2024年第39卷第1期文章目次

2024, 39(1):1.

[摘要](370) [HTML](0) [PDF 4.65 M](253)

摘要:
针对燃气轮机二次空气系统流体网络数值模拟技术，回顾了流体网络数值计算方法和流程以及典型流阻元件流动与传热特性机理等方面的研究进展；重点归纳总结了篦齿封严、轮缘密封和旋转盘腔等二次空气系统重要流阻元件特性分析的常用研究方法与结果；在此基础上，提出二次空气系统流体网络数值模拟技术的发展需求和方向，主要包括：完善二次空气系统稳态计算方法，降低算法初值敏感性并提升收敛速度；流阻元件多物理场耦合数值模拟研究及特性分析；提高元件一维流动模型的计算精度，优化单个流阻元件及其在整个系统中的相互作用，进而提高二次空气系统整体设计水平。

2 多级轴流压气机一维性能预测程序开发及应用

刘稼昊，耿少娟，金芸，张宏武

2024, 39(1):12.

[摘要](276) [HTML](0) [PDF 2.58 M](169)

摘要:
为了实现对轴流压气机气动性能的准确预测，基于平均流线法建立了多级轴流压气机一维气动性能预测方法，编制了相应的Matlab程序，该方法允许针对不同类型压气机选择适用的经验模型。通过计算得到了某四级亚音速轴流压气机和某八级高速轴流压气机的气动性能，对比分析发现，一维性能预测结果与实验/三维CFD模拟结果吻合较好，效率与压比计算偏差均保持在较小范围内，预测结果精度较高。为进一步提高压气机气动性能预测的准确性，发展了一种经验模型自动校准方法，采用该方法对选取的四级亚音速轴流压气机和八级高速轴流压气机模型进行校准，校准后对各转速下气动性能的预测精度均有所提高。研究工作表明，所建立的多级轴流压气机一维气动性能预测方法以及模型自动校准方法具有一定的准确性和可靠性。

3 常用湍流模型对某低速轴流压气机转子叶尖泄漏流的预测研究

庄昕伟，安广丰，赵永康，刘宝杰

2024, 39(1):23.

[摘要](209) [HTML](0) [PDF 11.49 M](4793)

摘要:
为了研究常用湍流模型对轴流压气机转子叶尖泄漏流的预测能力，对某低速轴流压气机进行了实验研究及数值模拟，对比分析了不同湍流模型预测的转子叶尖泄漏流的流场分布、旋涡特性以及堵塞特性与实验结果的异同。结果表明：对于转子叶尖泄漏流的旋涡特性，在近失速点， k-ω模型预测的转子叶尖泄漏涡轨迹的斜率和位置在周向上的分布以及泄漏涡涡核的面积与实验结果最接近；对于转子叶尖泄漏流堵塞特性，在堵塞系数达到峰值之前，BSL模型的预测结果与实验结果最相近，而在堵塞系数达到峰值之后k-ε模型的预测结果与实验结果最相近，虽然k-ω模型预测的堵塞系数在整个流向位置都偏高，但堵塞系数沿流向的分布规律与实验结果吻合最好。

4 进口压力对燃气轮机气体燃料阀调节性能的影响及其修正补偿方法研究

张嘉耕，傅子隽，戴义平，杨彦平

2024, 39(1):33.

[摘要](294) [HTML](0) [PDF 2.04 M](146)

摘要:
燃料调节阀是精确控制燃气轮机燃料流量和机组负荷的基本组件。本文基于调节阀的位移-流量特性及其液压伺服机构组成，建立了燃料阀位置伺服系统的数学模型，分析了燃料阀组及其控制系统的动态响应特性，研究了进口压力对调节阀性能的影响，并提出了一种燃料进口压力修正补偿控制方法。仿真结果表明：经过压力修正后，系统响应频宽提高0.5 Hz，幅值裕量增大20°

5 转捩对压气机叶片气动阻尼的影响研究

彭威，李雪松，任晓栋，顾春伟

2024, 39(1):40.

