航空发动机压气机级问参数测量方法
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根据上述关系可以得出：
万方数据
科学技术与工程
８卷
Ｐｒ ２ Ｐｏ ４－Ｋ，△ｐ，Ｐ ２ Ｐｏ—ＫｓＡｐ。
但是从Ｋ小吃和翰不能简单得到ａ、妒和讹。通
过校准可以获得：
Ｍａ＝＾（Ｋ、Ｋ、ＫＭ），ａ＝五（Ｋ、Ｋ、ＫＭ），
妒＝／３（Ｋ、Ｋ、Ｋ＾ｆ）ｏ
应用高斯最小条件，即最小二乘法可以近似求
解这一三元函数关系，得到误差最小的近似值［３】。
．
ＦＵ Ｑｉａｎｇ
（Ｃｉｖｉｌ Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｆ１ｉｇｈｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ，Ｇｕｍｇｌｌ柚６１８３０７，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ Ｉｔ ｉｓ ｖｅｒｙ．ｄｉｆｆｉｃｕｈ ｔｏ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓｐａｎｗｉｓｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ａｅｒｏ—ｅｎ百ｎｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ．Ｔｈｅ ｆｉｖｅ－ｈｏｌｅ
摘要针对航空发动机压气机级Ｉ；－Ｊ参数测量困难的特点‘１１，采用小型５孔探针同时测量三维气流的多个参数。给出了该
探针的构造及具体分析了测量方法的具体实现过程。最后，通过试验，给出了采用该方法针对某型号航空发动机压气机第三
级的级间参数的测量结果。结果表明，该方法有较高的测量精度和灵敏度，规律性好，测量结果接近设计值。
ｌ刘红政，戴韧，陈康民·向心透平级内流动的数值研究·工程热
物理学报，２００３；２５（５）：５４—８
２王欣，王德隽·离散信号的滤波·北京：电子工业出版社，２００２ ３王海欣·智能系统的交流测量方法－微计算机信息，２００４；１０：
８３—８４
ｖｉ妇ｉｏｎ ｙｓｉｓ．Ｊ。∞＿ｌａｌ ０ｆ
ｎｄ Ａｃ∞ｓｔｉ∞，１９９９；１２１（３）：３２８＿３３３
对于周向气流角ａ的近似函数可以表示为：
ｆ
ｒｎ
“
ａ＝∑∑∑ａ班砖１砖１砖１。
式中，ａ诚一未知系数；Ｚ、ｍ、ｎ一系数的总和。高斯最
小条件为：
ｅ
，
ｇ
ｆ
ｍ
ｎ
．
Ｘ＝ｍｉｎ∑∑∑【∑∑∑％畸１砖１砰１一‰】２。
Ｏ＝１ ｃ＝１ ｄ＝１
ｉ＝ｌ ｉ＝ｌ ｈ＝Ｉ
式中，ｅ，ｆ、ｇ一校准数据的总数；ｄ删一校准时已知的
ａ值；卜最小的均方根值。
／３＝ａｒｃｌ旦竺堕ｌ。 Ｌ Ｕ—ＵＣＯＳＯ［Ｊ
式中，％一预转角；妒。一测得的气流方向在垂直平面 内投影与５孔探头“０”方向之夹角；△ｄ一所测气流
／ｊ
／
Ｍ ｓｉｎ＝
摹。Ｉ
基元速度三角形＼歹，
§ ，专．．
图２级间三维流动相对探针的测量
万方数据
８期
傅强：航空发动机压气机级间参数测量方法
２２２１
方向水平面内的投影与５孔探头“０”向的夹角。
令上式对所有未知函数的偏导数为０，即竺＝
ｏＵｌｌｌ
ｏ，兰生：ｏ，…，害生：ｏ，由此可得到计数这些系数所
Ｏｆ，／，Ｉ １２
ｏｕＩ”
必要的Ｚ，ｍ，几个独立线性代数方程，求解后可得Ｚ，ｍ，
妒…ｃ【９。掣】， 乃个系数口川，ｏ。ｍ…，ｏ：。，这样就建立了０［的近似函
数，即ａ＝＾（Ｋ，匕，翰）。
０［＝ａｒｃｃｏｓ［ｓｉｎ（Ｏｔｏ＋Ａａ）ｃｏｓｑ’］，
／ｑ＝（Ｐ３－ｐ１）／Ａｐ，ｌｑ，＝（Ｐ４－ｐ２）／，ｌｐ，Ｉｑ，＝ａｐ／ Ｐｏ，Ｋｒ＝（Ｐｒ—Ｐｏ）／Ａｐ，Ｋｓ＝（Ｐｏ—Ｐ）／ａｐ。 式中，ｐ，一校准气流的总压，ｐ一校准气流的静压，这 ５个参数分别反映口角、妒角、马赫数、总压Ｐ，和静 压Ｐ的量纲为１的量。４ｐ＝ｐｏ一（ＰＩ＋ｐ３）／２一中心 孔压力与孔１和孑Ｌ ３平均压力之差。
ｓｕｈｓ ｏｆ Ｘ—ｔｙｐｅ ａｅｒｏ·ｅｎｇｉｎｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｓｐａｎｗｉｓｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｗｅｒｅ ｇｉＶｅｎ．Ｉｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｖｅ ｈｉ【ｇｈ ａｃｃｕｒａｃｙ
