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发动机及其部件的试yan研究
更新时间:2014-05-23 15:48:00 dianji量:

  伴随现代激光技术的发展,光学诊断方法在发动机及其部件的试yan研究中de到越lai越广泛的应用。这些技术可以实现发动机na气ti速duwenduya力组份和浓du以及燃油液雾的縵han浞植己土jiao嗔鞒〉腸e量,为发动机部件的调试以及yanzheng改进数值计算程xuti供充足的数ju。

  在随后的ji年,you于光学电子计算机硬件和软件的进bu,最zhu要的是xu求的增加,促使应用激光速du仪研究涡轮机械流场获de的数ju质量和数量持续ti高。tong过对涡轮和ya气机转子和静子叶栅以及燃烧蕐e拇罅垦芯浚za诩you頻iaojie涡轮机械和燃烧室na部的流动大有好处。you于xu要将激光射人机械na部的ce量区域,三维在涡轮机械ce试謝ing鴖hou到yiding的限制。

  随着三维流动数juxu要的日益增chang,yi经大大加强liao三维系统的发展和应用,并取deliao相当大的进展。激光多pule速du仪有许多光学配zhi可襷a胠aice量三维速du穤hi俊D壳埃怯萌す獠琧e量区域实现的,例如氢li子激光器。这zhong系统ce量径向速du穤hi康淖既穢ing直接和径向偏角有关。为liao蔳ong饬縲u差减小,建议调整系统布zhi的穓iao蛴肓鞫噶縴i致。这yang的三维刀系统yicheng功应用到不同的涡轮机械ce试中。激光进人ce量区时tong常采用平面窗。you于涡轮机械的壳ti是曲面的,平面窗不能和壳tiwai形相fu,以謑ie鹆鞫木植炕洌虼耍踓ha窗zhou向尺寸shou礿iao拗啤Ⅻbr />
  实践zhengming系统秡a诠庀叩呐で裣低硑iyang并不敏感,因为它们的光线在tance区域中并没有被极du精确地聚焦。系统能容忍足够薄的曲面玻璃产生wei小的光线扭曲。

  研究中xinyi用对涡轮部件na的流场进行liao详xi的三维ce量,目的是为开式li衝an蛊胛新值膟i次流和二次流日qiyi年hang空发动机第qi的发展ti供详xi的实yan数ju。在年发展liaoyizhong相当复za的三维系统,它和二维系统有着同yang的激光进人ce量区域的方式,在涡轮机械形cheng的流场中应用更广泛。它应用yi个标准的条纹配zhi,并用能发出荧光的悬浮颗粒示踪,ce量轴向和zhou向的速du穤hi俊>断蚍zhi渴怯霉bu筪ianyi干涉仪扫描,直接分析粒子产生的散射光的多谱lepin襭in玫降摹A絲hong配zhi组合cheng光学系统,同时yun行。该方法yicheng功应用于涡轮huan形静子叶片的ce量。但you于它的复zaxing稳dingxing的限制以及xu要jiaochang的数ju采集时间,huai不能应用到转子叶片的流场ce量,在涡轮机械流场祅an芯恐胁⒚挥衵hanjuhenzhong要的地位。在燃烧蕐enan芯恐幸卜⒒觢iao巨大作用,yi经完chengliao许多有yi义的ce量。

  you于在非反应流中激光进入ce量区域bijiao容yi,suo以大多数ce量都在非反应流中完cheng,de到的ce量结果也bijiao准确。在反应流中的应用情kuanghen复za,zhu要是you于组穤hiW诱凵湎凳牟煌辜す獗鋎e不均匀,tanceti积扭曲,从而影响ce量数ju的质量和数量。即使这yang,用ce量简hua的燃烧室和实际的扇形燃烧蕐i鹧嬉瞴i获decheng功,但实yan不是在低ya条件下就是在小尺寸的实yan设备上进行的。

  建立起可以进行和三维ce量的设备,试yanwendu达ya力空气质量流量当ya力达到时,you于折射系数的bo动,ce量严zhongshi真。激光二焦速du仪标准的是二维ce量装zhi,它在和光轴垂直的平面上ce量速du穤hi康姆jiao蚝痛笮 5北曜嫉南低逞毓庵岵煌jiao蛟诹鞒≈衵hudian连续ce量时,也可以ce量三维穤hi俊ou于的固有texing,它zhu要应用在大流量高速du的涡轮机械ce量中,例如ya气机和涡轮。在这yang的条件下,只有以极小箃an菇莥un行祅an庀低巢趴梢za米魅賒uce量。tong常的系统you两个du立的二维系统组合而cheng。

  目前市场上出shou的和欧洲祅an芯炕故褂玫亩际钦鈠hong系统。最衛u⒄沟娜低硑i应用于分析转子叶片相hu作用形cheng的非稳态流动。它能ce量到激bo的位zhi和三维流动texing。衛u⒄沟南低嘲讯琧e量和散射光的pin率分析结合起lai,ce量到的pin移代表liao光tou光轴穓iao虻乃賒u穤hi俊T诖蠖嗍新只凳詙an室yi建立liao系统,用于ya气机和涡聑hi鞒〉腸e量。秡a谌忌帐詙an的流场,you于扰动强du大,超过liao抗扰动ce量的能力,因此该系统不能应用。

  相干反斯托克斯拉曼bo谱法是yizhonghen好的ce量wendu的方法。tance区的产生和相类si,都是tong过叠加两束或更多不同pin率光束产生相干的信号。实际的系统tong常用双倍pin率的激光器,以的脉冲zhong复yun行。系统的应用遇到liao和同yang的问题,即激光怎yang进人ce量区域,也遇到liao不shi应烟灰粒子密du大和折射系统变hua大的nan题,因而限制liao在高ya条件下yun行的燃气涡轮燃烧设备中的应用。

  在ce量中,数ju量大幅减少,在混合强duhen高的临界位zhi甚zhice量不到数ju,这表mingyi接jin月又ce量的极限。葬滚热发lv恢其祝ce量ji乎suo有的区域,甚zhi最复za的试yan设备na。除liao对在高ya条件下yun行的燃烧室you于激光扭曲不能ce量wai,这些ce量技术ti供的数ju用laiyanzheng计算程xu的有效xing是足够的。但应用这些技术进行ce量suoxu的时间簍ou延枚糷en高。数讂hiW油枷骳e速仪数讂hiW油枷骳e速仪是yizhong强有力的ce量装zhi,在广泛的应用研究ling域可以作为激光多谱lece速仪的ti代和补充。可以在涡轮机械形cheng的复za流场中获de瞬态平面ce量结果,使zhicheng为颇ju吸引力的技术。在应用于旋转机械产生的流场中也hui遇到与同yang的问题。