[摘要](257) [HTML](0) [PDF 13.43 M](167)

摘要:
为探究转捩对压气机叶片气动阻尼的影响规律，以某压气机平面叶栅R13为研究对象，通过7通道影响系数法，分别采用转捩模型和全湍流模型，计算了进口马赫数0.6工况下不同攻角和不同叶间相位角的气动阻尼。结果表明：转捩计算得到的攻角范围比全湍流结果窄，同时转捩计算得到气动阻尼随着攻角的增大而逐渐高于全湍流结果，攻角为负值时两者相差较小；转捩和全湍流计算得到的气动阻尼在叶间相位角接近0°时差别较小，但在远离0°时差别较大；转捩影响通过叶片表面压力幅值和相位角改变叶片表面的气动功密度分布，并且主要通过影响压力相位角影响整体气动阻尼；在不同攻角和叶间相位角下，转捩和全湍流计算得到的压力相位角差别较大，导致整体气动阻尼不同；当压气机叶片表面中部存在明显的转捩现象并且攻角较大时，气动阻尼的计算需要考虑采用转捩模型

6 燃机压气机启动工况影响因素数值模拟研究

席晓雨，张劭钦，吴亚东，欧阳华

2024, 39(1):50.

[摘要](250) [HTML](0) [PDF 10.67 M](165)

摘要:
针对燃气轮机启动阶段压气机旋转失速及喘振问题突出的现象，对某燃气轮机压气机部件的启动过程进行了数值模拟，并比较了不同升转速率及进口可调导叶角度的升转过程中，速度云图、沿叶高总压分布等相关参数。模拟结果显示：不同的升转速率对于叶高较低位置流场的影响不大，但是在0.9叶高处会存在明显差异，2 r/s2升转速率下，动叶尾缘流动分离较弱，4 r/s2升转速率下，低速区基本占据流道空间；动叶叶片尖端的流动分离现象在进口可调导叶逆时针旋转5°时，较其他工况得到明显抑制；进口可调导叶角度的变化带来流场改变的同时，在叶顶间隙会出现一个沿着压力侧的高速区。

7 叶轮倒角尺度对大流量离心压缩机气动和疲劳寿命的影响分析

朱亚迪，陈洪粉，冀春俊，鲁业明

2024, 39(1):59.

[摘要](205) [HTML](0) [PDF 12.95 M](191)

摘要:
为了分析不同倒角尺度对压缩机气动性能及疲劳寿命的影响,首先在控制离心叶轮主要结构参数不变的前提下，通过调整叶片根部及顶部倒角尺度得到一系列设计模型，其次通过数值模拟方法对不同设计模型的离心压缩机整级进行全三维稳态模拟并在设计转速下对离心叶轮进行强度计算，最后联合估算法及材料曲线计算叶轮部件疲劳寿命。结果表明：与倒角半径相比，倒角角度对气动性能的影响更加显著，在大流量点倒角角度造成等熵效率减小幅度达5%左右，总压比减小幅度达0.07左右；与倒角角度相比，倒角半径更有利于减小应力值；选取经验参数对不同倒角尺度的离心叶轮进行估算得到的疲劳寿命值与实验值偏差最大为3%，最小仅为0.09%。

8 间隙变化对轴流压气机转子近失速工况叶顶流场的影响研究

刘志远，王军利，曹鹏，王康杰

2024, 39(1):68.

[摘要](196) [HTML](0) [PDF 31.74 M](160)

摘要:
为研究间隙变化对轴流压气机转子近失速工况下叶顶流场结构的影响，以轴流压气机转子Rotor37为研究对象，对其叶顶流场进行定常和非定常的数值模拟。计算结果表明：随着叶顶间隙的减小，压气机的总压比和等熵效率均有所提高，稳定运行范围扩大；2倍设计间隙下，叶尖泄漏涡经激波作用后发生膨胀破碎，堵塞来流通道，诱发压气机堵塞失速； 0.5倍设计间隙下，吸力面流动分离加剧，发生回流，部分回流与来流在压力面前缘上游发生干涉，进口堵塞加剧，致使部分来流从前缘溢出，导致压气机叶尖失速；不同间隙下压气机失速过程的主导因素不同，大间隙下失速由叶尖泄漏涡破碎的非定常波动引起，小间隙下失速主要由流动分离引发的周期性前缘溢流所主导。

9 变几何涡轮可调导叶瞬时转动气动特性研究

廖宇楠，杜玉锋，屈彬，高杰

2024, 39(1):79.

