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葉尖間隙對微渦輪葉柵內(nèi)流影響機理與葉尖逆向渦控研究

(1)將新型非接觸式壓敏涂料測壓技術(shù)應用在毫米尺度流場領(lǐng)域,自主研制該測壓系統(tǒng)的部分子系統(tǒng),包括設計基于LED陣列的激發(fā)光源系統(tǒng)、加裝顯微放大系統(tǒng)、噴涂及熱處理設備;設計了壓敏涂料測壓技術(shù)的標定系統(tǒng)并完成典型壓敏涂料的標定實驗;建立了一套完整的適用于毫米尺度流場領(lǐng)域的壓敏涂料測壓系統(tǒng),應用該測壓系統(tǒng)研究了毫米尺度微渦輪葉柵低雷諾數(shù)及葉尖間隙對吸力面壓力的影響。基于交流放電的葉尖間隙測量系統(tǒng)，包括交流數(shù)控可調(diào)激勵、放電探針、電流測量轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，放電探針的一端與機匣的內(nèi)壁相平齊，另一端露在機匣的外部，且放電探針插入機匣的部分包裹絕緣層。

(2)以數(shù)值模擬和實驗測量相結(jié)合的方法研究了毫米尺度微渦輪葉柵低雷諾數(shù)流動特征,揭示了微葉柵通道主要二次流的形成、發(fā)展及其相互作用;毫米尺度葉柵低雷諾數(shù)時通道渦中心總壓損失明顯高于常規(guī)尺度葉柵,通道渦沿程在柵距方向的影響范圍明顯增加;在10%軸向弦長之后毫米尺度微葉柵擬S3截面平均總壓損失大于常規(guī)尺度葉柵,且60%軸向弦長之后平均總壓損失急劇上升,遠超常規(guī)尺度葉柵。另一方面,實時地檢測葉尖動態(tài)間隙變化,也成為發(fā)動機健康管理項目中對發(fā)動機運行狀態(tài)檢測的重要內(nèi)容。

(3)研究了葉尖間隙對毫米尺度微渦輪葉柵流場的影響及其影響機理,發(fā)現(xiàn)葉尖間隙內(nèi)葉片前部氣流在吸力面出口已摻混均勻,而在葉片后部速度沒有完全摻混,出口為混合速度層;隨著葉尖間隙增大,葉尖泄漏流量成比例增加,葉片受到的周向載荷減小,M1=0.1時,葉尖間隙每增加1%,葉尖泄漏流量平均增加17.5%,周向載荷平均降低2%。(2)以數(shù)值模擬和實驗測量相結(jié)合的方法研究了毫米尺度微渦輪葉柵低雷諾數(shù)流動特征,揭示了微葉柵通道主要二次流的形成、發(fā)展及其相互作用。壓敏涂料測壓技術(shù)對不同葉尖間隙吸力面的測量結(jié)果表明5%葉尖間隙吸力面壓力分布與10%、15%葉尖間隙吸力面壓力分布明顯不同,在吸力面后部靠近葉頂處出現(xiàn)高壓力區(qū)域,與其他間隙時泄漏形成的低壓區(qū)現(xiàn)象相反。

善測（天津）科技有限公司位于天津市西青學府工業(yè)區(qū)，于 2015年 7 月份成立，公司注冊資本 500 萬，是一家集研發(fā)生產(chǎn)一體的高科技公司。公司提供旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測和健康管理。等產(chǎn)品和服務。

基于PLL載頻跟蹤的電容式葉尖間隙測量技術(shù)

針對電容調(diào)頻式葉尖間隙測量中存在的雜散電容問題和葉尖間隙信號的在線檢測需求,設計了基于鎖相環(huán)(PLL)載頻跟蹤的測量方案.方案中PLL無差載頻跟蹤環(huán)路能夠有效地抑制雜散電容造成的緩慢載頻漂移;選擇1,MHz的中頻頻率將信號帶寬提高到200,kHz,并設計了峰值采集控制時序以提高系統(tǒng)測量效率;理論推導出并用實驗數(shù)據(jù)驗證了信號的非線性模型.模擬實驗結(jié)果表明,測量系統(tǒng)靈敏度高,具備了高速在線檢測能力.

