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航空發動機渦輪試驗 版權信息
- ISBN：9787030743862
- 條形碼：9787030743862 ; 978-7-03-074386-2
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
航空發動機渦輪試驗 內容簡介
本書是“‘兩機’專項：航空發動機技術出版工程”叢書中的一套，主要介紹航空發動機渦輪部件的試驗原理及方法、試驗設備、試驗流程、測量方法、試驗異常處理與安全控制、試驗結果分析與評定、優選試驗測試技術的應用及發展展望等內容。
航空發動機渦輪試驗 目錄
目錄
渦輪機械與推進系統出版項目 序
“兩機”專項:航空發動機技術出版工程 序
前言
第1章 緒論
1.1 渦輪試驗的必要性 001
1.2 渦輪試驗內容和種類 003
1.2.1 基于試驗件分類 004
1.2.2 基于風洞試驗條件分類 006
第2章 試驗原理及方法
2.1 葉柵吹風試驗 011
2.1.1 試驗原理 011
2.1.2 測量結果分析及評判 017
2.1.3 相似理論與準則 021
2.2 渦輪級性能試驗 028
2.2.1 試驗原理 030
2.2.2 試驗方法 034
2.2.3 測試布局方法 037
2.2.4 測試精度要求 039
第3章 試驗件
3.1 平面葉柵試驗件 041
3.1.1 試驗件設計準則 042
3.1.2 試驗件基本結構 042
3.1.3 平面葉柵流場周期性 044
3.1.4 試驗件結構詳細設計 045
3.2 扇形/環形葉柵試驗件 049
3.2.1 試驗件設計準則 049
3.2.2 試驗件基本結構 050
3.2.3 扇形葉柵流場周期性 053
3.2.4 有冷氣扇形葉柵設計 055
3.2.5 流量函數試驗件設計 056
3.3 渦輪級性能試驗件 057
3.3.1 試驗件設計原則 057
3.3.2 試驗件基本結構 058
3.3.3 試驗件結構詳細介紹 060
第4章 試驗設備
4.1 平面葉柵試驗設備 076
4.1.1 簡介 076
4.1.2 試驗科目 077
4.1.3 平面葉柵試驗設備組成 077
4.1.4 試驗設備工作原理 081
4.1.5 典型試驗設備 081
4.2 環形葉柵試驗設備 084
4.2.1 簡介 084
4.2.2 試驗科目 084
4.2.3 環形葉柵試驗設備組成 084
4.2.4 試驗設備工作原理 086
4.2.5 典型試驗設備 087
4.3 流量函數試驗設備 088
4.3.1 簡介 088
4.3.2 試驗科目 089
4.3.3 流函數試驗器的設備組成 089
4.3.4 試驗設備工作原理 089
4.3.5 典型試驗設備 089
4.4 渦輪級性能試驗設備 091
4.4.1 簡介 091
4.4.2 試驗科目 092
4.4.3 渦輪級性能試驗設備組成 092
4.4.4 試驗設備工作原理 095
4.4.5 典型試驗設備 096
第5章 試驗流程
5.1 試驗輸入 105
5.2 試驗方案 107
5.2.1 測試方案 107
5.2.2 試驗安全要求 108
5.2.3 試驗結果評定準則 108
5.3 試驗準備 108
5.4 試驗實施 109
5.5 試驗結果 110
第6章 測量方法
6.1 穩態測試 111
6.1.1 總壓測量 111
6.1.2 靜壓測量 116
6.1.3 氣流方向測量 121