ａｎｄ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｆａｍｉｌｉａｒ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｖａｌｕｅ．
图４给出总压比（ｐ，／ｐ？）和绝对气流角沿沿叶 高（ＡＨ／Ｈ）的分布。可以看出，当试验点接近设计 状态点时，其试验基元级压比大于设计值。绝对气 流角沿叶高分布的测量结果也与设计值接近。对 于相对气流角其测量结果分布规律与设计也相似。 对于接近设计点试验状态可以测量基元级压比、温 升比、效率并与其设计值比较，它们的分布规律与 设计相似。绝对气流马赫数的沿叶高分布规律测 量结果与设计一致。
这种探针在测量时，应在风洞中进行校准，将 探针支杆固定在位移机构上，然后将位移机构装 到风洞标准安装座上。调整风洞移动机构，使探 针基本对准风洞截面中心，探针距风洞喷口截面 为一个喷口直径。用胶管分别引出Ｐ。和Ｐ，至Ｕ 形水柱管上，调整风洞马赫数到所需范围，同时 调整位移机构角向旋钮，使Ｐ。和Ｐ，平衡时的位 置为气动零位。校准好的探针装在测量截面，探 针沿叶高移动由步进电机带动位移机构完成，步 进电机由计算机控制驱动器来驱动。相应的压 力和温度参数由采集系统采集。根据试验中测 得的原始数据和校准参数进脱机计算处理，算出 △０［、ｐ０、Ｍｄ、Ｐｒ，Ｐ值。
压气机的级间中，转子出口气流与压气机轴线 之夹角一般为３００一４０。，如果探针气动零位的中心 线与压气机轴线重合，而校准时的ａ角一般是 ±２００，这样转子出口气流角超出了探针的校准范 围。为了使探针在校准范围内工作，应予转一个面， 即ａｏ＝９００—ｄ设计，ａｏ可从位移机构上读出。
压气机级间气流的三维流动探针测量如图２所 示。由该图推导出俯仰角叭绝对气流角０ｃ，相对气 流角／３，长度单位为毫米（ｍｍ）即：
２冯涛．王程．ＭＡＸ＋ｐｌｕｓｌｌ入门与提高．北京：人民邮电出 版社，２００２；５—１５
３张永强，邓少芝，王凯，等．专用键盘接口芯片的一种ＣＰＬＤ 实现方案．电子技术应用，２００２；（１１）：１７—１８
４易龙强．单相在线式数字化ＵＰＳ的设计研究．长沙：湖南大学硕 士学位论文，２００４；５４—６２
５张雄伟，陈亮，徐光辉．ＤＳＰ芯片的原理与开发应用．北京： 电子工业出版社，２００３：２－－２４
３结论
图３探针在第３级级问的位置 （１—５为探针径向移动位置）
上述表明，５孔探针能够同时测量６个参数，反 映三维流动；其测量精度和灵敏度都较高，规律性 好，测量结果接近设计值。
１．０
誊
ｉ： ：、 １．Ｏ
』１
０．８４
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枣
司
０．４０
：
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０．４０
彳 ｌ ／ Ｏ．１８
●
２．９ ３．０ ３．１ ３．２ ３．３ ３．４ ３．５
５ Ｄ¨ｂｅｃｈｉ∞Ｉ．１１ｌｅ ｗａｖｅｌｅｔ岫ｓｆｏｒｍ，ｔｉｍ．蛔ｕｅｎｃｙ ｌｏｃａｔｉｏｎ肌ｄ ｓｉｇ－
ｎ且ｌ ａｌｌａｌｙＢｉＢ．ＩＥＥＥ Ｔｒ∞鲫ｃｔｉ∞∞ＩＩ怕ｎｍｄｏｎ ｎｌ戗町，２０００；３６（５）：
９６１一１００５
Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ａｅｒｏ－ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ Ｓｐａｎｗｉｓｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ
第８卷第８期２００８年４月 １６７１—１８１９（２００８）８—２２１９—０４
动力技术
科学技术与工程
Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖ０１．８ Ｎｏ．８ Ａｐｒ．２００８
＠２００８ Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ｅｎｇｎｇ．
航空发动机压气机级问参数测量方法
傅强
（中国民用航空飞行学院，广汉６１８３０７）
