题目：探针支杆对压气机下游流场的影响

常规气动探针在用来对压气机流场测量时会不可避免地产生堵塞效应，尤其对于中小型压气机来讲，探针的堵塞效应将更为严重，在某些情况下甚至会引起失速。本文通过三维数值模拟和试验研究了探针支杆对压气机气动性能的影响。

首先通过三维数值模拟研究了安装在转子前的探针支杆对压气机气动性能的影响。数值模拟结果表明探针支杆对压气机总体气动性能产生了负面影响。探针支杆具有双重作用：一方面削弱泄漏涡强度，另一方面增大通道中二次流范围。转子出口沿旋转方向与探针成5°到32°区域流场受到探针支杆双重作用的共同影响。在设计工况下，探针支杆对95%叶高以上的叶尖区域、60%-80%叶高区域和50%叶高以下区域产生了正面影响，对80%-95%叶高区域和50%-60%叶高区域产生了负面影响。在近失速工况下，探针支杆略微改善了95%以上叶高区域、60%-75%叶高区域和50%叶高以下区域的流场，恶化了75%-95%叶高区域和50%-60%叶高区域的流场。

在数值模拟的基础上，在低速大尺寸压气机试验台上就探针支杆对压气机气动性能的影响进行了试验研究。试验中采用五孔探针和高频响总压探针测量了转子出口沿旋转方向与探针成5°到32°区域内的稳态和动态流场。试验结果表明安装探针支杆后，压气机的静压升系数降低。在设计点和近失速点，探针支杆的存在均削弱了叶尖区域的泄漏涡强度。在设计点，探针支杆尾迹增大了转子出口75%-95%叶高区域内的二次流损失，然而减小了75%叶高以下区域的二次流损失。在近失速点，探针支杆尾迹增大了70%-90%叶高区域内的二次流损失，对70%叶高以下区域基本没有影响。

最后，在低速大尺寸压气机试验台上研究了探针支杆对压气机失速特性的影响。试验结果表明安装探针支杆后，压气机的稳定裕度降低；探针支杆的存在并没有改变压气机的失速形式；探针支杆的存在降低了压气机的初始失速频率和强度，但并没有改变压气机进入完全失速状态后的失速频率和强度。