6.1.4 氣流總溫測量 126
6.1.5 流量測量 129
6.2 動態測試 132
6.2.1 動態壓力測量 132
6.2.2 間隙測量 135
6.2.3 位移測試 138
6.3 計量校準 141
6.3.1 氣流溫度校準方法 142
6.3.2 壓力探針校準方法 146
6.3.3 動態壓力校準方法 149
第7章 試驗安全控制
7.1 試驗安全風險 155
7.2 安全風險控制 159
7.3 安全風險處置 164
7.3.1 應急組織及緊急處置程序 164
7.3.2 對于火災的緊急處置方案 165
7.4 安全監控 166
7.4.1 安全監控方法 166
7.4.2 設備安全監控 168
7.5 典型案例 174
7.5.1 某試車臺雙轉子渦輪試驗故障 174
7.5.2 某發動機燃氣渦輪模型渦輪試驗刮磨故障 177
第8章 試驗結果分析與評定
8.1 數據預處理 182
8.1.1 測量參數平均值計算 182
8.1.2 插值計算 183
8.2 誤差分析 184
8.2.1 平面葉柵 184
8.2.2 環形/扇形葉柵 184
8.2.3 流量函數 185
8.2.4 渦輪級性能 186
8.3 結果評定 186
8.3.1 平面葉柵結果評定 187
8.3.2 環形/扇形葉柵結果評定 191
8.3.3 流量函數結果評定 193
8.3.4 渦輪級性能結果評定 194
第9章 先進試驗測試技術的應用及展望
9.1 激光多普勒測速技術 198
9.1.1 激光多普勒測速原理 198
9.1.2 信號處理 199
9.1.3 激光測速儀的光路結構和系統組成 201
9.1.4 散射粒子 203
9.1.5 典型測量結果 204
9.1.6 LDV優缺點 208
9.2 粒子圖像測速（PIV）技術 210
9.2.1 PIV測量原理 210
9.2.2 PIV系統組成和測量方法 211
9.2.3 典型測量結果 214
9.2.4 PIV優缺點 217
9.3 渦輪葉尖間隙測量技術 218
9.3.1 電渦流測量法 218
9.3.2 微波測量法 219
9.3.3 光纖測量法 222
9.4 渦輪高溫測量技術 224
9.4.1 輻射測溫技術 224
9.4.2 熒光測溫技術 227
9.4.3 晶體測溫技術 229
9.4.4 光纖測溫技術 232
9.5 渦輪測試技術的發展趨勢展望 233
參考文獻 235
附件A 國外典型設備簡介
1.美國空軍研究實驗室渦輪研究試驗器 240
2.美國麻省理工學院渦輪試驗器 241
3.美國馮 卡門流體動力學研究所壓縮管渦輪試驗器 242
4.英國牛津大學渦輪試驗器 243
5.美國聯合技術研究中心大尺寸旋轉試驗器 244
6.美國得克薩斯A&M大學低速大尺寸渦輪試驗器 244
7.美國賓夕法尼亞州立大學軸流渦輪研究試驗器 246
8.美國GE公司大尺寸渦輪研究試驗器 247
9.俄羅斯中央航空發動機研究院TC2渦輪試驗器 248
10.俄羅斯彼爾姆航空發動機科研生產聯合體渦輪試驗設備 249
11.英國RR公司渦輪試驗設備 250
12.德國斯圖加特大學先進渦輪研究和驗證試驗器 251
13.美國Allison公司小型渦輪試驗器 252
14.美國NASA小型渦輪試驗器 253
15.德國多功能渦輪試驗器 254
16.德國FACTOR 環形燃燒室與渦輪耦合試驗臺 255
17.法國雙轉子試驗器 256
附件B 渦輪性能試驗標準
渦輪機械與推進系統出版項目 序
“兩機”專項:航空發動機技術出版工程 序
