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图1 180°周向畸变网示意图 测量仪器试验件分别在进口和出口进行总温和总压测量，计算图2 气动截面总温、总压测点分布 试验内容本试验主要分为两个部分。
）初始压气机性能测量。
不安装畸变网，开展进口均匀进气条件下压气机性能录取。
在折合转速70%ND 和100%ND共3个转速下，录取各个转速至最高效率点特性线。
）畸变条件下压气机性能测量。
安装畸变网，开展周向畸变试验研究。
首先，在设计转速工作点上录取稳态点，以获取畸变图谱。
其次，开展进口总压周向畸变时压气机性能录取。
在折合转速70%ND、90%ND和100%ND个转速下，录取各个转速至最高效率点特性线。
除进口条件外，畸变试验各项试验设置和操作均与进口均匀进气试验相同，以便进行对比分析。
特性线录取时，在固定某个转速的情况下，通过减小出口气流阀门获得更高压比，迫使压气机接近喘振边界。
本试验为该高压压气机多项试验研究中的部分内容之一，由于试验件安全限制和整体试验规划，畸变试验未进行压气机喘振边界录取，因此本文未分析进口周向压力畸变对压气机喘振裕度的影响。
2 试验结果及其分析 进口总压畸变参数测量通过进口气动截面布置的8支总压梳状探针，获得了图3 设计转速进口周向畸变压力云图 畸变特性结果表1为进口总压180°周向畸变与均匀进口条件时压气机性能参数对比。
由于试验未进喘，因此未开展喘振裕度对比。
试验结果表明，进气畸变导致压气机性能轻微恶化，各转速下试验件流量和效率均有不同程度的降低。
另外，随着转速降低，畸变对压气机性能的负面影响亦逐渐降低。
70%ND的情况下，当前畸变进口条件对压气机流量和效率几乎已无影响。
总体上看，当前畸变程度对压气机全转速性能影响并非十分严重。
表1 进口畸变与均匀进气条件下性能对比折合转速堵塞流量差异最高效率差异70%ND0%0%90%ND-0.35%-0.10%100%ND-0.60%-0.22% 周向畸变影响分析本文所述的进口周向畸变为进口总压周向变化。
某型航空发动机进口畸变指数测量试验研究杨艳美;贺剑;李华乔【摘要】本文简要介绍了某型航空发动机进口畸变的试验原理、试验设备,着重对进口畸变指数测量试验过程中遇到的喘振、流量测量精度低等关键问题进行了详细的分析研究,提出了解决方法,保证了试验的顺利进行,且结果真实可靠.通过该试验测定了在不同工作状态下发动机发生喘振现象时的畸变指数,得出了相关变化规律,为该型发动机的稳定性评估提供了依据,同时文中试验方法可为其他型发动机的畸变试验提供参考.【期刊名称】《科技视界》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】2页(P42-43)【关键词】航空发动机;进口畸变;进口畸变指数测量【作者】杨艳美;贺剑;李华乔【作者单位】中国航发湖南动力机械研究所,湖南株洲 412002;中国航发湖南动力机械研究所,湖南株洲 412002;中国航发湖南动力机械研究所,湖南株洲 412002【正文语种】中文【中图分类】V2160 引言发动机进气畸变是影响发动机稳定性的一个很关键的降稳因子，它会引起稳定边界的下降，从而使稳定裕度减少，若超过了可用稳定裕度，发动机将产生气动不稳定性，严重时可导致喘振、空中熄火停车，甚至损坏发动机[1]。
随着对飞机的使用需求越来越高，发动机进口压力畸变对其稳定性的影响就越来越重要。
畸变指数是衡量发动机进口流场分布偏离均匀流场的指标，用来表示气动界面上的流场品质，它与压缩系统喘振压比损失建立相关方程，用来评定发动机的性能和稳定性[2]，因此就要依赖于对压气机进口畸变进行研究，通过试验确定畸变指数等参数。
1 试验原理试验采用在发动机进口设置可移动插板式畸变发生器的方法对发动机进行进口畸变试验。
由于在整机台架试验中无法直接对发动机进口畸变指数进行测量，因此，试验分为两部分进行，本文着重对第2 部分进行研究。
1.1 整机台架进口畸变试验试验中缓慢推进插板使发动机达到喘振边界，确定不同工作状态下发动机发生喘振现象时的插板位置和进口空气流量参数，试验系统简图见图1。
涡扇发动机进气畸变计算研究Huang Qiuyuan【摘要】基于经典平行压气机模型理论和某型涡扇发动机计算主程序,开发了能够模拟进气畸变对涡扇发动机稳定性和性能影响的计算模型,研究了进气总压畸变和总温畸变对风扇压比、效率、喘振边界线以及发动机推力、油耗的影响.数值计算结果表明,进气总压畸变和总温畸变使得风扇的压比减小、效率降低,喘振边界线下移以及发动机净推力减小、单位耗油率上升,降低了发动机的稳定性和性能.【期刊名称】《航空科学技术》【年(卷),期】2018(029)012【总页数】7页(P22-28)【关键词】平行压气机模型;进气畸变;涡扇发动机;数值计算【作者】Huang Qiuyuan【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】V231.3在航空涡扇发动机中，压缩部件是对进口气流最为敏感的部件。
