平面扩压叶栅流场犘犐犞与三孔尾迹探针对比测试研究.pdf

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1、第28卷第2期实验流体力学V01．28。No．22014年O4月JournalofExperimentsinFluidMechanicsApr．，2014文章编号：1672—9897(2014)02—0045—07doi：10．11729／syltlx2O130O38平面扩压叶栅流场PIV与三孑L尾迹探针对比测试研究马昌友，侯敏杰，凌代军，幸晓龙(中国航空工业集团公司中国燃气涡轮研究院，四川江油621703)摘要：针对PIV技术在暂冲式高亚声速平面叶栅流场中遇到的示踪粒子投放问题，通过采用高压雾化式粒子发生器以

2、及安装在稳定段前的撒播器，有效地使示踪粒子均匀地与主流混合，并成功开展了某扩压平面叶栅叶片槽道及出口尾迹可视化测量，获得了零迎角、进口马赫数0．2～O．8状态下的二维速度矢量场。为了验证PIV在叶栅流场测试结果的可靠性，在相同工况下，将PIV测量结果分别与数值计算结果和三孔尾迹探针测量结果进行了对比分析。结果表明：采用PIV技术测得的叶栅中截面二维速度矢量场合理地反映了叶片槽道及尾迹的流动结构，与数值模拟结果较为接近；PIV与三孔楔形尾迹探针在叶栅出口尾迹的测量所获得的气流速度和主流区的出口气流角重合性较好；尾

3、迹分离区的出口气流角重合性略差，主要原因是尾迹区气流角超出了探针校准范围，这也说明了PIV测试技术优势。本文提出的PIV测量技术也可用于连续式叶栅风洞中。关键词：平面叶栅；PIV测量；尾迹探针；暂冲式风洞中图分类号：V231文献标识码：AComparativestudybetweenPIVandthree—holewakeprobemeasurementsinthecompressorplanecascadeflowfieldMaChangyou，HouMinjie，LingDaijun，XingXiaolon

4、g(ChinaGasTurbineEstablishment，AviationIndustryCorporationofChina，JiangyouSichuan621703。China)Abstract：ThetracerparticlesselectingandsowingwasveryimportantinPIVtechnologyap—pliedtoblow—downandhighsubsonicplanecascadeflowfieldmeasurement．Inthispaper，tracerpar

5、tidesflowwaseffectivelymixedwiththemainflowbyusinghighpressureatomizedparticlegeneratorandbroadcasterinstalledinfrontofthesteadypressuresection．andwesuccessfullyobtained2-Dvelocityfieldsofacompressorcascadechanne1andwakeatzeroincidenceangleandinletMachnumber

6、from0．2to0．8．InordertovalidatereliabilityofPIVresultsinthecascadeflowfield，thePIVresultswerecomparedwiththeresultsofthenumericalsimulationandthreeholewakeprobeinthesameaerodynamicconditions．Theresultsindicatedthat2-Dvelocityvec—torfieldacquiredbythePIVwasclo

7、sertothenumerica1simulationresults。andreasonablyre—flectedtheflowstructureofthebladepassage；thePIVdatagotgoodagreementwiththethreeholewakeprobedataintheaspectofthevelocitymagnitudeandflowangleatmainstreamareaofthecascadeoutlet．Butthecoincidenceofflowangleatw

8、akeseparationareawasslightlybad．Themainreasonwasthattheflowangleinthisareawasbeyondthescopeofprobecalibration．Inaddition，inordertoobtainaccuratePIVmeasuringresults。itwasveryimportanttoavoidconta