ｐｒｏｂｅ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｍｅａｓｕｒｅ ｍａｎｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ．Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｉｔ Ｗａｓ ｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅ
ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｄ，ｄｅｐｅｎｄｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｅｓｔ，ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｒｅ－
４０
ｐ‘妇’Ｉ
图４总压比和绝对气流角沿沿叶高的分布
５０
互，（。）
６０
７０
（下转第２２２９页）
万方数据
８期
李桂梅，等：基于ＣＰＬＤ的数字化ＵＰＳ键盘控制器的设计与实现
２２２９
图５ ４ ｘ４键盘控制器等的时序仿真图
参考文献
ｌ潘松，黄继业．ＥＤＡ技术实用教程．北京：科学出版社， ２００３：２４６—．２７ｌ
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｄｉｇｉｔｉｚａｔｉｏｎ ＵＰＳ Ｋｅｙｂｏａｒｄ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＣＰＬＤ
ＬＩ Ｇｕｉ—ｍｅｉ，ＤＡＩ Ｙｕ—ｘｉｎｇ”，ＹＩ Ｌｏｎｇ—ｑｉａｎ９１ （Ｈｕｎａｎ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０２０５，Ｐ．ＩＬ Ｃｈｉｎａ；Ｈｕｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｌ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８２，Ｐ．１Ｌ Ｃｈｉｎａ）
１半球形５孔探头
图ｌ示出半球形５孔探头。中问开有一个孔。 以该孔为轴心，分别在其上、下、左和右４５０的轴线开 其他４孔。其相对气流角的定义也示于图１中。俯 仰角９是在垂直于探针轴的旋转轴的平面内的角度。 其各孔所对应的压力为：ｐ。为总压孔；ｐ。、Ｐ：各为右压
２００７年１２月２６日收到 作者简介：傅强（１９７４一）男，辽宁人，中国民航飞行学院讲师，硕 士．研究方向：航空发动机。Ｅ－ｍａｉｌ：ｆｑａ３１Ｉｆ＠１６３．ｅｏｍ。
关键词航空发动机机
压气机
测量
灵敏度
参数
中图法分类号ＴＫ百度文库７４．８ Ｖ２３１．３；
文献标志码Ｂ
随着航空发动机的发展，人们对压气机级问流 场的研究越来越深入。级间参数的测量对于验证理 论计算结果并为设计改进提供三维流动的实测数据 都是很重要的。
采用小型５孔探针同时测量三维气流的总、静 压，总、静温，方向和速度，是发动机级问参数测量的 一种有效的方法。将５孔探头进行改进，对其进行小 型化、微型化，使其对流场干扰小，因而能测出真实流 场，并反映三维流动。例如，为了研究５。流面通道高 度３０ ｌｎｍ的超声速叶栅中的三维流，就要求尽可能使 用最小的装置来测量流速矢量。实际测量时，气流马 赫数在每一点都是变化的，从叶栅上的马赫数１．５变 到尾缘下游马赫数０．４，气流角的变化约为２００，因此 测量装置应能适应宽范围的马赫数和流向的变化旧Ｊ。
２半球形５孔探针测量结果
由于多级轴流压气机级间轴向间隙很小，给详细 测量各级基元级性能及流场发布带来困难。采用５ 孔探针测量时在转子出口处插入探针并使其沿半径 方向移动，从而测取转子出口流场分布Ｈ Ｊ。图３示出
探头支杆
半球形５孔探针在第３级级间的位置。该压气机的 第３级叶片比第２级稀疏，栅距较大，探头移到第１ 位置时，支杆只占叶片槽道面积的９％，对叶片槽道 的流通能力影响较小，可以忽略支杆堵塞的影响”Ｊ。 长度单位为毫米。
ｓｉｍｐｌｅ，ｔｈｅ ｗｏｒｋ ｉｓ ｒｅｌｉａｂｌｅ．
［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ ＣＰＬＤ
ｋｅｙｂｏａｒｄ ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ
ｄｅｓｉｇｎ