在飞机飞行过程中，进口气流的畸变容易导致压缩部件稳定性降低和发动机性能下降。
因而，进气畸变对航空涡扇发动机稳定性和性能影响的研究具有非常重要的意义。
对于航空发动机进气畸变的分析，国内外已经开展了较为广泛的研究，常见的计算方法有：采用插板模拟发动机进口畸变气流，通过计算或试验获得畸变图谱[1～3]，分析畸变对发动机压缩部件稳定性的影响；采用一些简化模型直接模拟进气畸变对发动机各部件性能的影响，进而计算出进气畸变对发动机推力、耗油率等性能的影响。
这些简化模型有：Pearson和McKenzie在1959年首次建立了经典平行压气机模型[4]；Reid基于经典模型提出了“临界畸变角”的概念[5]；Korn的模型考虑了转子叶片失速延迟的影响[6]；Melick和Mazzawy等对经典模型进行了非定常修正，建立了多子区平行压气机模型[7～9]；Lecht提出了“有效进气角”的概念[10]；Cousins和Davis发展的模型考虑了动态响应、复杂畸变以及进气旋流等情况[11]；Yeh、Henderson和Moore等发展了激盘模型[12～14]。
航空发动机进气温度畸变研究综述摘要：为确保航空器飞行的安全性，航空发动机在设计过程中必须考虑到发动机的高性能、高可靠性以及高稳定性，其中高稳定性受进气压力畸变、温度畸变的影响非常大，基于此，本文针对发动机受进气温度畸变的影响做了简要分析。
关键词：航空发动机；进气温度畸变；因素；措施；趋势引言评估航空发动机最重要的指标就是发动机的气动稳定性，而气动稳定性又直接受进气畸变的影响，其中，发动机进气抗温度畸变的能力直接影响了航空器飞行性能以及完成任务的水平。
所以，现代航空发动机的设计发展方向主要在于如何提高发动机的抗温度畸变能力。
1引发航空发动机温度畸变的因素1.1受外部热源的干扰航空器在完成飞行及发射任务时，由于受高温尾流的影响，引发发动机进气温度的畸变。
第一类，火箭以及导弹的发射，其发射飞行时尾流温度极高而且温度变化速率相当高，对发动机干扰程度严重；第二类，航炮的发射，该武器在发射时，产生的高温废气会直接流入发动机进气口，致使发动机温度急剧上升，压力减小，空气流入量减少，进而引发发动机故障。
另外，为达到短距起飞的目的，舰载机经常利用弹射起飞的方式进行启动，但泄露在甲板上的高温蒸汽极有可能被吸入发动机进气口内，引发严重的发动机温度畸变。
1.2发动机自身热源的干扰飞机在起降过程中，矢量喷管会朝地面喷出大量尾气，在撞击地面后受反作用力向上运动，吸入喷管上方的发动机进气口，导致发动机进气口部位发生温度畸变；另外，发动机一般会配备反推装置，当启动反推装置时，滑跑速度较低，向前喷出的高温气流会再次流入发动机进气口，致使其发生为温度畸变。
2温度畸变对发动机的影响分析2.1评估温度畸变对发动机影响的方式发动机发生温度畸变时，其稳定工作边界会整体下调，减小稳定工作范围，使发动机稳定工作线骤然上升，容易对发动机造成严重损坏。
评估发动机受温度畸变影响的标准一般分两类，第一类是理论分析，首先建立发动机数学模型，输入温度畸变的参考数值作为其降稳因子，然后利用该数学模型分析温度畸变对发动机性能的影响；第二类是进行试验研究，借助地面试验装置模拟发动机实际工作状况，进而得到发动机的温度畸变参数，然后再对模型发动机部件以及发动机整机做测试分析，最终得到发动机受温度畸变影响的反映参数。
68科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONDOI：10.16661/ki.1672-3791.2003-9852-1097航空发动机进气畸变实验方法研究①刘作宏 何志强 许光磊 闫卫青 杨龙龙 高巍 林山(中国航发沈阳发动机研究所 辽宁沈阳 110015)摘 要：为研究航空发动机进气畸变实验方法，对实验装置和测试方案、实验方案进行了研究，采用插板式畸变发生装置，对进气道测点合理布置，使用恰当的数据处理方法，得到了不同转速下不同插板深度产生的压力畸变强度。
采用综合指数法对数据进行分析，结果表明，一定转速下综合畸变指数与插板深度正相关，综合畸变指数在插板深度0.15前增速慢，0.15~0.3增速快，综合畸变指数随转速增加而增加，转速越低，达到相同综合畸变指数所需插板深度越深。
关键词：航空发动机 进气畸变 综合畸变指数 实验中图分类号：V231 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2020)09(c)-0068-03Research on Experimental Method of Aero-Engine InletDistortionLIU Zuohong HE Zhiqiang XU Guanglei YAN Weiqing YANG Longlong GAO Wei LIN Shan(AECC Shenyang Engine Institute Research, Shenyang, Liaoning Province, 110015 China)Abstract : In order to study the experimental method of