趣说脉动压力测试技术

当前位置：首页 >> 详情

详情

趣说脉动压力测试技术

关键词：时间：2024-05-06

航发科普

航空发动机是国之重器，是国家科技实力和创新能力的重要体现。

航空发动机是人类迄今为止研制的最复杂精密动力机械。空气从前部吸入后，经过压气机逐级加压，混合燃料充分燃烧再喷出，这期间压力不断变化，测定发动机内部流场压力是判断发动机工作状态和性能的关键。脉动压力测试，就是用专业仪器对航空发动机内部流场压力波动情况进行精准测量，这可是评判航空发动机性能的重要依据。测量准不准，方法很重要，今天，看我们把脉动压力测试过程拆分化解，三招搞定。

细标定

一个完整的脉动压力测试系统包含传感器、信号放大器、数据采集器及数据分析软件。

测得准不准，标定很重要。标定，就是用专业计量设备对测量系统进行检测以确保精度，简单的说就是“画刻度”。

如果把检测航空发动机流场的传感器比做“听诊器”，那么，标定就是确保这个“听诊器”合格好用。

标定的时候有讲究，想让“听诊器”又快又准，就要注意“三要素”：幅频特性测量要准，动态精度要高，考虑因素要全。既要保证测量范围，更要保证测量精度，二者兼顾才能稳操胜券。

标定设备设计有学问，各部件不仅要紧密连接，更要简洁流畅、线条优美。记住口诀：腔内无杂物，弯折无锐角，内径不变才最好。

全面标定各个项目之后，这个“听诊器”就可以闪亮登场了。

巧布局

布局，就是量体裁衣、设置测点，通俗点说，就是把多个“听诊器”分布到最佳检测位置上，怎么布置可是一门学问。

试验科目不同，测试布局就不同。航空发动机研制要经历许多各种各样的试验，每个试验科目都需要一套特制的测试布局方案，越有针对性越能测得准、测得快。

以压气机部件试验为例，可以在压气机内布置多个测点，方便观测到压气机的性能特征。而不同的整机试验则有不同的测试要求，测点位置就要因地制宜、灵活处理，有设置在发动机进气道的，有设置在燃烧室前的，还有设置在喷口中的。

要想精准捕获航空发动机的内部流场脉动压力特征、评估气动性能，测试布局就必须准确合理，要巧妙地在航空发动机的周向、轴向、径向等不同方位上布置多个测点。同时还要在确保测试可靠性的前提下尽可能减少测点数量，减轻航空发动机的试验改装负担。

精测试

现在，到了让“听诊器”大显身手的时候了！不同的使用环境要对应不同的安装方法。

对于使用环境温度没有太高要求，但对精度要求较高的情况，可以“单刀直入”，将传感器直接安装在被测量位置，这也叫齐平安装法。这种方法简单快捷，但对传感器大小尺寸和性能要求严苛。

管腔安装法也是较为常用的方法。这种方法堪比“隔山打牛”，用一小段巧妙设计的导管，将气体引出至发动机外部，通过测量引出气体压力实现间接测量。

在脉动压力测试实际操作中，要想测得精准，就要“对症下药”，根据试验实际情况活学活用、灵活变通。

要想测量好，问题得看准

平时多想想，没事多练练

这就是有趣的脉动压力测试技术，精测量，大学问，一招一式，奥妙无穷。而这只是航空发动机的奥妙之一，航空发动机背后还有更多的奥妙等待你来发现！

转载自：中国航发公众号