、ｐｐｐ吣ｐ、妒ｐｐｐｐｐｐｐｐｐｐｐｐｐｐｕＰ、妒ｐ矿ｐ咕—、一、妒ｑ—、叠—ｋＰ’ｐｐｐｐｐｐｐｐ、一ｐｐｐｐ啮—、９ｐ吣，。
（上接第２２２１页） 参考 文献
４ 珏“ｇ Ｇ Ｔ，Ｍ。Ｆ８ｄｄ“Ｐ Ｄ．Ａ ６”。ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉ３出“ｄ“ｈ“ａｌｙ９ｉ８
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅ ｍｅａｎｓ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｄｉｇｉｔｉｚａｔｉｏｎ ＵＰＳ ｋｅｙｂｏａｒｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＣＰＬＤ，Ｉｔ ｈａｓ
ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｕｓｅｄ Ｍａｘ＋ｐｌｕｓＩｌ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｈａｓ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ．Ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｓ
［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ ａｅｒｏ—ｅｎ舀ｎｅ
ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ
ｍｅａｓｕｒｅ
ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ
ｐａｒａｍｅｔｅｒ
万方数据
力孔和左压力孔；ｐ，为下压力孔；ＪＤ。为上压力孔。
图１ ５孔探头及气流角的定义 探针头部下方焊有一铠装热电偶，用于测量同 点气流的总温。５孑Ｌ压力用不锈钢管（Ｄ韩＝ Ｏ．８ ｍｍ，Ｄ内＝０．６ ｍｍ）引出，接人压力传感器。 探头使用前必须在风洞中进行校准。对应于每 一组马赫数，ｄ、９值可根据校准时测得的压力值确 定下面５个无因次参数：
万方数据
科学技术与工程
８卷
Ｐｒ ２ Ｐｏ ４－Ｋ，△ｐ，Ｐ ２ Ｐｏ—ＫｓＡｐ。
但是从Ｋ小吃和翰不能简单得到ａ、妒和讹。通
过校准可以获得：
Ｍａ＝＾（Ｋ、Ｋ、ＫＭ），ａ＝五（Ｋ、Ｋ、ＫＭ），
妒＝／３（Ｋ、Ｋ、Ｋ＾ｆ）ｏ
应用高斯最小条件，即最小二乘法可以近似求
解这一三元函数关系，得到误差最小的近似值［３】。
．
ＦＵ Ｑｉａｎｇ
（Ｃｉｖｉｌ Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｆ１ｉｇｈｔ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｈｉｎａ，Ｇｕｍｇｌｌ柚６１８３０７，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］ Ｉｔ ｉｓ ｖｅｒｙ．ｄｉｆｆｉｃｕｈ ｔｏ ｍｅａｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓｐａｎｗｉｓｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ａｅｒｏ—ｅｎ百ｎｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ．Ｔｈｅ ｆｉｖｅ－ｈｏｌｅ
摘要针对航空发动机压气机级Ｉ；－Ｊ参数测量困难的特点‘１１，采用小型５孔探针同时测量三维气流的多个参数。给出了该
探针的构造及具体分析了测量方法的具体实现过程。最后，通过试验，给出了采用该方法针对某型号航空发动机压气机第三
级的级间参数的测量结果。结果表明，该方法有较高的测量精度和灵敏度，规律性好，测量结果接近设计值。
ｌ刘红政，戴韧，陈康民·向心透平级内流动的数值研究·工程热
物理学报，２００３；２５（５）：５４—８
２王欣，王德隽·离散信号的滤波·北京：电子工业出版社，２００２ ３王海欣·智能系统的交流测量方法－微计算机信息，２００４；１０：
８３—８４
ｖｉ妇ｉｏｎ ｙｓｉｓ．Ｊ。∞＿ｌａｌ ０ｆ
ｎｄ Ａｃ∞ｓｔｉ∞，１９９９；１２１（３）：３２８＿３３３
