矩和转速测量采用Torquemeters公司的ET2700型扭矩传感器测量(扭矩测量精度±0.12% F.S)。

●  振动监测采用国产的CA-YD-107型压电加速度传感器,通过专用振动测试仪VIB2012A型测量振动信号。

●  数据采集系统包括PXI稳态数据采集系统和DEWESoft动态数据采集系统。

 

试验性能曲线

Total Pressure ratio.wmf

试验台部分状态特性测试结果

CFD与试验值对比

 

典型试验

●  压气机气动性能及稳定性试验。压气机气动特性研究,压气机失速产生机制研究,稳定性控制方法研究等。

●  进气畸变模拟再现与影响研究。不同类型畸变发生器研究,压气机对不同畸变的响应特性研究等。

●  进口导叶控制与调节影响试验。

●  流场显示试验与流场测试技术研究。

●  压气机流动控制技术研究。

●  非转动部件气动性能试验。某型发动机进气段气动特性测试。

●  先后开展了试验台气动性能试验、总压畸变再现及影响试验、压气机动态失速特性试验等多项研究工作。

 

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大尺寸低转速旋转叶栅试验台流场仿真

稳态总压畸变再现试验研究

稳态总压畸变再现数值研究

稳态总压畸变对压气机影响试验

试验台失速动态特性

试验台稳定边界测试试验

试验台动态失速特性

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进气段气动性能试验进口探针布置

径向位移机构及尾迹总压测量耙

 

 

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