先进激光测量技术在航空发动机燃烧室研发中的应用

2012-09-28王培勇

航空发动机 2012年4期

王培勇，邢菲

（厦门大学航空系，福建厦门 361005）

0 引言

燃气轮机技术对国防建设与能源安全和实现环境可持续发展具有重要意义，拥有独立研发燃气轮机的技术能力迫在眉睫[1]。该技术无论是对军用航空领域的动力需求（提高推重比），还是对地面设备民用领域的能源需求（提高热循环效率），其发展趋势都是增大发动机压比以提高循环效率，提高涡轮进口温度（燃烧室出口温度）以提高单位推力[2-3]。由此相应地对发动机燃烧室的测量技术提出了更高要求。然而传统的测量手段已无法实施或不能精确捕捉发动机燃烧室内部的复杂物理现象，使各种发动机燃烧流场的物理图像至今仍不清晰。对此，新型激光测试技术拥有传统接触式测量不可比拟的优点，最大优势是能够实现非接触式无干扰测量和进行发动机燃烧室内复杂流场（如温度场、速度场、压力场、组分质量分数场等）的测量，符合流动参数的测量要求。由于激光测速技术和流场显示技术在试验领域的应用，从逐点测量变为全场测量，使试验研究水平大为提高，所获试验数据能够准确反映燃烧室的真实工况，并已部分在航空发动机研发中得到应用[4-5]。

本文对新型的激光测试技术在航空发动机燃烧室设计中的应用进行分析。