前言
第1章 緒論
1.1 渦輪試驗的必要性 001
1.2 渦輪試驗內容和種類 003
1.2.1 基于試驗件分類 004
1.2.2 基于風洞試驗條件分類 006
第2章 試驗原理及方法
2.1 葉柵吹風試驗 011
2.1.1 試驗原理 011
2.1.2 測量結果分析及評判 017
2.1.3 相似理論與準則 021
2.2 渦輪級性能試驗 028
2.2.1 試驗原理 030
2.2.2 試驗方法 034
2.2.3 測試布局方法 037
2.2.4 測試精度要求 039
第3章 試驗件
3.1 平面葉柵試驗件 041
3.1.1 試驗件設計準則 042
3.1.2 試驗件基本結構 042
3.1.3 平面葉柵流場周期性 044
3.1.4 試驗件結構詳細設計 045
3.2 扇形/環形葉柵試驗件 049
3.2.1 試驗件設計準則 049
3.2.2 試驗件基本結構 050
3.2.3 扇形葉柵流場周期性 053
3.2.4 有冷氣扇形葉柵設計 055
3.2.5 流量函數試驗件設計 056
3.3 渦輪級性能試驗件 057
3.3.1 試驗件設計原則 057
3.3.2 試驗件基本結構 058
3.3.3 試驗件結構詳細介紹 060
第4章 試驗設備
4.1 平面葉柵試驗設備 076
4.1.1 簡介 076
4.1.2 試驗科目 077
4.1.3 平面葉柵試驗設備組成 077
4.1.4 試驗設備工作原理 081
4.1.5 典型試驗設備 081
4.2 環形葉柵試驗設備 084
4.2.1 簡介 084
4.2.2 試驗科目 084
4.2.3 環形葉柵試驗設備組成 084
4.2.4 試驗設備工作原理 086
4.2.5 典型試驗設備 087
4.3 流量函數試驗設備 088
4.3.1 簡介 088
4.3.2 試驗科目 089
4.3.3 流函數試驗器的設備組成 089
4.3.4 試驗設備工作原理 089
4.3.5 典型試驗設備 089
4.4 渦輪級性能試驗設備 091
4.4.1 簡介 091
4.4.2 試驗科目 092
4.4.3 渦輪級性能試驗設備組成 092
4.4.4 試驗設備工作原理 095
4.4.5 典型試驗設備 096
第5章 試驗流程
5.1 試驗輸入 105
5.2 試驗方案 107
5.2.1 測試方案 107
5.2.2 試驗安全要求 108
5.2.3 試驗結果評定準則 108
5.3 試驗準備 108
5.4 試驗實施 109
5.5 試驗結果 110
第6章 測量方法
6.1 穩態測試 111
6.1.1 總壓測量 111
6.1.2 靜壓測量 116
6.1.3 氣流方向測量 121
6.1.4 氣流總溫測量 126
6.1.5 流量測量 129
6.2 動態測試 132
6.2.1 動態壓力測量 132
6.2.2 間隙測量 135
6.2.3 位移測試 138
6.3 計量校準 141
6.3.1 氣流溫度校準方法 142
6.3.2 壓力探針校準方法 146
6.3.3 動態壓力校準方法 149
第7章 試驗安全控制
7.1 試驗安全風險 155
7.2 安全風險控制 159
7.3 安全風險處置 164
7.3.1 應急組織及緊急處置程序 164
7.3.2 對于火災的緊急處置方案 165
7.4 安全監控 166
7.4.1 安全監控方法 166
7.4.2 設備安全監控 168
7.5 典型案例 174
7.5.1 某試車臺雙轉子渦輪試驗故障 174
7.5.2 某發動機燃氣渦輪模型渦輪試驗刮磨故障 177