aero-engine inlet distortion, the experimental device, the test scheme and the experimental scheme are studied. The insertion plate type distortion generator is used to reasonably arrange the inlet measuring points, and the proper data processing method is used, the pressure distortion strength at different speed and different plug-in depth is obtained. The data was analyzed by the comprehensive index method. The results showed that the comprehensive distortion index had a positive correlation with the inserting plate depth under a certain rotating speed. The comprehensive distortion index increased slowly before the inserting plate depth was 0.15, and increased quickly from 0.15 to 0.3, the composite distortion index increases with the increase of rotating speed, and the lower the rotating speed is, the deeper the inserting plate is needed to reach the same composite distortion index.Key Words : Aeroengine; Intake distortion; Comprehensive distortion index; Experiment①作者简介：刘作宏（1991—），男，汉族，河北唐山人，硕士研究生，工程师，主要从事整机试验研究。
收稿日期：2022-01-12基金项目：国家级基金项目资助。
作者简介：张海灯（1991），男，博士，讲师。
引用格式：张海灯，吴云，李军，等.测点布局对航空发动机总压畸变指数的影响[J].航空发动机，2023，49（6）：99-108.ZHANG Haideng ，WU Yun ，LI Jun ，et al.Influences of sensor location on total pressure distortion descriptor of aeroengine[J].Aeroengine ，2023，49（6）：99-108.航空发动机Aeroengine测点布局对航空发动机总压畸变指数的影响张海灯，吴云，李军，李应红（空军工程大学航空工程学院，西安710038）摘要：为了阐明测点布局对航空发动机进气总压畸变测试结果的影响，利用旋转总压测量耙对5种畸变流场的稳态和动态总压畸变成分进行了测试，计算了旋转总压测量耙位于不同位置时畸变流场的稳态周向总压畸变指数和动态总压畸变指数，分析了不同测点布局下总压畸变指数计算结果的偏差。
结果表明：测量耙/测点与畸变流场的相对周向位置对总压畸变指数计算结果的准确性至关重要，对于所分析的5种畸变流场，增加测量耙/测点周向数目并不能使总压畸变指数计算结果的偏差单调减小，但可降低其对测量耙/测点周向位置的敏感度。
基于畸变区域周向分布设计稳态总压畸变测量耙的周向位置，组合使用不同相对半径处测点对动态总压畸变进行监测，可提高总压畸变指数计算结果的准确性。
关键词：总压畸变；测点布局；畸变流场；周向位置；结果偏差；航空发动机中图分类号：V211.7文献标识码：Adoi ：10.13477/ki.aeroengine.2023.06.016Influences of Sensor Location on Total Pressure Distortion Descriptor of AeroengineZHANG Hai-deng ，WU Yun ，LI Jun ，LI Ying-hong（Aviation Engineering School ，Air Force Engineering University ，Xi ’an 710038，China ）Abstract ：To elucidate the influences of sensor location on testing results of aeroengine inlet total pressure distortion,a rotating total pressure rake was used to measure both