[发明专利]一种静子叶片压力脉动测量装置

说明书

本申请属于航空涡扇发动机风扇噪声测量技术领域，特别涉及一种静子叶片压力脉动测量装置，包括：叶片基体，其具有上缘板、下缘板以及叶片部，叶片部的叶盆和/或叶背上设置有剪薄区，另外，在上缘板上设有引线槽；PVDF压电薄膜传感器，铺设在剪薄区内；测试引线，其一端贯穿引线槽后与对应侧的PVDF压电薄膜传感器连接；数据采集器，通过电荷放大器或电流放大器连接至测试引线的另一端。本申请的静子叶片压力脉动测量装置，叶片易于安装，空间分辨率更高，对流场影响小，阵列覆盖面积和空间可布置传感器数目均优于现有测量系统。

技术领域

本申请属于航空涡扇发动机风扇噪声测量技术领域，特别涉及一种静子叶片压力脉动测量装置。

背景技术

现代大涵道比航空涡扇发动机一般由风扇、增压级、高压压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮组成，其中风扇噪声已经成为民用飞机的主要噪声源之一，转静干涉噪声又为风扇噪声的主要成分。

转子/静子干涉噪声主要来源是转子转动时尾迹冲击静子叶片产生的非定常压力脉动，通过叶片表面压力脉动，阐明转/静子干涉噪声之间的耦合关系，对于改善风扇噪声有重要意义。尽管可以通过理论分析或数值仿真等手段获得转子尾迹冲击下静子叶片表面的非定常压力脉动分布，仍需要从试验的角度测量叶片压力脉动，验证理论分析或数值仿真的精确性，并且确认低噪声设计的降噪效果，形成完备的低噪声设计和验证流程。

目前，所采用的是基于压力传感器的测量技术，但是，所用到的Kulite等动态压力传感器的安装需要破坏叶片结构，从而会影响流场的实际分布，而且受限于空间，导致所布置的传感器数量十分有限，使其不能有效描述整个叶片的压力场。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本申请提供了一种静子叶片压力脉动测量装置。

本申请公开了一种静子叶片压力脉动测量装置，包括：

叶片基体，所述叶片基体具有上缘板、下缘板以及位于所述上缘板和下缘板之间的叶片部，所述叶片部的叶盆和/或叶背上凹陷设置有预定外轮廓形状及厚度的剪薄区，另外，在所述上缘板的与所述叶盆和/或叶背相对应的侧面上开设有引线槽；

PVDF压电薄膜传感器，所述PVDF压电薄膜传感器的外轮廓形状与所述叶盆和/或叶背的剪薄区的外轮廓形状相似，厚度小于所述剪薄区的厚度，且铺设在所述剪薄区内；

测试引线，所述测试引线的一端贯穿所述上缘板上的引线槽后与对应侧的所述PVDF压电薄膜传感器连接；

数据采集器，所述数据采集器通过电荷放大器或电流放大器连接至所述测试引线的另一端。

根据本申请的至少一个实施方式，所述PVDF压电薄膜传感器包括上下两层铝电极层以及位于上下铝电极层之间的PVDF薄膜，所述PVDF薄膜内设置有测点，其中

所述测试引线的一端分别连接至所述上下两层铝电极层。

根据本申请的至少一个实施方式，所述测点的数量为多个，多个所述测点在所述PVDF薄膜上呈纵横阵列排布，整体外轮廓与所述剪薄区外轮廓相似，其中

同一纵向队列中任意相邻的两个所述测点之间具有第一预定间距，同一横向队列中任意相邻的两个所述测点之间具有第二预定间距，另外，纵横阵列中最外侧所述测点距离对应的所述剪薄区的边缘之间具有第三预定间距；以及

在所述剪薄区平面方向上，所述测试引线距离所述引线槽的两侧边缘具有第四预定间距。

根据本申请的至少一个实施方式，所述第一预定间距为7mm；所述第二预定间距为15mm；所述第三预定间距为5mm；所述第四预定间距1mm。

根据本申请的至少一个实施方式，所述叶片基体与上缘板为分体式结构，并通过贯穿的螺栓孔以及相适配的螺栓进行连接。