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1、0.200.250.300.350.400.450.500.550.600.650.70 c/u am实验名称 压气机性能实验一、实验目的1）掌握轴流压气机内流动、加功增压原理和特性；2）熟悉压气机气动参数测量和计算方法。二、实验内容1、性能测试中的气动参数测量与速度三角形 一台压气机在设计完成后，组装到核心机之前一定要经过部件试验的验证。达到设计指标的才 能进行组装。这部分试验内容称之为压气机的性能测试。其中最主要的性能参数集中反映在流量、压 比和效率这几个参数上。为了能够绘制速度三角形，本次试验要求在设计和近失速这两个特征状态下， 测量如下气动参数：流量管静压、转子进出口外壁静压、静子出口
2、外壁静压、转子进出口和静子出口平均半径处的 总压、转子出口平均半径处的气流偏角以及其它必要的辅助参数。2、额定折合转速下压气机特性曲线 压气机的性能用特性曲线来表示。对于高速压气机，通常的特性曲线图为流量总压比图和流量效率图。但对于低速压气机，其横坐标则常用流量 系数来表示，而压比可用压升或压升系数来表示。试验 时首先要在流量全开的情况下将转速开至待测转速。待 转速稳定后逐渐减小排气阀关度，通过减小排气面积来 提高反压，从而得到同一转速下不同流量点的特性。当 流量减小到一定值时就会发生失速或喘振，此时应退出 失速或喘振状态。将同一转速下的这些测点连接起来就 成为一条特性线。如需完整的特性图，还
3、应返回大流量 状态，然后开至其它转速，重复这个过程。图 2.1 为某 低速压气机额定转速下的特性曲线示意图。图 2.1 压气机特性曲线三、实验装置流量管（双扭线）1、压气机实验台动叶60片，弦长35.5静叶60片，弦长36（7个截面，圆周各4个座）弯度20,安装角44.2弯度40.6 叶尖间隙1.2%叶高安装角23.21510静压孔探针及位移机构（圆周四孔）（7个截面，圆周各4个座）厂2二-静压升系数0.70轴向速度系数0.55反力度 .68-、静压孔等环量扭向设计交流电机如图2.2所示，实验台为一排动叶和一排静叶组成的单级轴流压气机，可增加叶片排数，扩展为 双级相同级或三级相同级。实验台可移
4、动，压气机进口流场均匀，空气流量可微调。气流通道外径 500mm,内径375mm （轮毂比0.75）,通道平直，可改变叶片安装角和动静叶排间轴向间隙。额定转 速2400转/分，最高转速3000转/分，可调转速，转速稳定性2转/分。2、测试系统压力变送器.R-L数据采一集板微机测量系统流量管静压P -0转子进口总压P*11转子进口外壁静压P转子出口总压p*一2 转子出口外壁静压P 2 静子出口总压P *3 静子出口外壁静压P 一3 转子进口温度T* -静子出口与转子进口温差A T*1图 2.3 数据采集系统图2.3为本压气机实验台的配套数据采集系统。该系统由计算机控制数据采集处理，可测气流参 数
5、：空气流量，动叶进口、动静叶排间和静叶出口三个截面上外壁气流静压和气流总压、静压、速度 及偏角沿叶高分布，级温升。流量测量精度1%，压升（或压比）测量精度1%，效率测量精度3%。 气动参数的测点位置详见图2.2。四、实验步骤1）根据当时的大气温度T，算出换算转速2400转/分时的实际转速，启动后平缓加速到该转速；:t n = 2400 -0 转/分；运行过程中，视大气温度变化，随时修正转速；288.152）按下列排气阀关度次序逐一测量各流量状态下的各项参数：阀门关度（mm）： 12、22、30、37、42、45、48、49、50、60、70、50、42、37、303）测量参数：（1）流量管静压
6、P （表压）；0（2）转子进口、转子出口和静子出口三个截面外壁气流静压P （表压）、P （表压）和P123（表压）；（3）转子进口、转子出口和静子出口三个截面平均半径处气流总压P* （表压）、P* （表12压）、P* （表压）和转子出口气流偏角（相对于轴线）0 ；32（4）转子进口总温T *和静子出口与转子进口总温差AT *1五、实验结果与分析：1 ）填写表 2.1 测量参数2）计算不同阀门关度下的各项性能参数 （可按不可压流计算，填写表2.1性能参数）根据进气总温（同大气温度T，也同转子进口总温T*）、进气总压（同大气压力P ）和流大气1大气量管壁面静压P先算出流量管内空气轴向速度，再推算出
7、压气机内轴向速度c和轴向速度系数（流0a量系数）c /u。amkg / m3 ；,2F APc二 0 - 0，其中：P空气密度二厂大气 a p ART飞大气P大气、P。（表压），Pa；大气1R气体常数，287-05 J /（kg - ），A0流量管通道面积，010124 m 2A 压气机内通道面积， 0.085903 m2u 转子平均半径切线速度， 33.322 m/s ；m1级静压升Ap = P - P和静压升系数Ap / p u2 ；312 mP + P_k -1_级静压比兀二步 3 ； 基于静压比的级效率耳二T*（兀k 1）/ AT *，k可取1.40P + P1大气 1P大气=1018