the steady-state and time-variant components of five kinds of distorted flow fields.Steady-state cir⁃cumferential as well as time-variant total pressure distortion descriptors at different circumferential rake locations were calculated.Then the influences of sensor location on the total pressure distortion descriptor were analyzed.The results show that the accuracy of the total pressure distortion descriptor is highly dependent on the relative circumferential location of the rake/sensor.For the five kinds of distorted flow fields,increasing the number of circumferential measurement locations does not always monotonously reduce the deviation of total pres⁃sure distortion descriptor calculation results,but can reduce the sensitivity of the total pressure distortion descriptor to the circumferentiallocation of the rake/sensor.Determining the locations of steady-state total pressure distortion rake based on the characteristics of the dis⁃torted flow field and using a combination of time-variant total pressure measuring points at different radial locations to monitor time-vari⁃ant total pressure distortion are effective methods to improve the accuracy of total pressure distortion descriptor calculations.Key words ：total pressure distortion;sensor location;distorted flow field;circumferential location;result deviation;aeroengine第49卷第6期2023年12月Vol.49No.6Dec.20230引言飞机机动飞行、侧风等会在进气道中引起流动分离、在航空发动机进口产生总压畸变，进而使压缩部件稳定裕度降低，严重时会诱发发动机喘振[1-3]。
进气畸变对发动机稳定性和性能影响试验分析作者：李娟妮张杰来源：《硅谷》2014年第03期摘要基于平行压气机理论，通过飞行试验，对进气畸变时某型涡扇发动机的稳定性和性能影响进行分析，结果表明周向稳态畸变使得发动机稳定裕度降低、推力降低、耗油率增大。
关键词总压畸变；平行压气机原理；稳定裕度；推力中图分类号：V231 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）03-0044-0220世纪60年代中期以来，世界航空界对影响发动机气动稳定性因素给与了极大的关注和研究，并取得了很大的进展。
发动机压缩系统的气动不稳定可造成发动机的失控、推力损耗、进气道和发动机机械的损坏、发动机的超温停车，严重的限制着飞机的飞行。
提供足够的压缩系统稳定性裕度以保证在飞行包线范围内安全飞行是一个重要问题。
这需要在发动机的高推力、低油耗、长寿命与满意的稳定裕度之间权衡、折中。
以往在发动机方案设计和工程设计阶段原则上不可能获得进气畸变对发动机影响的试验数据，并且进气畸变对发动机稳定性及性能影响的试验大部分是地面试验或高空台试验。
而对于实际空中进气畸变对发动机的稳定性及性能影响较少。
通过飞行试验和地面试验数据的相互补充，可对推进系统的改进做出评价，可在不对畸变产生的不利影响的前提下改善性能，为将来推进系统的修改和新机的发展提供数据库。
1 飞行试验方法及测量设备试验中进行不同飞行姿态的组合来研究，这些飞行动作包括稳态攻角和侧滑角飞行、攻角正负变化。
所有的试验状态下发动机处于中间状态和最大加力状态之间变化，以保证发动机的换算空气流量保持不变。