对于周向气流角ａ的近似函数可以表示为：
ｆ
ｒｎ
“
ａ＝∑∑∑ａ班砖１砖１砖１。
式中，ａ诚一未知系数；Ｚ、ｍ、ｎ一系数的总和。高斯最
小条件为：
ｅ
，
ｇ
ｆ
ｍ
ｎ
．
Ｘ＝ｍｉｎ∑∑∑【∑∑∑％畸１砖１砰１一‰】２。
Ｏ＝１ ｃ＝１ ｄ＝１
ｉ＝ｌ ｉ＝ｌ ｈ＝Ｉ
式中，ｅ，ｆ、ｇ一校准数据的总数；ｄ删一校准时已知的
ａ值；卜最小的均方根值。
／３＝ａｒｃｌ旦竺堕ｌ。 Ｌ Ｕ—ＵＣＯＳＯ［Ｊ
式中，％一预转角；妒。一测得的气流方向在垂直平面 内投影与５孔探头“０”方向之夹角；△ｄ一所测气流
／ｊ
／
Ｍ ｓｉｎ＝
摹。Ｉ
基元速度三角形＼歹，
§ ，专．．
图２级间三维流动相对探针的测量
万方数据
８期
傅强：航空发动机压气机级间参数测量方法
２２２１
方向水平面内的投影与５孔探头“０”向的夹角。
令上式对所有未知函数的偏导数为０，即竺＝
ｏＵｌｌｌ
ｏ，兰生：ｏ，…，害生：ｏ，由此可得到计数这些系数所
Ｏｆ，／，Ｉ １２
ｏｕＩ”
必要的Ｚ，ｍ，几个独立线性代数方程，求解后可得Ｚ，ｍ，
妒…ｃ【９。掣】， 乃个系数口川，ｏ。ｍ…，ｏ：。，这样就建立了０［的近似函
数，即ａ＝＾（Ｋ，匕，翰）。
０［＝ａｒｃｃｏｓ［ｓｉｎ（Ｏｔｏ＋Ａａ）ｃｏｓｑ’］，
／ｑ＝（Ｐ３－ｐ１）／Ａｐ，ｌｑ，＝（Ｐ４－ｐ２）／，ｌｐ，Ｉｑ，＝ａｐ／ Ｐｏ，Ｋｒ＝（Ｐｒ—Ｐｏ）／Ａｐ，Ｋｓ＝（Ｐｏ—Ｐ）／ａｐ。 式中，ｐ，一校准气流的总压，ｐ一校准气流的静压，这 ５个参数分别反映口角、妒角、马赫数、总压Ｐ，和静 压Ｐ的量纲为１的量。４ｐ＝ｐｏ一（ＰＩ＋ｐ３）／２一中心 孔压力与孔１和孑Ｌ ３平均压力之差。
ｓｕｈｓ ｏｆ Ｘ—ｔｙｐｅ ａｅｒｏ·ｅｎｇｉｎｅ ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ ｓｐａｎｗｉｓｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｗｅｒｅ ｇｉＶｅｎ．Ｉｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｈａｖｅ ｈｉ【ｇｈ ａｃｃｕｒａｃｙ
ａｎｄ ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ，ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ａｒｅ ｆａｍｉｌｉａｒ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｖａｌｕｅ．
图４给出总压比（ｐ，／ｐ？）和绝对气流角沿沿叶 高（ＡＨ／Ｈ）的分布。可以看出，当试验点接近设计 状态点时，其试验基元级压比大于设计值。绝对气 流角沿叶高分布的测量结果也与设计值接近。对 于相对气流角其测量结果分布规律与设计也相似。 对于接近设计点试验状态可以测量基元级压比、温 升比、效率并与其设计值比较，它们的分布规律与 设计相似。绝对气流马赫数的沿叶高分布规律测 量结果与设计一致。
这种探针在测量时，应在风洞中进行校准，将 探针支杆固定在位移机构上，然后将位移机构装 到风洞标准安装座上。调整风洞移动机构，使探 针基本对准风洞截面中心，探针距风洞喷口截面 为一个喷口直径。用胶管分别引出Ｐ。和Ｐ，至Ｕ 形水柱管上，调整风洞马赫数到所需范围，同时 调整位移机构角向旋钮，使Ｐ。和Ｐ，平衡时的位 置为气动零位。校准好的探针装在测量截面，探 针沿叶高移动由步进电机带动位移机构完成，步 进电机由计算机控制驱动器来驱动。相应的压 力和温度参数由采集系统采集。根据试验中测 得的原始数据和校准参数进脱机计算处理，算出 △０［、ｐ０、Ｍｄ、Ｐｒ，Ｐ值。
压气机的级间中，转子出口气流与压气机轴线 之夹角一般为３００一４０。，如果探针气动零位的中心 线与压气机轴线重合，而校准时的ａ角一般是 ±２００，这样转子出口气流角超出了探针的校准范 围。为了使探针在校准范围内工作，应予转一个面， 即ａｏ＝９００—ｄ设计，ａｏ可从位移机构上读出。
压气机级间气流的三维流动探针测量如图２所 示。由该图推导出俯仰角叭绝对气流角０ｃ，相对气 流角／３，长度单位为毫米（ｍｍ）即：
２冯涛．王程．ＭＡＸ＋ｐｌｕｓｌｌ入门与提高．北京：人民邮电出 版社，２００２；５—１５
３张永强，邓少芝，王凯，等．专用键盘接口芯片的一种ＣＰＬＤ 实现方案．电子技术应用，２００２；（１１）：１７—１８
