某燃气发生器温度场调试试验.pdfVIP

CS从2005一PET一030 某燃气发生器温度场调试试验 ～ 陈士周 刘知理 (中国航空动力机械研究所第八研究室) 摘要：本文简要介绍了某祸轮轴发动机燃气发生器的温度场试验工作，为进一步确定燃气发生器的性能奠定 了基础。试验采用移位测量法，全面录取了动力涡轮进口温度场，得出4．5截面(燃气涡轮后支板出口)温差在69～85 ℃以内。 关键词：燃气发生器温度场试验 一、引言 _ …+ 燃_气_发生器在涡轮轴发动机中亦称燃气发生器，燃气发生器研制在涡轮轴发动机中占有非常重 要的地位，在自主设计的新发动机中，它是由三大部件(压气机、燃烧室、涡轮)预研成果向整机 发展的一个里程碑。理论分析和研制实践都说明单有高性能的压气机部件、燃烧室部件或涡轮部件， 组合起来未必是一台先进的燃气发生器，只有三大部件的协调工作，具有良好匹配的燃气发生器， 才能有性能卓越的航空发动机整机。通过录取燃气发生器出口温度场，一方面可供改进燃烧室，优 化温度场分布，另一方面为后续部件(动力涡轮或低压涡轮)提供真实的进口温度，试验中还录取 了改变尾喷管面积对温度场的影响。 由于认识水平、设计原因、加工工艺、装配间隙等原因，实际的燃气发生器技术状态与设计状 态会有差异，有时差异甚至较大，只有通过燃气发生器深层次的基础试验，才能真实地反映燃气发 生器技术状态，在此基础上，对初步设计的动力涡轮和低压涡轮进行修改，形成工程设计。燃气发 生器试验不充分，不可避免会在整机阶段带来反复，因此，燃气发生器阶段试验充分，可以有效地 缩短整机研制周期和节约研制经费。 燃气发生器试验项目很多i包括起动试验、调节、共同工作线、喘振裕度、温度场、压力场、 方向场等，燃气发生器温度场试验只是其中一项。 二、温度场的指标和试验方案 燃气发生器温度场试验中评定支板出口温度分布的三个指标：全场总温不均匀度 c 径向不均匀度 —T—o,re—x气-—T—o,=％)、 AT,lot--警％如…一蛳那2丁。。 —Tr,max 1—rr,lllirt％)、 (A，．，= 总温平均值。 195 1．试件技术状态 试验燃气发生器由进气组件、压气机、燃烧室、燃气涡轮和含测量段的尾喷管等组成。 2．试验过程设计 试验经历7-个过程：磨合试车和转速调试；温度场试验。 2．1磨合试车和转速调试试车 发动机上台后，经磨合试车与转速调试，共试车七次，调试过程略。 2．2温度场测量试车 温度场测量试车(第一阶段)试车四次完成，采用移位测量法。第一次试车时装由200尾喷管， 温度测量探针安排见图1和图2：第二次试车时，仍装由200尾喷管，4．6截面温度测量探针只保持 3号位探针不动，其余探针全部顺时针移动了一个安装座位置(16．36。)：第三次试车时换装了巾 194mm的尾喷管，温度探针测量位置同第二次；第四次试验时仍装由194ram尾喷管，将4．6截面3 4位温度探针移到48位，其它温度探针全部逆时针方向移动一个安装座位置(16．36*)。绘制出4．5截 面、4．6截面温度沿径向分布曲线，见图3、4；还绘制出沿周向温度分布曲线，见图5。 针对第一阶段在，Fo．98时，△吃达lol℃，△《5达131。C，分析决定对燃油喷嘴进行了调整， 通过改变燃油喷嘴的燃油分布来调整温度场，试验收到了预期的效果第二阶段试验时，只测量了4．5 截面温度场，4．5截面依然安装6支温度探针，布置同第一阶段，如图l所示。4．6截面没有安排温 度探针。发动机装不同直径尾喷管，4．5截面、4．6截面温度场数据见表l，温度变化曲线见图7。 注：上文中提到的4．5截面为燃气涡轮后过渡支板出口处，4．6截面为动力涡轮一级导叶出口物 理位置(燃气发生器不装动力涡轮，一级导叶用