[科普中国]-叶栅风洞

简介

叶栅风洞为压气机和涡轮叶片的二维特性研究提供了大量的数据,是学习和研究压气机与涡轮叶片过程中的重要试验台1。

叶栅风洞主要用于航空工业，由于发达国家对航空技术的垄断，先进叶栅风洞技术也主要掌握在少数几个航空大国手里。

意义在对压气机和涡轮叶片性能的基础研究中，除了要不断地进行叶片设计、性能改进等理论研究以外，还要进行大量的平面叶栅风洞实验，对理论研究进行验证。通过平面叶栅试验，可以对叶栅的性能有深入的认识，了解叶型在不同进气攻角、来流马赫数下的气动性能，并为新的叶型的设计制造积累资料，对提高涡轮和压气机总体性能的来说具有重大的意义。因此平面叶栅风洞的建设和使用成为各航空科研机构进行叶型研究的必要手段2。

设计原则平面叶栅风洞相对于普通风洞来说有不同的结构特点,其中实验段的调节机构尤为复杂,测量和位移机构精度要求较高,因此制造成本也相对较大。

(1)叶栅风洞的制造及运行成本低廉,操作安全、方便、简单,尽量保证在教学实验中设备使用费用和人力资源的最优组合;

(2)叶栅风洞的调试及测量机构的移动采用手动方式,在设计中预留出控制电器的安装位置,为将来安装自动控制系统留出拓展空间;

(3)设计叶栅实验器(压气机、涡轮叶栅)时,要求更换方便,便于观察,所设计的低速叶栅叶型表面压力变化明显;数据测量可靠3。

发展史叶栅风洞主要用于航空工业，由于发达国家对航空技术的垄断，先进叶栅风洞技术也主要掌握在少数几个航空大国手里。这些叶栅风洞为世界先进航空推进技术的发展做出了杰出的贡献，例如通用电器公司研制的 F110 发动机、以罗·罗为主研制的 RB199涡扇发动机在研制的过程中都作了大量的叶栅吹风试验。 随着各国航空工业的相继发展，一些航空技术相对落后的国家也开始重视航空技术基础实验技术设备的建设，例如印度就在班加罗尔国家航空实验基地建成了一座多功能的跨音速叶栅风洞。

我国的叶栅风洞实验技术起步较晚，叶栅风洞的建设水平也相对落后。基于航空发动机研制的需要，在国家和地方政府的支持下，国内在一些实验基地及高校内建设了数座叶栅风洞，如 624 研究所的暂冲型超声速叶栅风洞、606 研究所的高速叶栅风洞、西北工业大学、北京航空航天大学、哈尔滨工业大学的叶栅风洞，这些叶栅风洞都为我国的航空发动机研制和发展做出了巨大的贡献。