某型十级高压压气机进口总压周向畸变试验研究

图1　180°周向畸变网示意图
　测量仪器
试验件分别在进口和出口进行总温和总压测量，计算
图2　气动截面总温、总压测点分布
　试验内容
本试验主要分为两个部分。

）初始压气机性能测量。

不安装畸变网，开展进口均匀进气条件下压气机性能录取。

在折合转速70%ND 和100%ND共3个转速下，录取各个转速至最高效率点特性线。

）畸变条件下压气机性能测量。

安装畸变网，开展周向畸变试验研究。

首先，在设计转速工作点上录取稳态点，以获取畸变图谱。

其次，开展进口总压周向畸变时压气机性能录取。

在折合转速70%ND、90%ND和100%ND
个转速下，录取各个转速至最高效率点特性线。

除进口条件外，畸变试验各项试验设置和操作均与进口均匀进气试验相同，以便进行对比分析。

特性线录取时，在固定某个转速的情况下，通过减小出口气流阀门获得更高压比，迫使压气机接近喘振边界。

本试验为该高压压气机多项试验研究中的部分内容之一，由于试验件安全限制和整体试验规划，畸变试验未进行压气机喘振边界录取，因此本文未分析进口周向压力畸变对压气机喘振裕度的影响。

2　试验结果及其分析
　进口总压畸变参数测量
通过进口气动截面布置的8支总压梳状探针，获得了
图3　设计转速进口周向畸变压力云图
　畸变特性结果
表1为进口总压180°周向畸变与均匀进口条件时压气机性能参数对比。

由于试验未进喘，因此未开展喘振裕度对比。

试验结果表明，进气畸变导致压气机性能轻微恶化，各转速下试验件流量和效率均有不同程度的降低。

另外，随着转速降低，畸变对压气机性能的负面影响亦逐渐降低。

70%ND的情况下，当前畸变进口条件对压气机流量和效率几乎已无影响。

总体上看，当前畸变程度对压气机全转速性能影响并非十分严重。

表1　进口畸变与均匀进气条件下性能对比
折合转速堵塞流量差异最高效率差异
70%ND0%0%
90%ND-0.35%-0.10%
100%ND-0.60%-0.22%
　周向畸变影响分析
本文所述的进口周向畸变为进口总压周向变化。

因此，畸变对压气机性能的影响实际为总压变化对压气机的影响。

压气机气动设计通常采用均匀进气条件，即周向总压均匀分布，每级各个叶片均工作在相同条件下。

在理想均匀进气条件下，设计对应该进口条件的理想叶片攻角。

然而，在畸变进气条件下，畸变低压区域叶片攻角发生变化，导致压气机性能恶化。

因此，压气机性能恶化程度取决于总压变化导致的压气机叶片攻角变化程度。

安装同一畸变网时，低转速下总压损失相比高转速更小，因此性能恶化程度减轻。

在一定的总压损失情况下，若叶片攻角变化范围相对较小，则畸变对性能影响亦较小。

试验结果表明，本文采用的高压压气机呈现较为良好的抗畸变能力，原因为该压气机气动叶型具有大攻角低损失设计特征。

另外，周向总压畸变形成较为明显的压力周向不（下转第121页） 。