[摘要](188) [HTML](0) [PDF 10.16 M](2770)

摘要:
为探究单级变几何涡轮（VGT）在导叶转动过程中的过渡态性能，对某动力涡轮进行了非定常数值计算，应用动网格技术实现导叶转角的改变，并对导叶通道开大或关小过渡过程中涡轮性能进行了分析。结果表明：导叶转角从0°变化到-5°时，单级涡轮效率逐渐下降1.6%，从0°变化到6°时，效率逐渐提高0.5%；质量流量和导叶出口绝对气流角随转角改变接近线性变化，而动叶出口相对气流角、熵增、效率和导叶出口总压损失等随转角改变呈抛物线型变化；过渡态下导叶流场内损失变化主要受上、下端壁处间隙泄漏涡影响，动叶出口熵增变化规律主要受动叶吸力侧泄漏涡和下部通道涡影响，其中下部通道涡的改变是引起熵增变化的主要原因

10 多级轴流压气机叶尖间隙工程设计与验证

朱伟，曹传军，顾志祥，覃会

2024, 39(1):89.

[摘要](227) [HTML](0) [PDF 4.98 M](154)

摘要:
建立了民用航空发动机压气机叶尖间隙工程设计方法。首先,根据设计点要求进行初始冷态间隙计算,而后基于强度分析得到的变形量、制造公差、配合关系、稳态不平衡响应以及发动机工作状态等因素评估其余考核工况点间隙,经过迭代调整后得到满足安全要求的间隙值，最后根据试验数据修正得到最终冷态间隙值。以某高负荷压气机第7 级转子为例开展了叶尖间隙设计,并与试验验证结果进行对比,证明了所提方法的可行性和合理性,采用该方法获得了安全可靠的叶尖间隙设计结果。

11 基于LES的压气机叶栅通道非定常流动结构研究

黄明珂，周玲，季路成

2024, 39(1):98.

[摘要](249) [HTML](0) [PDF 20.76 M](148)

摘要:
为了进一步理解压气机叶栅通道内的非定常流动结构，采用大涡模拟（LES）方法研究了来流附面层厚度和稠度变化对叶栅通道内涡系结构及总压损失系数的影响。研究表明：来流附面层增厚将导致端壁处流体的轴向动能降低，使得马蹄涡压力面分支更早地流向相邻叶片吸力面；来流附面层越厚，通道涡在叶栅尾缘沿展向抬升的高度越高，角区分离的范围也越大；叶栅的总压损失随附面层增厚而增加，附面层损失增加显著，二次流损失有所增大；稠度较低时叶栅吸力面表面存在分离，会对通道涡及角区分离产生影响；稠度增大，横向压力梯度减小，叶栅流道的速度分布更均匀，通道涡的强度和尺度减小，角区分离的范围减小；稠度增大使叶表不再分离时，总压损失显著降低，但稠度继续增大会使气流与叶片表面的摩擦损失增加。

12 振荡射流控制方柱绕流的实验研究

景子枫，王万波，温新

2024, 39(1):108.

[摘要](231) [HTML](0) [PDF 21.51 M](136)

摘要:
为研究振荡射流对方柱绕流的流动控制效果，利用粒子图像测速技术（Particle Image Velocimetry, PIV）分别测量了不同动量系数下布置于前驻点和后驻点的振荡射流控制的方柱绕流流场，并对测得的流场进行本征正交分解（Proper Orthogonal Decomposition，POD）。研究表明：两种布置方式下振荡射流与流场的作用方式不同，均可有效控制方柱绕流流场，且存在着使控制效果达到最佳的动量系数。当位于前驻点的振荡射流动量系数为0.309时，方柱下游流场形态明显改变，尾涡长度减小约50%，湍动能和雷诺剪切应力分别减小约71%和62%，POD模态表明尾涡呈反对称脱落模式；当位于后驻点的振荡射流动量系数为0.174时，尾涡基本消失，此时尾流场湍动能和雷诺剪切应力分别减小32%和67%，POD模态表明尾涡改变为对称脱落模式。

13 燃气轮机中心分级旋流燃烧器的几何模化研究

刘占南，葛冰，姜海燕，臧述升

2024, 39(1):119.

[摘要](267) [HTML](0) [PDF 13.24 M](174)

摘要:
针对燃气轮机原尺寸燃烧试验不易开展的问题，基于特征速度、雷诺数与达姆科勒数等特征参量，对燃气轮机中心分级旋流器开展模化试验研究。本研究通过火焰自发光拍摄、气体组分分析等方法，在相同分层比下，对比等速度、等雷诺数和等达姆科勒数 3种不同模化准则的试验结果在火焰结构、出口温度、污染物排放等方面的一致性，确定不同模化准则的模化特性；并在不同分层比下，研究分层比对达姆科勒准则模化效果的影响。结果表明：应用等达姆科勒数准则进行模化，模化燃烧器与原型的试验结果差异度最小；等雷诺数准则在各项特征的模化中，均与原型燃烧室存在较大差异。改变分层比，选择等达姆科勒数准则模化方法时，火焰结构的模化差异随分层比升高而减小，NO排放量在分层比取值为1时差异度最小。

14 氢燃料微混燃烧器燃烧特性研究

史润，胡宏斌，杜娟，关睿

2024, 39(1):127.