４易龙强．单相在线式数字化ＵＰＳ的设计研究．长沙：湖南大学硕 士学位论文，２００４；５４—６２
５张雄伟，陈亮，徐光辉．ＤＳＰ芯片的原理与开发应用．北京： 电子工业出版社，２００３：２－－２４
３结论
图３探针在第３级级问的位置 （１—５为探针径向移动位置）
上述表明，５孔探针能够同时测量６个参数，反 映三维流动；其测量精度和灵敏度都较高，规律性 好，测量结果接近设计值。
１．０
誊
ｉ： ：、 １．Ｏ
』１
０．８４
司０．８４
Ｏ．６２
枣
司
０．４０
：
０．１８
Ｉ
０．４０
彳 ｌ ／ Ｏ．１８
●
２．９ ３．０ ３．１ ３．２ ３．３ ３．４ ３．５
５ Ｄ¨ｂｅｃｈｉ∞Ｉ．１１ｌｅ ｗａｖｅｌｅｔ岫ｓｆｏｒｍ，ｔｉｍ．蛔ｕｅｎｃｙ ｌｏｃａｔｉｏｎ肌ｄ ｓｉｇ－
ｎ且ｌ ａｌｌａｌｙＢｉＢ．ＩＥＥＥ Ｔｒ∞鲫ｃｔｉ∞∞ＩＩ怕ｎｍｄｏｎ ｎｌ戗町，２０００；３６（５）：
９６１一１００５
Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ａｅｒｏ－ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ Ｓｐａｎｗｉｓｅ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ
第８卷第８期２００８年４月 １６７１—１８１９（２００８）８—２２１９—０４
动力技术
科学技术与工程
Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖ０１．８ Ｎｏ．８ Ａｐｒ．２００８
＠２００８ Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ｅｎｇｎｇ．
航空发动机压气机级问参数测量方法
傅强
（中国民用航空飞行学院，广汉６１８３０７）
ｐｒｏｂｅ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｍｅａｓｕｒｅ ｍａｎｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ－ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ．Ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｉｔ Ｗａｓ ｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅ
ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｉｎ ｔｈｅ ｅｎｄ，ｄｅｐｅｎｄｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｅｓｔ，ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｒｅ－
４０
ｐ‘妇’Ｉ
图４总压比和绝对气流角沿沿叶高的分布
５０
互，（。）
６０
７０
（下转第２２２９页）
万方数据
８期
李桂梅，等：基于ＣＰＬＤ的数字化ＵＰＳ键盘控制器的设计与实现
２２２９
图５ ４ ｘ４键盘控制器等的时序仿真图
参考文献
ｌ潘松，黄继业．ＥＤＡ技术实用教程．北京：科学出版社， ２００３：２４６—．２７ｌ
Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｄｉｇｉｔｉｚａｔｉｏｎ ＵＰＳ Ｋｅｙｂｏａｒｄ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＣＰＬＤ
ＬＩ Ｇｕｉ—ｍｅｉ，ＤＡＩ Ｙｕ—ｘｉｎｇ”，ＹＩ Ｌｏｎｇ—ｑｉａｎ９１ （Ｈｕｎａｎ Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１０２０５，Ｐ．ＩＬ Ｃｈｉｎａ；Ｈｕｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｌ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８２，Ｐ．１Ｌ Ｃｈｉｎａ）
１半球形５孔探头
