题目：压气机失速过程与流场的实验研究

风扇和压气机是航空发动机的重要部件，其稳定性直接影响到整个发动机的工作性能。而旋转失速，作为风扇和压气机稳定性的主要问题之一，由于其气动上的复杂性和工程上的重要性，一直受到研究人员的关注。本文的研究围绕着低速轴流压气机失速过程和流场展开，介绍了实验测量方法的发展，重点测量了压气机的整个失速过程及失速后转子前完整的流场，结合对流动的分析，勾画出了压气机失速的流场结构图，并对压气机失速现象和机理进行了探讨。
压气机失速的流场具有很强的非定常特性和三维特性，这对测量技术提出了较高的要求。本文针对失速流场的特点，选取了油流显示技术、壁面热线探针、三丝热线探针及动态压力传感器等测量技术手段，对测量技术的在失速流场测量中的应用展开了研究，并对探针和传感器进行了系统的标定，而且针对所采用的壁面热线探针和三丝热线探针的结构特点，发展了新的数据处理方法，并取得了较好的效果。
通过对压气机壁面压力的测量和分析，获得了该压气机失速团和失速模式的相关信息，结合其失速特性曲线的分析，对失速的整个过程有了进一步的认知。在不同转子转速下测量失速团转速，得到了该压气机失速团转速与转子转速的关系。
压气机失速时在转子尖部区域存在强烈倒流。本文利用实验手段对转子前近壁区失速流场进行了系统的测量和研究，得到了近壁区失速后的压力分布和速度矢量图，勾画出近壁区流场结构图。沿转动方向，失速团整体形状呈现“前缓后陡”的形态。通过对流量的计算，得出了剪切区内存在径向流动的结论。通过对失速团前后方气流攻角的计算，发现沿转动方向，失速团前方气流攻角减小，后方气流攻角几乎不变。
利用三丝热线测量手段，测得了转子前失速团的立体结构。在靠近机匣处的测量结果与壁面热线测量的近壁区结果较为相近，差异是由于热线测量的位置在主流区，其径向流动更加强烈所造成的。通过对比速度大小沿不同方向的分布，可以大致判定失速团沿各个方向的尺寸，进而可以勾画出失速团的三维结构。