航空发动机叶尖间隙测量技术的研究与应用
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摘要
转子叶片的叶尖问隙对航空发动机的工作效率、安全性和可靠性等都具有重要影响,过大和过小的间隙值都会影响发动机的运行状态,因而叶尖间隙成为了发动机测试过程中的重要参数。为了推动我国发动机测试技术的发展,本文在对国内外叶尖间隙测量技术进行广泛调研的基础上,从叶尖间隙对发动机性能的影响入手,分析了导致叶尖间隙变化的因素,并对目前叶尖间隙的测量方法和手段,如放电探针测量法、电涡流测量法、微波测量法、电容测量法、光纤测量法以及光谱共焦测量法等进行了简要介绍,总结了国内外在该领域的研究成果和发展现状,并总结了叶尖间隙测量传感器的关键技术,为后续研究提供了参考。
In the aero engine,the tip clearance has great influence on the work efficiency,safety and reliability of the engine.Tip clearance of too large or too small size may affect the running state of the engine,which makes itself one of the most important parameters in the engine testing.In order to push the development of domestic engine testing technology,wide investigation of the measuring technology of tip clearance at home and abroad is carried out in the paper.Based on the analysis of the influence of tip clearance on the engine performance,the factors leading to the variation of tip clearance are discussed.And then,current tip clearance measuring method and means such as discharge probe method,eddy current method,microwave method,capacitance method,optical fiber mediod and chromatic confocal measuring method etc are introduced briefly.Finally,the research results and development status in this field at home and abroad are summarized,as well as the key technologies in the study and the research result of the sensor for tip clearance measurement,which provides reference for the subsequent study.
引文
[1]李飞行,王涛,张群岩.飞行试验中的发动机叶尖间隙测量方法[J].现代机械,2015,5:5-6.
    [2]贾丙辉,张小栋,彭凯.机动飞行下的涡轮叶尖间隙动态变化规律[J].航空动力学报,2011,26(12):2757-2764.
    [3]顾伟,乔剑,陈潇,等.民用航空涡扇发动机涡轮叶尖间隙控制技术综述[J].燃气轮机技术,2013,26(1):1-4.
    [4]漆文凯,陈伟.某型航空发动机高压涡轮叶尖间隙数值仿真[J].南京航空航天大学学报,2003,35(1):63-67.
    [5]杨翠波.探析国外航空发动机叶片叶尖间隙检测技术[J].中国新技术新产品,2013,6:14-14.
    [6]陈炳贻.叶尖间隙对航空发动机性能的影响和测量技术[J].燃气涡轮试验与研究,1996,2:40-44.
    [7]张晓波,杨瑞,李其汉.航空发动机涡轮径向间隙设计方法研究[J].航空发动机,2004,30(2):14-18.
    [8]赵旺东,周禹彬,杨锐.叶尖间隙对涡轮气动性能影响的试验研究[J].燃气涡轮试验与研究,2009,22(3):19-22.
    [9]陈靖华,吴哲明,屠宝锋.叶尖间隙对某离心压气机性能和稳定性的影响[J].航空计算技术,2014,44(5):61-68.
    [10]郭宫达,张扬军,徐建中,等.叶尖间隙分布对内燃机增压压气机性能影响[J].航空动力学报,2010,25(3):549-556.
    [11]杨家礼,徐孟罴,张亿力,等.一种涡轮叶尖间隙控制技术[J].航空动力学报,2014,29(9):2195-2201.
    [12]张娜,黄春峰.航空发动机叶尖间隙测量技术[J].航空制造技术,2010,13:41-45.
    [13]熊宇飞.航空发动机转子叶尖间隙测量[J].测控技术,2004,23(1):5-7.
    [14]杨启超,李连生,赵远扬,等.电涡流法测量涡旋压缩机轴向间隙的可行性试验研究[J].中国机械工程,2007,18(17):2017-2020.
    [15]王维民,尚文,姚剑飞,等.基于电涡流技术的叶尖间隙及定时测量研究[J].北京化工大学学报,2014,41(3):102-107.
    [16]Mark Woike,Ali Abdul-Aziz,Michelle Clem.Structural Health on Turbine Engines Using Microwave Blade Tip Clearance[J].SPIE Structures&Material,2014,9062(12):1-14.
    [17]谢兴娟.一种基于谐振腔结构的微波位移传感器[J].传感器与微系统,2015,34(6):98-101.
    [18]谢兴娟,吴亚辉,朱振宇.航空发动机叶尖间隙测试微波传感器设计与计算[J].传感器与微系统,2015,34(5):63-65.
    [19]Alexander Steiner.Techniques for Blade Tip Clearance Measurement with Capacitive Probes[J].Measurement Science and Technology,2000,11:865-869.
    [20]Craig P.Lawson,Paul C.Ivey.Tubomachinery Blade Vibration Amplitude Measurement through Tip Timing with Capacitance Probes[J].Sensors and Actuators A:Physical,2005,118(1):14-24.
    [21]龙成.电容调频式叶尖间隙测量技术研究[D].天津:天津大学.2009.
    [22]J M Gil-Garcia,I Garcia,J Zubia.Blade Tip Clearance and Time of Arrival Immediate Measurement Method using an Optic Probe[J].Metrology for Aerospace,2015:118-122.
    [23]叶德超,段发阶,欧阳涛,李梦麟.基于多光束叶尖定时原理的叶尖间隙测量技术[J].光电子·激光,2011,22(4):570-573.
    [24]王凯,段发阶,郭浩天,等.基于大频差双频激光的发动机叶尖间隙测量技术[J].光电子·激光,2013,24(10):1984-1988.
    [25]毕超,刘红光,徐昌语,等.基于光谱共焦技术的叶尖间隙测量方法研究[J].航空精密制造技术,2016,52(2):14-18.

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