燃烧室出口温度场的测试.pdf

CS从2005一PE丁一032 燃烧室出口温度场的测试 陈鑫胜 袁汀 摘要：本文讨论了利用位移机构测试燃烧室出口温度场的方法．该测试方法较传统测试方法能够用较少的电 偶测量整个温度场，同时，实时直观显示温度场的分布图，提高了试验效率． 关键词：出口温度场、位移机构、测试系统 l 前言 发动机燃烧室出I=I温度场分布情况是燃烧室关键的性能指标，它的数据准确与否直接影响到燃 烧室的性能。温度场测试具有测温点多的特点，若用传统的每个测温点一支电偶的测试方法，将有 可能堵塞气道，从而影响到燃烧室的性能。本文探讨利用位移机构带动热电偶在燃烧室出口截面旋 转，对燃烧室出口温度场测试的方法。 2测试系统组成 测试系统主要由热电偶、位移机构、数采系统三火部分组成。位移机构带动装在其旋转盘上的 热电偶旋转一周，每旋转3．75。，进行一次稳态测量。这样，得到整个截面的温度场数据。 测试系统组成框图如图i 2．1热电偶 装在位移机构旋转盘上的热电偶共有三支，每支径向5个点。在一个圆周上互相相隔120。排 列。如图2 207 2 (逆气流方向观察) 图2 热电偶分布图 2．2位移机构 整个位移机构按照安装位置分为三大部分： 第一部分为位移机构拖动系统，由步进电机、 减速机构、正转、反转限位开关、自整角机等组成，安装在试验件上；第二部分为驱动系统，由 步进电机驱动器、驱动器电源组成，并安装有正转、反转限位信号的转换继电器。此部分组装在 一个机箱内，安装在试验间，并尽可能地靠近步进电机； 第三部分为控制部分，由计算机系统 和位移机构接口控制箱等组成，安装在操纵台上。 2．3数采系统 测试系统采用Agilent公司VXI数采系统及自主开发的系统软件。VXI数采系统具有开放性高、 配置灵活、抗干扰能力强的特点。 3测量点分布 为了使测量点覆盖整个出口截面，在相邻热电偶120。范围，共设计了32个测量点，每个点相 隔3．75。，由步进电机带动热电偶转动到每个点。这样，整个出口截面共有32★3女5，总计480 个温度点构成燃烧室出口温度场。 4系统软件 开发Windows应用程序的理想选择。 整个软件分为数据采集模块、性能计算及数据存储模块、图形显示模块。 软件框图如图3 圈3软件流程框图 4．1 数据采集 在数据采集模块中，把对VxI数采系统的校准j数据采集等功能编制成Activex控件形式，嵌 、入模块中。同时，在自动采集状态下，’根据从位移机构控制箱接入的到位信号，可以自动迸行数据 的采集及处理。 4．2图形显示 -’ 根据整个温度场480个数据的位置不同，设计以96个测温点为横坐标，以温度值为纵坐标的坐 标系。相邻电偶的32点运行区域用不同颜色区分，每支电偶上的5个点，从第一点到第五点分别用 绿、红、蓝、黄、紫五种颜色表示。这样，就可直观得到整个温度场的温度分布图。 温度场分布图如图4 图4，温度场分布图 ： 5 结论 由于本系统采用了由计算机控制，用步进电机作为拖动系统的位移机构和高性能的数采系统。 因此其自动化控制程度和测试点位置精度、重复性及温度场的温度误差均较好的满足实验的要求， 同时，可以实时直观得到燃烧室出口温度场的温度分布图，提高了试验效率。 参考文献 [1]谢桂英《位移机构研制报告》608所 [21 Petroutsos《VisualBasic5从入门到精通》电子工业出版社t997 Evangelos [3] 《vXI用户手册》Agilent公司 [4] 杨训