第8章 試驗結果分析與評定
8.1 數據預處理 182
8.1.1 測量參數平均值計算 182
8.1.2 插值計算 183
8.2 誤差分析 184
8.2.1 平面葉柵 184
8.2.2 環形/扇形葉柵 184
8.2.3 流量函數 185
8.2.4 渦輪級性能 186
8.3 結果評定 186
8.3.1 平面葉柵結果評定 187
8.3.2 環形/扇形葉柵結果評定 191
8.3.3 流量函數結果評定 193
8.3.4 渦輪級性能結果評定 194
第9章 先進試驗測試技術的應用及展望
9.1 激光多普勒測速技術 198
9.1.1 激光多普勒測速原理 198
9.1.2 信號處理 199
9.1.3 激光測速儀的光路結構和系統組成 201
9.1.4 散射粒子 203
9.1.5 典型測量結果 204
9.1.6 LDV優缺點 208
9.2 粒子圖像測速（PIV）技術 210
9.2.1 PIV測量原理 210
9.2.2 PIV系統組成和測量方法 211
9.2.3 典型測量結果 214
9.2.4 PIV優缺點 217
9.3 渦輪葉尖間隙測量技術 218
9.3.1 電渦流測量法 218
9.3.2 微波測量法 219
9.3.3 光纖測量法 222
9.4 渦輪高溫測量技術 224
9.4.1 輻射測溫技術 224
9.4.2 熒光測溫技術 227
9.4.3 晶體測溫技術 229
9.4.4 光纖測溫技術 232
9.5 渦輪測試技術的發展趨勢展望 233
參考文獻 235
附件A 國外典型設備簡介
1.美國空軍研究實驗室渦輪研究試驗器 240
2.美國麻省理工學院渦輪試驗器 241
3.美國馮 卡門流體動力學研究所壓縮管渦輪試驗器 242
4.英國牛津大學渦輪試驗器 243
5.美國聯合技術研究中心大尺寸旋轉試驗器 244
6.美國得克薩斯A&M大學低速大尺寸渦輪試驗器 244
7.美國賓夕法尼亞州立大學軸流渦輪研究試驗器 246
8.美國GE公司大尺寸渦輪研究試驗器 247
9.俄羅斯中央航空發動機研究院TC2渦輪試驗器 248
10.俄羅斯彼爾姆航空發動機科研生產聯合體渦輪試驗設備 249
11.英國RR公司渦輪試驗設備 250
12.德國斯圖加特大學先進渦輪研究和驗證試驗器 251
13.美國Allison公司小型渦輪試驗器 252
14.美國NASA小型渦輪試驗器 253
15.德國多功能渦輪試驗器 254
16.德國FACTOR 環形燃燒室與渦輪耦合試驗臺 255
17.法國雙轉子試驗器 256
附件B 渦輪性能試驗標準
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航空發動機渦輪試驗 節選
第1章緒論1.1渦輪試驗的必要性 試驗是科學探索的重要工具，在航空發動機研究領域中，試驗是必不可少的，航空發動機試驗有兩種用途，一種用于獲得客觀規律，另一種用于驗證結果。雖然航空發動機的相關基礎理論基本完備，但還是有很多規律需要通過試驗的方式進行探索。對于航空發動機這樣的復雜產品，在設計過程中難以完全確定產品的實際效能，需要用試驗進行驗證。據統計，國外研制一種新型航空發動機，一般需要10萬小時的附件/部件試驗，1萬小時的整機試驗和5千小時的飛行試驗。所以試驗之于航空發動機研究來說，仍然是一種必需而又非常重要的研究途徑。 航空發動機強國無一例外地重視試驗工作。首先各國都很重視試驗基地和測試設備的建設，美國在資金和技術上擁有絕對的優勢，從圖1.1的高空模擬試驗設備數量就可見一斑。