全尺寸吸附式压气机部件试验技术刍议

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1、第43卷第2期2017年4月航空发动机AeroengineVel．43No．2Apr．2017全尺寸吸附式压气机部件试验技术刍议张健新，张国旺(中国航发沈阳发动机研究所，沈阳110015)摘要：为了深入探讨吸附式压气机试验方法，简要介绍国内外吸附式压气机叶栅试验和全尺寸部件级试验研究现状和成果。通过解析大流量气体抽吸和大流量气体测量2项吸附式风扇／压气机试验关键技术，并结合已有吸附式叶栅试验成果，实现在现有压气机试验器上开展全尺寸吸附式压气机试验研究，并完成阶段试验。试验结果表明：增加真空泵组进行大

2、流量气体抽吸，能够在现有压气机试验器上完成全尺寸吸附式风扇／压气机部件试验。为了提高试验效率、节省试验资源，针对全尺寸部件级吸附式压气机试验研究，给出进一步结合吸附式叶栅试验结果完成对比试验的建议。关键词：吸附式压气机：全尺寸：附面层抽吸：试验：真空泵中图分类号：V211．1文献标识码：Adoi：10．13477／j．cnki．aeroengine．2017．02．017HumbleOpiniononFully-ScaledAspiratedCompressorTestZHANGjian—xin，Z

3、HANGGuo—wang(AECCShenyangEngineResearchInstitute，Shenyang110015)Abstract：Inordertofurtherinvestigatethemethodofaspiratedcompressortest,bothfull-scaledaspiratedcompressortestandaspiratedcompressorcascadestestathomeandabroadwerebrieflypresented．Byanalyzi

4、ngtwokeytechnologiesofaspiratedcompressortest，massflowair'saspirationandmeasurement，combinedwiththeresultsoftheaspiratedcompressorcascadestest，full—sealedaspiratedcompressortestwasstudiedonanexistencecompressortestrig，andaphasetestwascompleted．Resultss

5、howthatitisfeasibleofcarryingonfull—scaledaspiratedcompressortestonanexistencecompressortestrigbyaddingvacuumpumpscarryingonmassflowboundarylayersuction．Inordertoimprovethetestefficiencyandsaveresource，aimingatfull—scaledaspiratedcompressortest，apropos

6、alisprovideonfurlhercontrasttestcombiningwiththeresultsoftheaspiratedcompressorcascadestest．Keywords：aspiratedcompressor；fully—scaled；boundarylayersuction；test；vacuumpumpO引言吸附式风扇／压气机的原理是通过在风扇／压气机中发生分离的叶片表面或者叶片通道上、下端壁处设置抽吸孔，将流动紊乱区域的部分流体抽出，从而使附面层分离延迟甚至消除

7、。其好处是通过减小激波附面层的相互干扰，提高叶片负荷，增加级压比；采用较少的叶片数即可达到级效率和压比的期望值，从而大幅度减轻风扇／压气机的质量；因为级数减少，能极大缩短压气机轴向长度，进而大大减轻发动机质量。国外对吸附式风扇／压气机的研究工作始于20世纪50年代，美国空军科研局在麻省理工学院实施的1项叶轮机先进流动控制技术研究项目。在系列研究后，1993年NASA格林研究中心与麻省理工学院合作提出了航空发动机蜂巢式吸附式风扇级的概念，进行了机理、设计技术、应用研究，并采用吸附式压气机试验件进行了试

8、验验证。国外在附面层抽吸的整级设计以及试验方面积累了很多经验。而中国在吸附式风扇／压气机方面的研究起步较晚，关于抽吸设计与机理性研究的公开资料主要集中在数值计算方面，扩压叶栅试验方面的资料较少，关于吸气设备的资料少之又少。因此，需要进行更多的探索和研究，补足这方面的短板可为设计更高性能风扇，压气机提供有益帮助。收稿日期：2016-10—29基金项目：航空动力基础研究项目资助作者简介：张健新(1982)，男，高级工程师，主要从事叶片机试验技术研究工作；E—mail：mm