[摘要](268) [HTML](0) [PDF 11.57 M](4853)

摘要:
针对带中心钝体的四喷嘴微混燃烧器，运用ANSYS FLUENT软件，采用热态小火焰生成流形的方法对燃烧器模型进行数值模拟，并与实验研究相结合，研究了甲烷/氢气混合燃料（体积组分40%CH4-60%H2）微混燃烧条件下的燃/空掺混，流场、温度场、火焰形态及污染物排放等基础燃烧特性。研究结果表明：微混燃烧器采用空气和燃料径向进气的结构有利于燃/空掺混，在燃烧器出口的掺混均匀性指数达到0.959；燃烧器钝体结构处存在较明显的小型中心回流区，有助于火焰稳定；当量比在0.4~0.8范围内，火焰根部稳定附着在微混喷嘴的出口，火焰彼此相互独立，实验中燃烧器火焰形态与仿真OH*场分布基本一致；绝热火焰温度在1 500~2 050 K范围内，模型燃烧室出口NOx排放浓度均低于16×10 -6，CO排放浓度均低于11×10-6，表明该微混燃烧器的污染物排放水平较低且燃烧效率极高。

15 氢混天然气燃气轮机加湿低氮燃烧性能研究

吴锋，杨承，肖华，马晓茜

2024, 39(1):137.

[摘要](229) [HTML](0) [PDF 9.26 M](145)

摘要:
为了解贫预混燃烧室天然气掺氢加湿燃烧时的性能变化和容许加湿范围，解决氢混燃气轮机NOx排放超标问题，以某燃气轮机燃烧室为研究对象，数值研究了掺氢比和加湿比对燃烧性能及污染物排放特性的影响。结果表明：燃料无加湿条件下，燃烧室出口CO和CO2排放值随着掺氢比的增加而减小，较高燃烧温度将导致热力型NOx排放值增加，掺氢比达到0.2以上时，NOx排放已超出环保限值；燃料加湿条件下，随着加湿程度增加，燃气出口平均流速及水蒸气组分含量均增加，燃烧筒内全局温度、CO2和NOx排放值均降低，CO排放值先降低后增加；掺氢天然气加湿可实现低氮燃烧，考虑到低掺氢工况燃气轮机功率输出效能和高掺氢工况燃烧性能恶化问题，水蒸气加湿量不宜过多，当掺氢比为0.3时，推荐燃料加湿比为0.463。

16 LPP燃烧室振荡燃烧特性、火焰结构和NOx排放的实验研究

孙培锋，陆启亮，葛冰，臧述升

2024, 39(1):149.

[摘要](146) [HTML](0) [PDF 7.23 M](197)

摘要:
利用动态压力传感器、平面激光诱导荧光（Planer Laser Induced Fluorescence，PLIF）测量系统和气体分析仪针对不同入口气流旋流数和空气含湿量条件下，贫预混预蒸发（Lean Premixed Prevaporized，LPP）燃烧室中振荡燃烧特性、火焰结构变化规律和NOx排放特性开展了实验研究。研究表明：在一定条件下，随着燃烧室入口气流旋流数增加，激励出振荡燃烧的当量比区域扩大，所激励的振荡燃烧强度不断增加，但振荡燃烧的主频则不断下降，火焰变得更加紧凑且不断向燃烧室中心和上游壁面发展；随着燃烧室入口空气含湿量的增加，振荡燃烧强度会下降甚至消失，振荡燃烧的主频增加，火焰结构由振荡燃烧时的平整型火焰向稳定燃烧时的V型火焰转变，火焰的位置也向燃烧室侧壁面和下游方向移动；LPP燃烧室中NOx排放会随着燃烧室入口空气含湿量和入口气流旋流数的增加而下降。

17 水汽比对涡轮预旋供气系统温降影响的数值分析

王家友，邓明春，周建军，刘高文

2024, 39(1):158.