其次各國也非常重視試驗測試技術的發展，例如，1995年美國成立的促進美國發動機測試技術發展的聯合體——推進儀表工作組（Propulsion Instrumentation Working Group，PIWG）以解決航空發動機測試關鍵儀表和測試傳感器問題。其目的是識別關鍵的燃氣渦輪發動機試驗所用的試驗臺設備、傳感器和測試技術與要求，支持商業創新活動，合作開發第4代無干涉應力測量系統(noninterference stress measurement system，NSMS)和解決發動機研究中所涉及的關鍵性測試儀表和傳感器問題。在美國國家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration，NASA)領導的超高效發動機技術（Ultra Efficient Engine Technology，UEET）計劃中包含了9大技術領域，其中驗證試驗技術和測量儀表、控制和健康監測技術2大領域都與試驗測試技術相關。 渦輪部件是航空發動機設計中設計難度*大的部件。這是由于渦輪部件的作用是從高溫、高壓燃氣中提取功率，而實現這一目的需要解決很多技術難題，例如如何在較寬的工作條件下保持高效率，如何在高于金屬長期使用溫度的環境下保持葉片的長期、穩定工作，如何使用盡量少的冷氣來冷卻高溫、高轉速工作環境下的輪盤，使其能夠長壽命地使用，等等。這些問題需要聯合氣動、傳熱、結構、強度、材料等多個專業共同設計、優化，才能得到滿足要求的設計結果。 單從流體力學專業來說，燃氣在渦輪中的流動是復雜的非定常、有黏、三維流動，要實現高效率的功率提取，就需要精細的流動損失控制包括葉型損失、二次流損失、葉尖泄露損失等。目前對于流動狀態和各種流動損失的準確計算仍然不令人滿意，這是由于渦輪性能計算模型中仍然存在一定數量的條件簡化和來源于試驗的半經驗公式。這樣對于渦輪性能的評估還是需要試驗的結果作*終的判定依據。 對于多專業聯合設計的結果，更是需要試驗的方法來確認聯合設計的結果，舉例而言，渦輪葉片冷氣量大小對于葉型損失的影響，相對于計算而言，通過試驗來確認影響的大小更有說服力。同時聯合設計中專業間邊界條件的確定，試驗的結論仍然比計算結果更可信。 近幾年來，仿真技術突飛猛進，仿真技術能夠以更短的時間、更低的成本完成設計驗證工作，有越來越多的試驗驗證方法逐漸地被仿真驗證所替代。但是現階段以及未來的幾年間，渦輪部件領域，用計算仿真方法詳細表征設計效果仍然不理想，不得不依靠成本更高、周期更長的試驗方法來驗證設計。試驗技術在現階段仍然是渦輪部件研發過程中不可或缺的關鍵技術之一。同時在渦輪部件相關的理論研究和技術開發的過程中，試驗作為*終檢驗手段，也是理論突破和技術提升的重要組成部分。由此可見，無論是產品還是技術的研發工作中，試驗都占據著重要的地位。 總而言之，試驗之于渦輪部件研發而言有三方面的作用： 一是客觀規律的探索；二是設計技術的驗證；三是設計結果的確認。 在航空發動機的研發過程中，渦輪部件需要開展的試驗驗證的類型很多，主要有渦輪氣動性能試驗、強度壽命試驗、冷卻效果試驗等。本書只涉及渦輪氣動性能方面的試驗，同時本書中的大部分內容都是航空發動機產品研發過程中總結提煉出來的，如果應用于非產品研發領域，需要根據應用背景進行適應性分析。 1.2渦輪試驗內容和種類 在渦輪設計過程中需要開展大量的渦輪試驗，且在不同設計階段對渦輪試驗的要求有所區別。基于不同的試驗目的，結合試驗臺建設成本和試驗成本，研究確立了不同種類的渦輪試驗。