● 摘要
气膜冷却是现代涡轮叶片冷却最有效和广泛应用的技术之一，对其进行深入持续的研究是提高发动机涡轮前温度的重要途径。目前国内外对气膜冷却的研究基本局限于静止状态，旋转状态下的气膜冷却研究甚少。由于旋转而附加的离心力和哥氏力使得气膜冷却与静止状态下的机理有很大的不同，因此研究旋转状态下气膜冷却有重大的意义。1.5级涡轮叶片旋转换热实验台是模拟实际涡轮叶片气膜冷却的实验台，本文着重介绍实验台整个系统的建设，包括气路系统，加热系统，密封系统，实验件以及测试系统的各个功能；面对旋转信号的传输难题，自行设计了旋转信号采集系统；对大尺寸管道流量测量问题，自主设计了均速管流量计。在实验台的调试阶段，对加热器进行改进并获得了稳定的温度场；调试旋转信号采集仪时发现单个ADAM零点漂移量是一定值，不同ADAM零点漂移量不同，且漂移量对热电偶测温不可忽略；旋转信号采集仪的均一性很好，封装对无其影响；铜环腔补偿端温度易受实验工况的影响；同时对均速管流量计，液晶，测温元件LM35，差压变送器和表压变送器进行标定，基本达到实验要求的精度等级。目前，完成了整个实验台的搭建，并对以前设计中存在的问题进行了系统改进，获得了各部分的调试参数，进行了初步的静止状态下的气膜冷却实验，为在旋转状态下进行系统的气膜冷却实验奠定了基础。