● 摘要
使用热线探针来获取流场信息是测量叶轮机械内部流场一种重要的测试手段，也是目前获取动态特性的少数几种方法之一。本文研究工作的主要目的是在总结已有传统的测量手段和数据方法的同时，发展新的测量手段和处理方法以使测得的信息更准确，或者扩大热线技术研究叶轮机械内部流场的使用范围。本文前期工作主要研究探讨了热线探针测量技术问题，主要包括：1. 单斜热线测量三维流场新的处理方法；2 分裂热膜测量三维流场的多种处理方法；3. 带回流流场的测量方法。单斜热线测量三维流场，之前学者提出了一些测量方法，但较为复杂，新方法简单易操作，并试验证明了处理精度并不低于原始方法；分裂热膜是相对较为新颖的热线测量探针，处理方法较多，作者总结多种处理方法并在实验中进行应用，比较了不同处理方法带来结果的差异；测量带回流流场的方法是本文的一大突破。实验测量，研究热线的测量手段和处理方法，为的就是使测量结果更加准确，或者测量更多之前关心却未得到的结果。本文后期工作主要对叶轮机械内部流场进行实验研究，主要包括：1. 中速大尺寸试验台转子后流场测量；2. 小压气机试验台旋转失速流场的测量。实验1使用分裂热膜测量大小叶片转子后三维流场，应用多种处理方法，测量了转子后截面设计状态和近失速状态下气流参数以及二次流情况，为大小叶片气动布局提供更多测量结果；叶轮机械旋转失速时的气流参数，目前计算难以给出合理的结果，实验2使用单斜热膜对失速流场进行了较为详细的测量，不仅给出失速团的基本参数，而且得到较为详细的流场信息，扩充了人们对于旋转失速状态时流动信息的认识，同时，针对旋转失速时流场可能出现回流的情况，在原来使用单斜热膜测量三维流场新方法的基础上，检验了测量带回流三维流场的测量方法。