图ｌ示出半球形５孔探头。中问开有一个孔。 以该孔为轴心，分别在其上、下、左和右４５０的轴线开 其他４孔。其相对气流角的定义也示于图１中。俯 仰角９是在垂直于探针轴的旋转轴的平面内的角度。 其各孔所对应的压力为：ｐ。为总压孔；ｐ。、Ｐ：各为右压
２００７年１２月２６日收到 作者简介：傅强（１９７４一）男，辽宁人，中国民航飞行学院讲师，硕 士．研究方向：航空发动机。Ｅ－ｍａｉｌ：ｆｑａ３１Ｉｆ＠１６３．ｅｏｍ。
关键词航空发动机机
压气机
测量
灵敏度
参数
中图法分类号ＴＫ百度文库７４．８ Ｖ２３１．３；
文献标志码Ｂ
随着航空发动机的发展，人们对压气机级问流 场的研究越来越深入。级间参数的测量对于验证理 论计算结果并为设计改进提供三维流动的实测数据 都是很重要的。
采用小型５孔探针同时测量三维气流的总、静 压，总、静温，方向和速度，是发动机级问参数测量的 一种有效的方法。将５孔探头进行改进，对其进行小 型化、微型化，使其对流场干扰小，因而能测出真实流 场，并反映三维流动。例如，为了研究５。流面通道高 度３０ ｌｎｍ的超声速叶栅中的三维流，就要求尽可能使 用最小的装置来测量流速矢量。实际测量时，气流马 赫数在每一点都是变化的，从叶栅上的马赫数１．５变 到尾缘下游马赫数０．４，气流角的变化约为２００，因此 测量装置应能适应宽范围的马赫数和流向的变化旧Ｊ。
２半球形５孔探针测量结果
由于多级轴流压气机级间轴向间隙很小，给详细 测量各级基元级性能及流场发布带来困难。采用５ 孔探针测量时在转子出口处插入探针并使其沿半径 方向移动，从而测取转子出口流场分布Ｈ Ｊ。图３示出
探头支杆
半球形５孔探针在第３级级间的位置。该压气机的 第３级叶片比第２级稀疏，栅距较大，探头移到第１ 位置时，支杆只占叶片槽道面积的９％，对叶片槽道 的流通能力影响较小，可以忽略支杆堵塞的影响”Ｊ。 长度单位为毫米。
ｓｉｍｐｌｅ，ｔｈｅ ｗｏｒｋ ｉｓ ｒｅｌｉａｂｌｅ．
［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ ＣＰＬＤ
ｋｅｙｂｏａｒｄ ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ
ｄｅｓｉｇｎ
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（上接第２２２１页） 参考 文献
４ 珏“ｇ Ｇ Ｔ，Ｍ。Ｆ８ｄｄ“Ｐ Ｄ．Ａ ６”。ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉ３出“ｄ“ｈ“ａｌｙ９ｉ８
［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅ ｍｅａｎｓ ａｎｄ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｄｉｇｉｔｉｚａｔｉｏｎ ＵＰＳ ｋｅｙｂｏａｒｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＣＰＬＤ，Ｉｔ ｈａｓ
ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｕｓｅｄ Ｍａｘ＋ｐｌｕｓＩｌ ｓｏｆｔｗａｒｅ ａｎｄ ｈａｓ ｖｅｒｉｆｉｅｄ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｃｔｎｅｓｓ ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ．Ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｉｓ
［Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］ ａｅｒｏ—ｅｎ舀ｎｅ
ｃｏｍｐｒｅｓｓｏｒ
ｍｅａｓｕｒｅ
ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ
ｐａｒａｍｅｔｅｒ
万方数据
力孔和左压力孔；ｐ，为下压力孔；ＪＤ。为上压力孔。
图１ ５孔探头及气流角的定义 探针头部下方焊有一铠装热电偶，用于测量同 点气流的总温。５孑Ｌ压力用不锈钢管（Ｄ韩＝ Ｏ．８ ｍｍ，Ｄ内＝０．６ ｍｍ）引出，接人压力传感器。 探头使用前必须在风洞中进行校准。对应于每 一组马赫数，ｄ、９值可根据校准时测得的压力值确 定下面５个无因次参数：