[发明专利]一种非整数比变几何扇形叶栅试验件结构

说明书

本申请属于航空发动机扇形叶栅风洞试验技术领域，特别涉及一种非整数比变几何扇形叶栅试验件结构,包括：形成弧形通道的外栅板与内栅板，密封在两侧的左侧壁以及右侧壁；在弧形通道中的导流叶片与被测叶片；其中，导流叶片通过角度调节机构安装在外栅板与内栅板之间，其包括，固定在导流叶片两端的榫轴，所述榫轴分别穿过外栅板与内栅板具有的通孔中，所述榫轴在外栅板外侧还套有转角定位块，转角定位块与所述榫轴形状配合连接限制导流叶片沿榫轴旋转，转角定位块上具有周向分布的多个定位孔，外栅板在所述定位孔位置处具有多个销孔，销轴穿过所述定位孔与销孔连接；通过调整所述定位孔与销孔角向位置关系能够调整导流叶片偏转角度。

技术领域

本申请属于航空发动机扇形叶栅风洞试验技术领域，特别涉及一种非整数比变几何扇形叶栅试验件结构。

背景技术

在对压气机和涡轮叶片性能的基础研究中，需进行大量叶栅风洞吹风试验来对叶型设计等理论研究进行验证。

与平面叶栅相比，环形叶栅能够反应叶栅通道内复杂的三维流动结构，与整机气动环境更为相近。为节约试验件及气源成本，一般截取环形叶栅一定圆心角范围形成扇形叶栅。如图1所示，扇形叶栅试验件由内外栅板、两个侧壁、导流叶片、被测叶片组成。现有扇形叶栅试验件的各组件间均通过焊接方式连接，不具备拆卸更换叶片功能，不具备调节导叶攻角功能，且不考虑流场周向不均匀性。

当被测叶片与导流叶片的叶片数为非整数比(不含0.5倍)时，导叶尾迹将处于被测叶片通道不同周向位置，造成全周范围内周向流场不同。因此选取不同周向位置做扇形叶栅，将造成不同的试验结果；扇形叶栅出口气动参数周期性梯度沿周向分布不均匀，因此如何降低周向不均匀程度及确定栅后测量截面周向位置也尤为重要；针对变攻角特性研究，还应确定可靠的角度调节方法。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种非整数比变几何扇形叶栅试验件结构，包括：

形成弧形通道的外栅板与内栅板，外栅板与内栅板均为弧形，气体通过所述弧形通道；

密封在外栅板与内栅板周向两侧的左侧壁以及右侧壁；

周向安装在弧形通道来流方向前端的多个导流叶片；

周向安装在弧形通道中导流叶片后端的多个被测叶片；

其中，导流叶片通过角度调节机构安装在外栅板与内栅板之间，角度调节机构包括：固定在导流叶片两端的榫轴，所述榫轴分别穿过外栅板与内栅板具有的通孔中，所述榫轴在外栅板外侧还套有转角定位块，转角定位块与所述榫轴形状配合连接限制导流叶片沿榫轴旋转，转角定位块上具有周向分布的多个定位孔，外栅板在所述定位孔位置处具有多个销孔，销轴穿过所述定位孔与销孔连接；通过调整所述定位孔与销孔角向位置关系能够调整导流叶片偏转角度。

优选的是，所述榫轴包括：

与外栅板连接的外栅板定位榫轴

以及与内栅板连接的内栅板定位榫轴；

外栅板定位榫轴上固定有圆盘状的外栅板定位榫，外栅板定位榫安装在外栅板内壁面具有的外圆形槽中；

内栅板定位榫轴上固定有圆盘状的内栅板定位榫，内栅板定位榫安装在内栅板内壁面具有的内圆形槽中。

优选的是，所述外栅板具有用于观察被测叶片的被测叶片测量结构，被测叶片测量结构具有机玻璃制成的可视化视窗。

优选的是，被测叶片测量结构所覆盖的面为测量截面；所述测量截面涵盖1～3个叶栅通道，测量截面的中点位于距离左侧壁1/4圆周角位置处，左侧壁为被测叶片吸力面对应的壁面；其中叶栅通道为相邻被测叶片之间形成的通道。

优选的是，测量截面左侧边至少保留两个完整叶栅通道。