[摘要](249) [HTML](0) [PDF 6.55 M](138)

摘要:
为了揭示喷水冷却所引起湿空气环境对涡轮供气系统温度的影响，基于欧拉-拉格朗日多相流颗粒追踪方法，在预旋供气系统进口总压150 kPa和总温450 K条件下，开展湿空气对预旋供气系统温降的影响程度评估，分析预旋供气系统内旋转比和预旋喷嘴流量系数的变化规律，揭示预旋供气系统温降的影响规律。结果表明：在水汽比由0增加到0.3时，水汽比变化对预旋喷嘴内流动和温度变化影响显著，预旋喷嘴的气流旋转比由1.36增加到1.43，而其压比由1.523降低到1.482、流量系数由0.97降低到0.90，从而使预旋喷嘴温降由25.79 K减小到22.28 K；预旋供气系统温降由12.07 K降低到11.03 K。含湿条件会增加系统内流动阻力，限制了预旋供气系统降温能力，在涡轮叶片供气温度需求不变时，含湿条件将需要更高的供气压力。

18 燃气轮机废热利用的新型动力系统热力学分析

刘浩雨，王洪利

2024, 39(1):165.

[摘要](230) [HTML](0) [PDF 4.81 M](177)

摘要:
基于能量等级回收和梯级利用的原则，构建了一种燃气轮机废热利用的新型动力系统。该系统主要由燃气轮机布雷顿循环(GTC)、再压缩式超临界CO2布雷顿循环(SCO2)、朗肯循环(RC)、有机朗肯循环（ORC）和有机闪蒸循环（OFC）组成。该动力系统不仅克服了单个子循环热量回收范围窄的局限性，而且通过回热的方式实现了能量的梯级利用，进而提高了系统效率。通过Aspen HYSYS软件对构建的动力系统及各子循环分别进行模拟仿真，进一步研究了工况参数对系统的影响。与现有文献中的数据对比表明，该动力系统中各子循环均得到较好的验证。在相同工况条件下，文献中动力系统净功率为48 592.84 kW，热效率和火用效率分别为42.41%和62.02%，而本研究系统净功率为50 040.46 kW，热效率和火用效率分别达到43.673%和73.593%。因此，该新型动力系统具有较好的能源利用效果。

19 燃气轮机转子裂纹扩展及刚度特性研究

王祥和，张楠，回翔，李辉

2024, 39(1):174.

[摘要](229) [HTML](0) [PDF 31.14 M](142)

摘要:
燃气轮机转子工作环境恶劣，转子结构易出现裂纹故障，为了解决燃气轮机转子裂纹难以被识别的问题，以某型燃气轮机高压转子为研究对象，通过三维建模以及ABAQUS仿真模拟其工作状态。首先，对易产生裂纹的位置进行了仿真计算；然后，在转子三维模型中对易产生裂纹的位置预置大小不同的裂纹模型，得到转子裂纹拓展情况；最后，在裂纹拓展后的转子模型上施加一定载荷，测量转子在不同裂纹状态下的拉压刚度、扭转刚度以及弯曲刚度。结果表明：某型燃气轮机高压转子的高压涡轮封严轮盘区域易出现裂纹故障，且转子刚度伴随裂纹增大呈下降趋势。

20 带缘板阻尼叶盘系统高速旋转激振试验研究

周渝航，林枫，孙景国

2024, 39(1):183.

[摘要](131) [HTML](0) [PDF 11.05 M](110)

摘要:
在燃气轮机高压涡轮叶片上安装缘板阻尼结构可以有效降低叶片振动应力，为了掌握叶片振动特性，进而指导阻尼结构设计，以某船用燃气轮机高压涡轮转子为研究对象，开展带缘板阻尼叶盘系统高速旋转激振试验。设计了缘板阻尼结构形式，开发了雾化油滴喷液激振试验系统；同时，模拟常温环境下的叶片工作载荷，结合试验数据分析获取叶片安装阻尼器前后的动应力变化情况。试验结果表明：所设计的试验系统能够很好地模拟叶片弯曲和扭转共振状态；无阻尼激振试验获取的叶片模态参数与理论计算值相当，试验结果验证了理论计算方法的准确性；安装缘板阻尼器后叶片弯曲振动应力下降明显，存在最优阻尼参数使减振效果最佳；根据叶片幅频响应曲线可以看出，缘板阻尼器使叶片非线性力学特征增强，出现叶片振动能量相互传递的现象。

21 基于CNN-LSTM的燃气轮机燃烧室故障预警

周锐，康英伟

2024, 39(1):191.