善測（天津）科技有限公司位于天津市西青學府工業(yè)區(qū)，于 2015年 7 月份成立，公司注冊資本 500 萬，是一家集研發(fā)生產(chǎn)一體的高科技公司。公司提供旋轉(zhuǎn)機械狀態(tài)監(jiān)測和健康管理。等產(chǎn)品和服務。

葉尖定時傳感器及葉片振動信號處理技術(shù)的研究

速旋轉(zhuǎn)葉片振動實時監(jiān)測技術(shù)是電力工業(yè)、能源工業(yè)、航運業(yè)尤其是航空 亟待解決的難題，傳統(tǒng)的接觸式測量方法很難做到同時監(jiān)測同級的所有葉片的振 動情況，因此國外一直在致力研究非接觸式旋轉(zhuǎn)葉片振動測量新技術(shù)—葉尖定時 測量技術(shù)。該測量裝置實現(xiàn)了對發(fā)動機葉尖間隙的非接觸測量，且操作簡單，測量精度高。依托裝備部預先研究課題“非接觸式旋轉(zhuǎn)葉片振動測量技術(shù) 研究”，基于葉尖定時測量技術(shù)，研制了旋轉(zhuǎn)葉片振動測量系統(tǒng)，包括葉尖定時傳 感器和轉(zhuǎn)速同步傳感器，動態(tài)模擬實驗裝置以及相應的數(shù)據(jù)采集軟件和振動分析 算法，通過動態(tài)和現(xiàn)場實驗，驗證了該系統(tǒng)對壓氣機、渦輪機高速旋轉(zhuǎn)葉片的振 動檢測的可行性。主要工作包括如下幾個方面：

 1. 設計了光纖束式葉尖定時傳感器，經(jīng)過靜態(tài)和動態(tài)的模擬實驗分析，充分驗證 了其作為整個系統(tǒng)的核心部件的實用性

 2. 設計了磁電式的霍耳轉(zhuǎn)速同步傳感器，在模擬實驗和現(xiàn)場實驗中，該傳感器工 作正常，保證了轉(zhuǎn)速同步信號的有效輸出； 3. 開發(fā)了一套采集數(shù)據(jù)采集軟件，輔助采集電路的調(diào)試和現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實時采集；

 4. 開發(fā)了一套模擬實驗裝置，通過詳細的模擬實驗，對設計的傳感器和光電 接收電路進行了原理性驗證，并進行了優(yōu)化設計；

 5. 研究了一套實用可行的基于葉尖定時傳感的異步振動和同步共振分析算法，包 括異步和同步信號的分離，在現(xiàn)場實驗中成功探測到了葉片的同步共振信號， 驗證了其可靠性，為后續(xù)整個系統(tǒng)的實時檢測打下了基礎。

數(shù)控機床反向間隙測量方法

手動誤差補償測量方法

準備一個千分表與磁性表座一個，固定在機床導軌上， 表頭調(diào)準主要測量的刀架面上一平面的地方，移動Z軸方向使 千分表頭壓到刀架平面。

淺談數(shù)控機床反向間隙測量方法

手動測量間隙方法

記下此時千分表讀數(shù) A，然后選擇手輪，手輪移動速度 比例為選擇0.1檔，轉(zhuǎn)動手輪一定的距離向-Z方向，再轉(zhuǎn)動手輪 相同的距離向 Z方向，記下此時千分表讀B；反復做5次，取平 均值。

反向間隙誤差補償值＝｜A點記錄的數(shù)據(jù)－B點記錄的數(shù)據(jù)，把計算所得的數(shù)據(jù)輸入到車床數(shù)據(jù)參數(shù)035中即可。渦輪葉尖間隙流動與換熱研究渦輪葉尖泄漏嚴重影響發(fā)動機性能,有效抑制葉尖泄漏并冷卻葉尖是提高渦輪效率和可靠性的關(guān)鍵之一。X 軸可用同樣的方法測量后，計算得出的結(jié)果乘以2輸入到數(shù)據(jù)參 數(shù)034中即可（因測出數(shù)值為半徑，所以需乘以2倍）。例如計算 得出的數(shù)據(jù)為：0.012，測應輸入12，因為數(shù)據(jù)參數(shù)中，需以微米 為單位輸入。Z向傳動反向間隙值的測量與X向傳動反向間隙 值的測量相同。