当达到要求的试验条件，在发动机油门杆保持稳定的同时，通过安装在进气道出口和发动机进口转接段位置上的测量耙来对进口流场进行动稳态压力测量，记录所需要的数据。
图1 测量耙测点示意图安装在进气道出口总压测量耙是由周向均匀分布的6支测量耙组成的“水”字型耙，每支耙臂都装有1个动态压力、5个稳态压力测量点，稳态点按等环面分布，动态点位于0.9R处。
科技科技视界
Science &Technology Vision
视界科技创新
0引言
发动机进气畸变是影响发动机稳定性的一个很关键的降稳因子，它会引起稳定边界的下降，从而使稳定裕度减少，若超过了可用稳定裕度，发动机将产生气动不稳定性，严重时可导致喘振、空中熄火停车，甚至损坏发动机[1]。
随着对飞机的使用需求越来越高，发动机进口压力畸变对其稳定性的影响就越来越重要。
畸变指数是衡量发动机进口流场分布偏离均匀流场的指标，用来表示气动界面上的流场品质，它与压缩系统喘振压比损失建立相关方程，用来评定发动机的性能和稳定性[2]，因此就要依赖于对压气机进口畸变进行研究，通过试验确定畸变指数等参数。
1试验原理
试验采用在发动机进口设置可移动插板式畸变发生器的方法对发动机进行进口畸变试验。
由于在整机台架试验中无法直接对发动机进口畸变指数进行测量，因此，试验分为两部分进行，本文着重对第2部分进行研究。
1.1整机台架进口畸变试验
试验中缓慢推进插板使发动机达到喘振边界，确定不同工作状态下发动机发生喘振现象时的插板位置和进口空气流量参数，试验系统简图见图1。
图1发动机进口畸变试验系统简图
1.2
给定条件的畸变指数测量试验
根据第一步试验确定的参数，在部件试验台进行畸变指数测量试验（用抽气风机进行抽气模拟整机试验的发动机进气条件），测定在不同工作状态下发动机发生喘振现象时的综合压力畸变指数W 、周向总压畸变指数DC60等参数。
2
畸变指数测量试验设备
2.1
试验件布置
进口畸变测量试验的试验件包括流量管、整流进气道、插板式畸变装置（畸变发生器）、进气机匣和整
作者简介：杨艳美（1988—），女，工程师，硕士，主要从事航空发动机试验技术研究工作。
某型航空发动机进口畸变指数测量试验研究
杨艳美贺剑李华乔
（中国航发湖南动力机械研究所，湖南株洲412002）
【摘要】本文简要介绍了某型航空发动机进口畸变的试验原理、试验设备，着重对进口畸变指数测量试验过程中遇到的喘振、流量测量精度低等关键问题进行了详细的分析研究，提出了解决方法，保证了试验的顺利进行，且结果真实可靠。
通过该试验测定了在不同工作状态下发动机发生喘振现象时的畸变指数，得出了相关变化规律，为该型发动机的稳定性评估提供了依据，同时文中试验方法可为其他型发动机的畸变试验提供参考。
【关键词】航空发动机;进口畸变;进口畸变指数测量
中图分类号：V216文献标识码：A
文章编号：2095-2457（2019）04-0042-002
DOI ：10.19694/ki.issn2095-2457.2019.04.017
Experimental Study on the Inlet Distortion Index Measurement of an Aeroengine
YANG Yan -mei HE Jian LI Hua -qiao
(AECC Hunan Aviation Powerplant Research Institute ,Zhuzhou Hunan 412002,China )
【Abstract 】The principle and equipment of the inlet distortion experiment of an aeroengine were briefly described .The detailed analysis research of the key problems such as surge ,low accuracy of flow measurement and so on encountered during the inlet distortion index measurement was mainly carried on and the solution to ensure the smooth running of the test was proposed by this paper ,and the results are real and valid.The distortion index of the engine under different working conditions was measured and the relevant change rules were obtained by the test which offered basis for the stability assess of the engine ,and the methods in this paper can provide a reference for the distortion test of other types of engine.