8、10 Pa，123456789P0492.1423480.5488463.0055438.3583412.7549381.2202343.9487312.6008297.997P1101104.2101122.7101150.6101184.9101226.8101271.8101321.4101364.3101393P3102880.3102883.5102945.3103024.2103071.1103121.9103174.5103204.9103220.7p *3102142.3102195.4102266.9102368.2102445.8102538102638102703.410
9、2720.6T *1287.85287.85287.85287.85287.85287.85287.85287.85287.85T*1.4527921.4656971.4855241.5140271.5444971.5833571.6314211.6739051.694423Ca33.3118932.9171932.3107531.4389930.5070429.3185127.8484426.5490525.92149Ca/Um1.0905841.0776621.0578081.0292680.9987570.9598470.9117180.8691780.848633AP1038.0561
10、072.671116.211183.2931218.9331266.2371316.651339.0731327.535AP/0.5pUmA21.8061751.8664021.942162.0588812.1208942.20322.2909162.3299322.309856兀1.0102671.0106081.0110351.0116941.0120421.0125031.0129951.013211.013093n0.5792090.5930740.6086490.6327190.6385750.6466830.6521860.6461350.632658P =1.23：测量数性数参参
11、n =2040 转/分,丁大气=纱85 K，能141516171819202122测 量 参 数P0144.8022164.7957182.4622217.3994271.4859296.8653313.4001327.7612342.7834P1101455.3101370.3101353.1101307.2101273101256101240.1101224.1101208.7P3102407.3102489.8102498.9102585.2102721.8102744.2102745.9102744.3102757.7p *3102077.8102067.3102066.2102064
12、.2102147.2102140102128.7102105.6102095.6T *1287.85287.85287.85287.85287.85287.85287.85287.85287.85T*1.9511531.9116851.8787631.8180511.7331.6960341.6727961.6531061.632965性能参数Ca18.0693119.2764420.2833922.1402824.7415925.8722226.5829727.1852127.80122Ca/Um0.5915640.6310830.6640490.7248410.8100050.847020
13、.8702890.8900050.910172AP622.5287696.9199713.1541757.0051874.2521883.9864888.5581881.5606886.9098AP/0.5pUmA21.0831741.2126121.2408591.3171581.5211631.53811.5460551.5338791.543187兀1.0061361.0068751.0070361.0074721.0086331.008731.0087771.0087091.0087630.2581180.2950980.3072980.3371870.4084920.4220990.4302370.4320110.440052P =1.23n = 2040 转/分,丁大气=纱85 K，P大气=101810 Pa，2.5.2 数据整理及回答问题1）画出：设计状态和近失速状态转子进出口平均半径速度三角形；级特性曲线平均半径动静叶栅和速度三角形2.5 设计状态近失速状态2
