叶型受感部设计及结构优化

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1、2010年第36簋第2厢V01．36No．2&or．20104己／43叶型受感部设计及结构优化闰久坤(1957)。女，自然科学研究员。航空发动机测试技术专家。从事航空发动机压气机级间参数测试及其相关技术研究。收稿日期：2009—08-201引言进行航空发动机压气机级问参数测试是提高压气机设计水平的有效手段，测量结果将为压气机设计改进和设计数据库充实提供试验依据。叶型受感部结构简单，测试数据可靠，在压气机级间参数测量中广泛采用，但目前对典型结构的叶型受感部的性能和优化设计研究甚少，并缺少基础研究支撑。近年来，沈阳发动机设计研闫久坤(沈阳发动机设

2、计研究所，沈阳110015)摘要：设计了用于航空发动机压气机级问参数测量的叶型受感部。通过风洞校准试验，得出在不同来流速度条件下，压力叶型受感部的不敏感角范围及总压测量误差和温度叶型受感部的总温测量误差，确定了影响叶型受感部测量准确度的主要因素。在试验结果的基础上，对叶型受感部结构进行了优化。关键词：叶型受感部；测试；压气机；级闻参数：探针：航空发动机DesignandStructureOptimizeofAirfoilSensingAreaYANjiu—kun(ShenyangAeroengineResearchlnsdmte，Shenya

3、ng110015)Abstract：The面咖豇sensingareaw08designedforginderoengirtecompressorinterstageparametersmea$11,remellt．Theinsensitive础rongeandthetotalpressuremeasurementerrorforairfoilsensingare(Iandthetotalpressuremeasurementerroroftemperatureai咖以sensing删awereobtainedwithvariousi．fl蛆

4、wveloc蚵bythewindtunnelcalibrationtest．The呻rf幽torwasalsodetermined,whwhaffectedthemeasurementaccuracyoftheairfoilsensing删皿ThestructureoftheQiCoitsensingareawasoptimizedbasedOntheresult时theexperiment．Keywords：airfoilsensingarea；parameters；probe；aeroengine究所测试计量技术研究中心对叶型受感部的设计

5、、制作、校准及性能优化等进行了系统研究，并应用于压气机试验，获得了良好效果。本文介绍了叶型受感部的设计及性能优化，阐述了其关键技术、测点及受感部的布置原则，最终给出了典型结构的性能优化结果。2叶型受感部结构设计关键技术2．1叶型受感部结构叶型受感部主要由敏感元件、信号传输元件和支撑元件组成，其测试探针借助于压气机静止叶片固定。其基本结构形式如图1所示。按不同的敏感元件类型，叶型受感部可分为总温叶型受感2010年囊36蠢■2啊V01．36No．2Apr．2010部和总压叶型受感部。总温叶型受感部的敏感元件由测量罩和热电偶构成，其中热电偶丝既是敏

6、感元件又是信号传输元件；总压叶型受感部的敏感元件由测量罩和感压管构成，其中感压管!不仅用于感受压力信号，还用于-信号传输。图1叶型受感部结构2．2叶型受感部结构设计关键技术：2．2．1叶型受感部头部设计级间测量专项试验表明，在：级间总压、总温测量中，探针头部：必须设计成带套形式，即在总温：探针头部加装滞止罩，在总压探：针上加装整流罩，其目的在于减：小测量误差。因此，罩的结构形式：直接关系到叶型受感部的性能和：测试的准确度。2．2．2受感元件安装及尺寸要求受感元件主要指滞止罩中的；热电偶和整流罩中的测压管。它：们相对于罩的安装位置对测量准：确度

7、有较大影响。从理论上讲，受：感元件尺寸越小越好，但考虑到：其强度等综合因素，受感部头部：应伸出叶片前缘一定长度。以减：小对测量的影响。2．2．3测量点布置测量点通常沿叶片高度按：等环面或等距分布。径向测点若：在1片叶片上，布置空间不够；：可考虑在相邻叶片上穿插布置，应在每级压气机上分别安排总压、总温测量叶片。叶型受感部一般沿叶片高度布置成梳状多点形式，以便测量沿叶高方向的参数变化；以不堵塞流路为标准，沿各级压气机周向位置布置若干片，可测得各级压气机沿径向和周向总参数的变化。2．2．4受感元件固定可采用焊接、包敷压片或胶粘方式，将受感元件固定在

8、叶片上。要牢固可靠，以保证足够的机械强度，并尽量减小引线凸起高度，减小对流场的扰动和堵塞影响；应注意保护感头头部，不能堵塞进排气孔，并保证孔的边缘光滑无毛刺。3叶型