航空发动机涡轮试验

航空发动机涡轮试验工作是发动机研制过程中的一项重要工作，其工作质量的好坏直接影响着发动机的关键性能参数。涡轮试验技术涉及的方方面面较为庞杂，为了能够给涡轮试验相关的从业人员相应的指导和参考，《航空发动机涡轮试验》从试验原理和方法、试验件、试验设备、试验流程和测试方法等方面比较全面地介绍了涡轮试验的相关内容。《航空发动机涡轮试验》所介绍的方法和技术是目前航空发动机主要科研院所使用的方法，并没有完全覆盖所有的涡轮试验技术，请广大读者在实践中，注意有所扬弃。

目录
涡轮机械与推进系统出版项目 序
“两机”专项:航空发动机技术出版工程 序
前言
第1章　绪论
1.1　涡轮试验的必要性　001
1.2　涡轮试验内容和种类　003
1.2.1　基于试验件分类　004
1.2.2　基于风洞试验条件分类　006
第2章　试验原理及方法
2.1　叶栅吹风试验　011
2.1.1　试验原理　011
2.1.2　测量结果分析及评判　017
2.1.3　相似理论与准则　021
2.2　涡轮级性能试验　028
2.2.1　试验原理　030
2.2.2　试验方法　034
2.2.3　测试布局方法　037
2.2.4　测试精度要求　039
第3章　试验件
3.1　平面叶栅试验件　041
3.1.1　试验件设计准则　042
3.1.2　试验件基本结构　042
3.1.3　平面叶栅流场周期性　044
3.1.4　试验件结构详细设计　045
3.2　扇形/环形叶栅试验件　049
3.2.1　试验件设计准则　049
3.2.2　试验件基本结构　050
3.2.3　扇形叶栅流场周期性　053
3.2.4　有冷气扇形叶栅设计　055
3.2.5　流量函数试验件设计　056
3.3　涡轮级性能试验件　057
3.3.1　试验件设计原则　057
3.3.2　试验件基本结构　058
3.3.3　试验件结构详细介绍　060
第4章　试验设备
4.1　平面叶栅试验设备　076
4.1.1　简介　076
4.1.2　试验科目　077
4.1.3　平面叶栅试验设备组成　077
4.1.4　试验设备工作原理　081
4.1.5　典型试验设备　081
4.2　环形叶栅试验设备　084
4.2.1　简介　084
4.2.2　试验科目　084
4.2.3　环形叶栅试验设备组成　084
4.2.4　试验设备工作原理　086
4.2.5　典型试验设备　087
4.3　流量函数试验设备　088
4.3.1　简介　088
4.3.2　试验科目　089
4.3.3　流函数试验器的设备组成　089
4.3.4　试验设备工作原理　089
4.3.5　典型试验设备　089
4.4　涡轮级性能试验设备　091
4.4.1　简介　091
4.4.2　试验科目　092
4.4.3　涡轮级性能试验设备组成　092
4.4.4　试验设备工作原理　095
4.4.5　典型试验设备　096
第5章　试验流程
5.1　试验输入　105
5.2　试验方案　107
5.2.1　测试方案　107
5.2.2　试验安全要求　108
5.2.3　试验结果评定准则　108
5.3　试验准备　108
5.4　试验实施　109
5.5　试验结果　110
第6章　测量方法
6.1　稳态测试　111
6.1.1　总压测量　111
6.1.2　静压测量　116
6.1.3　气流方向测量　121
6.1.4　气流总温测量　126
6.1.5　流量测量　129
6.2　动态测试　132
6.2.1　动态压力测量　132
6.2.2　间隙测量　135
6.2.3　位移测试　138
6.3　计量校准　141
6.3.1　气流温度校准方法　142
6.3.2　压力探针校准方法　146
6.3.3　动态压力校准方法　149
第7章　试验安全控制
7.1　试验安全风险　155
7.2　安全风险控制　159
7.3　安全风险处置　164
7.3.1　应急组织及紧急处置程序　164
7.3.2　对于火灾的紧急处置方案　165
7.4　安全监控　166
7.4.1　安全监控方法　166
7.4.2　设备安全监控　168
7.5　典型案例　174
7.5.1　某试车台双转子涡轮试验故障　174
7.5.2　某发动机燃气涡轮模型涡轮试验刮磨故障　177
第8章　试验结果分析与评定
8.1　数据预处理　182
8.1.1　测量参数平均值计算　182
8.1.2　插值计算　183
8.2　误差分析　184
8.2.1　平面叶栅　184
8.2.2　环形/扇形叶栅　184
8.2.3　流量函数　185
8.2.4　涡轮级性能　186
8.3　结果评定　186
8.3.1　平面叶栅结果评定　187
8.3.2　环形/扇形叶栅结果评定　191
8.3.3　流量函数结果评定　193
8.3.4　涡轮级性能结果评定　194
第9章　先进试验测试技术的应用及展望
9.1　激光多普勒测速技术　198
9.1.1　激光多普勒测速原理　198
9.1.2　信号处理　199
9.1.3　激光测速仪的光路结构和系统组成　201
9.1.4　散射粒子　203
9.1.5　典型测量结果　204
9.1.6　LDV优缺点　208
9.2　粒子图像测速（PIV）技术　210
9.2.1　PIV测量原理　210
9.2.2　PIV系统组成和测量方法　211
9.2.3　典型测量结果　214
9.2.4　PIV优缺点　217
9.3　涡轮叶尖间隙测量技术　218
9.3.1　电涡流测量法　218
9.3.2　微波测量法　219
9.3.3　光纤测量法　222
9.4　涡轮高温测量技术　224
9.4.1　辐射测温技术　224
9.4.2　荧光测温技术　227
9.4.3　晶体测温技术　229
9.4.4　光纤测温技术　232
9.5　涡轮测试技术的发展趋势展望　233
参考文献　235
附件A　国外典型设备简介
1.美国空军研究实验室涡轮研究试验器　240
2.美国麻省理工学院涡轮试验器　241
3.美国冯 卡门流体动力学研究所压缩管涡轮试验器　242
4.英国牛津大学涡轮试验器　243
5.美国联合技术研究中心大尺寸旋转试验器　244
6.美国得克萨斯A&M大学低速大尺寸涡轮试验器　244
7.美国宾夕法尼亚州立大学轴流涡轮研究试验器　246
8.美国GE公司大尺寸涡轮研究试验器　247
9.俄罗斯中央航空发动机研究院TC2涡轮试验器　248
10.俄罗斯彼尔姆航空发动机科研生产联合体涡轮试验设备　249
11.英国RR公司涡轮试验设备　250
12.德国斯图加特大学先进涡轮研究和验证试验器　251
13.美国Allison公司小型涡轮试验器　252
14.美国NASA小型涡轮试验器　253
15.德国多功能涡轮试验器　254
16.德国FACTOR 环形燃烧室与涡轮耦合试验台　255
17.法国双转子试验器　256
附件B　涡轮性能试验标准