凌代军,代秋林,朱榕川,王 晖,赵建通

中国航发四川燃气涡轮研究院,四川 绵阳 621000

0 引 言

叶片是现代航空燃气轮机典型且重要的零件,是构成其核心部件——压气机和涡轮——的基础。叶型性能直接决定压气机和涡轮部件性能,进而影响发动机推重比、耗油率等关键的性能指标。叶栅试验是在空气动力学试验技术的基础上为满足叶型气动性能试验验证需求而发展起来的一项试验技术,已广泛应用于高性能叶轮机械的叶型设计方法研究、叶型工程设计验证、叶轮机内部流动机理探索和新技术验证等环节。燃气涡轮发动机80余年的发展表明,压气机和涡轮叶片叶型设计技术的每一次进步都促进了航空发动机性能的提升,也推动了叶栅试验技术的进步和发展;同时,叶栅试验技术的发展和完善也为叶型设计技术进步和燃气轮机产品性能提升提供了有力支持。

1 叶栅试验技术发展历史

1.1 叶栅试验发展的技术背景

时至今日,在轮毂和机匣环面边界内,对具备转-静干涉特征的叶轮机多叶片排内流场特性进行试验测试研究,依然是一件复杂困难的工作。在航空燃气轮机发展初期,叶轮机内流气动热力学理论体系尚未完全建立,更不具备计算机建模和CFD仿真条件,试验研究成为获取叶轮机性能、验证设计结果、进行内流机理探索的核心技术手段。在这个阶段,叶型设计的半经验特性更是让平面叶栅试验成为获取并验证叶型性能的主要途径。……