风洞测试及其对先进涡轮级联建模的影响

本文描述了在低亚声速应用中开发的常截面涡轮叶片进行的大规模风洞线性级联测试活动。设计了全面的实验计划，以确定该叶片在广泛几何参数（如弦长之比、错位角）和气动参数（如雷诺数、粗糙度、马赫数、入口角度）下的气动行为。除了传统的二维测量外，还进行了针对性的三维扫描，以补充二维结果，进而得出该叶片在三维情况下的行为结论。实验主要覆盖了从层流过渡到初期湍流流态的范围（最大雷诺数为250万）。对实验结果进行后处理，以便利用和判断一些关键气动参数；包括气动面分布、损失系数和流动偏转角。除了确认设计目标外，本次风洞测试的另一个目标是获取更准确的了解所用CFD工具（CFX和MISES）在风洞中产生的基本流动条件下的预测能力。旨在获得关于所用设计工具在考虑前述设计、操作变量后能达到的一致性水平的整体图景。测量结果明确表明，该设计在实现预设目标方面取得了成功。本文进一步详细讨论了在几何、气动设计以及非设计条件下，关键参数的测量值与预测值之间的识别差异。