[摘要](215) [HTML](0) [PDF 2.07 M](103)

摘要:
为了解决燃气轮机燃烧室中的故障问题，结合深度学习的优势，在长短期记忆网络（Long Shortterm Memory，〖JP〗LSTM）的基础上，提出了一种基于卷积神经网络-长短期记忆网络的燃烧室故障预警方法。首先，根据正常的历史运行数据构建燃烧室的预警模型，再将特征参数输入到预警模型中得到预测值，预测值与实际值之间的偏离度可以反映燃烧室内部工作是否正常。考虑到模型预测结果的非平稳性和非线性等特点，引入滑动窗口法确定故障预警阈值，最后根据确定的预警阈值判断是否出现故障。采用某燃气-蒸汽联合循环发电机组仿真平台对上述模型进行验证。仿真结果表明：该模型相较于LSTM预测模型具有更高的精确度，可以及时发现故障征兆，并对燃烧室故障做出有效预警。

22 DD5单晶叶片用热障涂层高温防护性能研究

董志宏，张超，李洋，鲍泽斌

2024, 39(1):198.

[摘要](218) [HTML](0) [PDF 14.73 M](95)

摘要:
为了提高燃气轮机热端部件的服役寿命，拓展热端部件的高温防护方法及应用，在某燃气轮机涡轮叶片用DD5镍基单晶高温合金表面制备了CoCrAlY+YSZ，(Ni，Pt)Al+YSZ和Zr改性(Ni，Pt)Al+YSZ 3种热障涂层，对比研究了这3种热障涂层的1 100 ℃循环氧化行为和900 ℃混合盐热腐蚀行为。结果表明：CoCrAlY+YSZ涂层在循环氧化和热腐蚀过程中均发生严重的YSZ陶瓷面层剥落现象，而铝化物+YSZ涂层的陶瓷面层则完好或仅局部极少量剥落；(Ni，Pt)Al涂层经活性元素Zr改性后抗氧化和耐热腐蚀性能均进一步提高，表现为氧化和腐蚀增重降低，内氧化和内硫化现象明显减轻；(Ni，Pt)Al+YSZ涂层和Zr改性(Ni，Pt)Al+YSZ涂层对DD5镍基单晶高温合金叶片均有较好的适用性。

23 基于SSA-NARX的航空发动机动态特性参数辨识方法

陈子桥，洪军，肖刚，温新

2024, 39(1):205.

[摘要](221) [HTML](0) [PDF 5.38 M](127)

摘要:
针对航空发动机动态特性的建模问题，提出一种基于麻雀搜索算法（SSA）优化NARX神经网络的动态特性参数辨识方法。利用SSA对NARX网络的权值与偏置进行迭代寻优，使网络具备更高的准确度与泛化能力；利用优化后的NARX网络进行动态参数辨识；使用航空发动机飞行测试数据集进行了仿真测试。结果表明：SSANARX方法明显优于NARX和PSONARX方法。SSANARX方法的输出参数N1，N2和排气温度（EGT）与真实值的最大相对误差绝对值δmax分别降低至3.81%，1.24%和3.47%；动态特性指标Ti与Tt与真实值的相对误差均小于5%；经10次交叉试验，参数N1，N2和EGT的测试结果均方根误差均值RMSEm分别为0.29，0.18和1.50。模型的准确性、实时性与稳健性均满足了仿真需求。

24 出口测量探针布局对轴流压气机气动性能试验的影响研究

陈伟，刘鸣飞，崔树鑫，牛家宏

2024, 39(1):216.

[摘要](214) [HTML](0) [PDF 20.53 M](94)

摘要:
为了研究出口测量探针布局（探针数量及所处轴向位置）对压气机气动性能试验的影响，针对含测量探针的三级轴流压气机开展全周非定常数值计算。结果表明：出口测量探针将改变上游的流场结构，在末级叶片进出口截面对应探针的周向位置处形成局部高总压区和气流角偏移区，该区域覆盖有3~4个叶栅通道；随着探针与末级叶片轴向距离增加，高总压区的强度减弱，但作用范围增加；增加出口探针数量并未明显改善压气机试验性能评估精度，与无探针条件下的压气机性能相比，压比偏高0.6%，效率绝对值偏高1.8%；为减少试验中基于探针测点得到的压气机性能试验误差，不仅需考虑探针对测量截面流场的影响，更应根据测量截面流场不均匀性合理布局探针。

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