目前，開展的渦輪試驗種類繁多，包括全溫全壓試驗、性能模擬試驗、葉柵試驗、暫沖式試驗等。 渦輪試驗可按照基于試驗件及基于風洞試驗條件進行分類，具體如圖1.2所示。 圖1.2渦輪試驗基于風洞試驗條件分類 1.2.1基于試驗件分類 1.無旋轉件渦輪試驗 無旋轉件渦輪試驗針對單排葉柵／葉片，以測量葉柵／葉片部分流動特征為主要目的。相比于有旋轉件渦輪試驗，無旋轉件渦輪試驗特點明顯，試驗臺結構簡單，準備周期短，是渦輪設計階段重要的低成本試驗方式。無旋轉件渦輪試驗主要包括平面葉柵試驗、環形葉柵試驗和流函數試驗。 1）平面葉柵試驗 平面葉柵由多個幾何形狀相同并按照一定角度和相隔一定距離排列起來的直葉片組成。平面葉柵試驗可以方便、經濟、快速地研究葉柵在不同進氣攻角、來流馬赫數下的氣動性能和流場特征。通過測量平面葉柵流場中基本參數，可以獲得平面葉柵出口參數分布、尾跡參數和激波信息等基本流動現象。基于平面葉柵試驗的低成本特點，能夠開展大量平面葉柵試驗研究并建立平面葉柵試驗數據庫。以此深入研究葉柵流動規律，為新的葉型設計積累資料，以便設計出滿足氣動、冷卻、結構和強度要求的渦輪葉型，對提高渦輪總體性能來說具有重大的意義。但受二維流動的限制，無法驗證渦輪內復雜的三維特性。 平面葉柵試驗根據葉柵進出口馬赫數的不同可分為亞聲速葉柵試驗、跨聲速葉柵試驗和超聲速葉柵試驗。 （1）亞聲速葉柵試驗：亞聲速渦輪葉柵進出口馬赫數都小于1，基于低載荷、高效率特點，目前亞聲速渦輪仍被廣泛應用。亞聲速渦輪葉柵試驗對氣源壓力要求較低，氣源依次經過穩壓段和收縮段之后進入試驗段，在收縮段氣流得到加速，風洞壁面附面層會減薄，使試驗段進口流場更加均勻。為減弱風洞壁面附面層對葉柵測量的干擾，葉柵試驗件的葉片數一般不少于7，且測量傳感器布置在靠近試驗件中間葉片附近區域。亞聲速葉柵試驗臺可以通過調整試驗段角度和氣源壓力實現葉柵變攻角和變來流馬赫數工況測量，試驗測量數據主要包括葉柵表面壓力分布、流道緣板表面壓力分布、出口氣流方向和出口氣流總壓。葉柵表面壓力和緣板表面壓力通過布置靜壓孔進行測量，出口氣流方向和總壓通過相位可移動的三孔／五孔探針進行測量。通過對試驗數據進行處理和分析，獲得葉柵流動特征和性能參數。 （2）跨聲速葉柵試驗：跨聲速葉柵試驗與亞聲速葉柵試驗具有很大的相似性，主要差別在于跨聲速葉柵通道中有激波存在。在跨聲速渦輪葉柵試驗中，進行激波與附面層的相互干擾研究，對跨聲速渦輪尤為重要。平面葉柵試驗臺為紋影測試提供了較好的測試環境，從而可以清楚了解葉柵波系結構和激波位置。此外，若試驗在暫沖式葉柵風洞上進行，則還可以進一步了解激波波系產生和發展的動態過程。 （3）超聲速葉柵試驗：超聲速葉柵試驗段進口為超聲速氣流，因此對風洞氣源壓力要求很高，且為防止超聲速氣流結冰，需要布置加溫裝置。超聲速葉柵試驗時葉柵通道內激波比較復雜，試驗臺同樣采用紋影測試方法來獲取激波結構和位置。超聲速葉柵試驗可以進行詳細的氣動性能測試，獲得諸如葉型損失、落后角、進出口氣流馬赫數及葉片表面壓力分布等在不同攻角狀態下的試驗數據。受氣源條件和試驗件尺寸限制，超聲速葉柵試驗中流動具有一定的三維特性。 2）環形／扇形葉柵試驗 環形葉柵試驗一般在環形葉柵試驗器或流量函數試驗器上進行，也可以在渦輪級性能試驗器上進行，即去掉渦輪轉子，只保留導向器，并對排氣系統和測量系統進行改裝。環形葉柵試驗可以模擬葉柵三維流動，因此試驗可以得到三維流動結構、局部損失、總體損失、流通能力及二次流動等方面的大量數據。由于其具有三維流動特性，因此環形葉柵試驗可以開展彎掠扭葉片、不同端壁形狀及端壁二次流的研究。 