【Key words 】Aeroengine ;Inlet distortion ;Inlet distortion index
measurement
机械与电子
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科技科技创新
科技视界
Science &Technology Vision 视界（上接第39页）形的畸变情况，可分析出每一次举刷的效果，如电流存在间断，说明碳刷装置举刷接触不良。
目前，该系统已在搭建完成，进行了约10000次碳刷装置性能测试，运行性能稳定，为新改进型碳刷装置测试提供了极大的便利，也有效运用于机组碳刷装置维修后的性能测试。
实践证实该装置具有较广泛的
应用前景及应用价值，值得推广。
【参考文献】
［1］宋清,松陈涛．半转速核能发电机转子接地保护误报警分析处理，东方电气评论,2014,28(109):55-59.
流锥。
与整机试验不同的是：试验件与设备主气流管道连接，利用抽气风机进行抽气，通过调节风机转速和管道阀门的开度，使试验件的进口空气换算流量Wa 1c 达到插板位置H 对应状态的规定值（根据整机试验测定的值）；增加了畸变测量段，通过测量气动（2-2）截面的气动参数来获得进气畸变指数。
2.2插板畸变装置
插板式畸变装置工作时的插板几何特性如图2所示。
H 为插板的插入深度，D 为发动机进口直径。
图2
可移动插板及其几何特性简图
3
试验中关键问题及其解决方法
3.1
小流量试验状态引起的喘振
在前期性能试验调试阶段，发动机慢车等状态的最小流量（Wa 1c ＝1Kg /s 左右时）状态引起抽风机喘振，导致试验无法顺利进行。
原因分析：当插板插入到一定深度时，截流增大，引起设备动力风机抽气量不足，出现喘振现象。
解决方法：增加补气装置，经过不断摸索，在适当位置对风机进口进行补气，解决了该问题。
3.2流量测量精度
为了提高流量测量精度，试验采用了流量管和标准文氏管，流量管设置在整流进气道前端，文氏管设置在主气流管道上。
文氏管精度可达±1%FS ，满足试验的要求。
相比于流量管，在差压式流量计中，文氏管的准确度最高，压力损失较低，且文氏管不容易受到摩擦破坏，无污垢附差，试验过程中以设备流量测量装置即文氏管为准。
流量管用来与文氏管做流量对比，进一步保证测量的有效性。
3.3压力场测量方法及压力测量精度
在试验过程中测量气动（2-2）截面的气动参数，既要测得密集有效的压力参数来真实反映发动机进口的压力场，又不能堵塞进气，同时要保证压力测量的精度，试验采用以下方法进行测量：
（1）采用旋转式总压测量装置，在旋转测量机构的圆环上按三等份圆周安装3支总压探针、3支单点动
压探针、连接3个静压测点，每支总压探针安排6个测量点，均按等环面分布；
（2）试验过程中采用DSA 压力测量系统，精度为±
0.05％。
（3）测试圆盘首先在“0”位测量一次总压和动态
压力，然后按顺时针方向（顺着气流方向看）依次转动11次，每间隔10°测量一次出口压力场；
（4）试验数据的采集要在状态稳定后进行：即Wa 1c 稳定30秒且与规定值的偏差不大于±1％后记录参数。
试验表明，通过上述方法真实有效的测定了发动机进口压力场，同时保证了测量精度。
4试验结果
发动机不同状态下的综合压力畸变指数W 和周向总压畸变指数DC 60随插板插入深度H 变化的关系曲线，见图3。
由图可知，综合压力畸变指数W 与畸变板的插入深度H 成正比，同一H 值下，发动机运行状态越高，W 值越大。
图3
发动机不同状态下W 、DC 60随H 变化的关系曲线
5结论
本文对某型航空发动机进口畸变指数测量试验中出现的关键问题进行了详细分析，提出了解决方法。
通过试验测定了在不同工作状态下发动机发生喘振现象时的综合压力畸变指数W 和周向总压畸变指数
DC60等参数，得出了相关变化规律，为发动机抗进口
总压畸变能力的确定提供了数据，同时文中试验方法可为其他型发送机畸变试验提供参考。
【参考文献】
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机械与电子
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