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现代飞机要求具备全天候飞行能力,这就要求飞机即使在恶劣的飞行条件下也能保证飞行安全。在雨雾环境下飞行时,发动机要吞入大气中的液态水(雨水)和以水汽形式存在大气中的水。另外,如机场积有雨水,当飞机在地面滑行时发动机离地面较近,地面积水就有可能被吸入发动机。在飞机的降落过程中,发动机在慢车状态下工作时,空气流量较小,雨水占空气质量流量的百分比较大,有可能诱发压气机喘振,使发动机性能恶化,导致飞机失控坠地。因此,研究雨雾环境下压气机性能及内部流场的变化规律及机理,能够为设计人员提前考虑雨雾环境下压气机与发动机其他部件的匹配问题奠定理论基础,从而降低飞机事故发生概率,这对于国防安全有着重要意义。然而,从公开发表的文献来看,国际上针对雨雾环境对压气机性能影响这一命题的研究较少,而且目前的数值模拟方法很难准确捕捉气液两相流在压气机内部的流场特征及其对压气机性能的影响,鉴于此,本文通过实验研究了雨雾环境对压气机性能的影响。本文通过改造实验室原有的低速轴流压气机实验台,搭建雨雾发生器和气水分离器,建立了研究所需的雨雾环境模拟实验台,并在三套不同参数的机匣上进行了雨雾环境模拟实验,考察了含水量变化对压气机扭矩、压升系数和稳定性的影响,并且通过流场可视化和动态信号采集的方法,探索了雨雾环境对压气机性能影响的内在机理。本文的第一部分介绍了本文实验中的实验台系统建设和相关测量方法的探索。实验台系统主要由三部分构成:雨雾发生器、轴流压气机、气水分离器。其中雨雾发生器是模拟雨雾环境的专用设备,气水分离器是对排气进行除水处理的装置。对测量方案的改造,是考虑到来流中掺混的水可能带来的影响,并通过实验检验了改造后的测量方案的可行性。本文的第二部分是雨雾环境模拟实验,主要是关注来流含水量变化对压气机性能的影响,分别在三套机匣上进行,结果表明:1.扭矩随来流含水量的增加而增加,并且呈简单的线性关系,三套机匣实验结果趋势是一致的。2.在单转子实验中,当压气机叶顶间隙大小不同时,雨雾环境对压气机性能的影响有较大差别,但是两者的转折点基本上相同;在单级实验中同样存在一个转折点,当来流含水量较小时,压气机性能受到的影响基本相同,超过这个值之后,压气机性能退化明显。这个转折点的存在可能和水在压气机机匣壁而的聚集有关,水量达到一定程度之后,叶顶间隙的实际形态发生变化,从而导致压气机性能的改变。3.对机匣壁面动态压力信号的功率谱分析发现,泄漏流非定常性对应的特征频带能量增强,则压气机失速提前。