環形葉柵試驗具有能源消耗大、加工周期長和測試困難等不利因素，因此，在保證一定周期性的情況下，大多采用扇形葉柵進行試驗。一般在扇形葉柵試驗件出口設置移位測量截面，由五孔針進行出口總壓、靜壓及氣流方向的詳細流場測量，以評估葉柵性能。 3）流函數試驗 流函數試驗即渦輪導向器流量函數試驗。在發動機整機調試前，對渦輪導向器進行流量函數試驗，以確定發動機在不同工作狀態下，流過渦輪導向器的燃氣流量，選配出合適流通面積的導向器，從而在整機試車中，解決渦輪與壓氣機的匹配問題，在降低油耗和渦輪后溫度方面起到重要作用。流量函數試驗器的流量參數測量精度很高，因此它不僅可用于渦輪導向器環形葉柵試驗，更適合于批量生產渦輪導向器排氣面積與流量的合格性檢驗，從而縮短設計周期，驗證設計結果。流量函數試驗涉及發動機總體氣動性能、發動機部件相互匹配性，可為發動機的性能調試和渦輪工作點的調整提供試驗數據，可用于分析二次流發生發展的機理，進而改進葉柵，抑制邊界層的增厚與分離，從而控制漩渦的生成、發展，減小葉柵二次流損失。 2.有旋轉件渦輪試驗 無旋轉件試驗雖然具有成本低和周期短的優點，但是無法完整模擬渦輪部件內部的流動，因此有旋轉件渦輪試驗是驗證渦輪性能的重要手段。有旋轉件渦輪試驗主要包括單轉子渦輪試驗、雙轉子渦輪試驗和徑流式渦輪試驗。 1）單轉子渦輪試驗 單轉子渦輪試驗測量渦輪的流量特性、功率特性、效率特性、渦輪出口馬赫數和絕對氣流角等。這些特性可用于發動機總體進行高度速度特性計算，并可以供分析渦輪非設計狀態的性能及其變化特點。除了常規渦輪級總性能試驗外，還包括變冷氣流量比性能試驗、變轉子葉尖間隙性能試驗、變幾何性能試驗、變出口雷諾數性能試驗等。單轉子試驗按被試渦輪級數可分為單級渦輪試驗和多級渦輪試驗。 （1）單級渦輪試驗：單級渦輪試驗是*基礎的渦輪性能試驗，試驗件包含一個導向器和一個渦輪轉子。 （2）多級渦輪試驗：多級渦輪試驗以多級低壓渦輪試驗為主，多級低壓渦輪為大涵道比發動機的重要部件之一，其性能的優劣直接影響發動機的整體性能。 2）雙轉子渦輪試驗 早期的軸流式噴氣發動機大多是單軸，又稱單轉子發動機。壓氣機和渦輪固定在同一個主軸上，高溫高壓的燃氣推動渦輪高速旋轉，同時帶動壓氣機旋轉并壓縮空氣。單轉子發動機結構簡單、經濟性好，但壓縮效率有限、油率高。為提高效率，降低油耗，把壓氣機分為低壓壓氣機和高壓壓氣機。同時，把渦輪也分成了兩部分：即高壓渦輪和低壓渦輪。目前，美國、俄羅斯、法國的主流軍用和民用發動機大都是雙轉子的。 在單轉子渦輪試驗中難以模擬低壓渦輪進口（高壓渦輪出口）流場條件，因此難以獲得較為準確的低壓渦輪特性。雙轉子渦輪試驗則可對雙轉子渦輪的性能、流場以及高低壓渦輪的工作匹配進行研究與驗證。 3）徑流式渦輪試驗 徑流式渦輪中的燃氣通常由外圍流向中心，其特點是級功率大，工作可靠性好，對于小流量的渦輪還具有較高的效率，在小型、微型燃氣輪機中獲得了廣泛應用。徑流渦輪試驗器布局不同于軸流渦輪的軸向進氣軸向排氣，而是采用徑向進氣軸向排氣的結構，一般而言，徑流式渦輪的徑向進氣可通過進氣蝸殼來實現。 1.2.2基于風洞試驗條件分類 1.供氣條件 全溫全壓試驗能夠*大程度上模擬渦輪真實工作狀態，但其能耗太高，無法長時間使用，絕大部分試驗都在非全溫全壓條件下完成。根據相似原理和渦輪特性，模擬試驗對進氣條件及相關參數進行換算，以獲得能夠模擬渦輪真實工作狀態的試驗狀態。根據供氣參數的差別，可分為空氣模擬渦輪試驗、低雷諾數
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