Viper噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)測試臺(tái)：集成軟硬件的數(shù)據(jù)采集平臺(tái)提供靈活性和可靠性

1、    Viper噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)測試臺(tái)：集成軟硬件的數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，提供靈活性和可靠性        Marios Christodo 時(shí)間:2009年06月15日     字 體: 大 中 小        關(guān)鍵詞:        ?圖1. Viper 測試臺(tái)? 引擎裝置被用于評估多

2、個(gè)不同公司的創(chuàng)新型噪聲傳感器。高溫度環(huán)境中，將傳感器安裝于靠近或直接安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪機(jī)圓盤上，評估各種技術(shù)的精度及耐久性。光學(xué)噪聲傳感器與傳統(tǒng)低頻探針傳感器的比較結(jié)果在圖2 中顯示。圖2. 三個(gè)傳感器對噴氣管道噪聲的測量。葉片穿越的色調(diào)清晰可見，但其它色調(diào)各異，表明了不同傳感器的特性? 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)測試臺(tái)的另一個(gè)應(yīng)用案例是開發(fā)傳感器測量發(fā)動(dòng)機(jī)后蓋中渦輪葉片葉尖與輪蓋密封圈的間隙?？s小葉尖的間隙在減少能量損失、提高發(fā)動(dòng)機(jī)效率上是非常關(guān)鍵的。盡管我們知道由于建模中復(fù)雜幾何特性及材料屬性，在大多數(shù)情況下間隙不可能達(dá)到最優(yōu)。但如果能夠測量葉尖間隙，就有可能通過主動(dòng)控制的方法對其進(jìn)行調(diào)整。? Viper

3、發(fā)動(dòng)機(jī)中，固定傳感器在高達(dá)750 °C的溫度下每秒檢測超過26,000 次渦輪葉片。這樣的環(huán)境在現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的正常工作中已接近極限，所以Viper 可作為理想的測試臺(tái)。我們改進(jìn)了Viper 的密封圈，使其能夠使用不同維度的改良型探針，并能實(shí)現(xiàn)每個(gè)傳感器與參考傳感器協(xié)同的連續(xù)測試。圖3. 改進(jìn)渦輪密封圈? 葉間間隙探針測試結(jié)果在圖4 中顯示，表明了渦輪葉片與密封圈間隔隨發(fā)動(dòng)機(jī)工作環(huán)境而改變。渦輪葉片葉尖間距是非常困難且現(xiàn)象復(fù)雜的研究，它對燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的利用率有很大影響。圖4. 3 個(gè)快速加速、減速循環(huán)中，葉尖間隙隨引擎速度變化而振動(dòng)? 葉尖間距受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、溫度、壓力及材料熱傳導(dǎo)特征等影響，這些因素導(dǎo)致了在不同操作環(huán)境下的間隙變化，而精確測量是設(shè)計(jì)方案最優(yōu)化的關(guān)鍵。結(jié)論? 主要挑戰(zhàn)來自于建立一種裝置，在各種場合的應(yīng)用中安全、可靠，能得到高精度且有效的結(jié)果。選用勞斯萊斯公司的Viper 201 發(fā)動(dòng)機(jī)是因?yàn)樗軌蛑噩F(xiàn)真實(shí)測試條件，與現(xiàn)代大型噴氣渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)類似，同時(shí)又能便于改進(jìn)以適應(yīng)各類測試要求。? 發(fā)動(dòng)機(jī)控制及儀器系統(tǒng)是基于NI 硬件及LabVIEW 軟件，能夠達(dá)到我們所需的精度、可靠性，并能夠在改變測試條件后