第107章 涡轮前温度
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与此同时，姚梦娜正坐在控制室角落里的一张椅子上，几乎处于所有人的注意之外。
从表面上看，她似乎正在盯着常浩南的侧脸发呆。
好吧，实际上也确实如此。
不过发呆的原因倒不是被后者的外表吸引而犯花痴。
而是她在亲眼目睹刚刚的高空台测试过程之后，脑中一瞬即逝地闪过了一个灵感。
但却没来得及抓住。
只是隐约觉得刚刚的灵感跟自己这位师弟有关。
姚梦娜相信视觉刺激可以激发潜意识，从而让自己想起来一些有用的东西。
嗯，全都是为了科研。
总之，当几分钟之后她真的重新捕捉到刚刚的灵感时，甚至还感觉有几分怅然。
可恶，已经找不到其它借口骗自己了……
“算了，正事要紧。”
姚梦娜轻轻甩了甩头，把脑子里那些乱七八糟的想法暂时放到一边，然后站起身，沿着房间边缘不声不响地来到了记录着测试数据的电脑面前。
实际上在下了飞机的这一路上，她都在考虑之前常浩南说过的涡喷14工况不稳定问题。
而现在她已经有了个不太成熟，但逻辑上可以自洽的猜测。
只是还需要一些数据来印证。
很快，她便从浩如烟海的记录中，找到了那个不太起眼的项目——
燃烧室出口温度/涡轮前温度。
“很好。”
双眼紧盯着屏幕的姚梦娜嘴角微微上扬，轻声嘟哝道。
然而兴奋之情只持续了一个瞬间。
点进去查看一番之后，她发现里面的数据并不完整。
这个指标在燃烧室和涡轮叶片设计和制造的过程中非常重要，但在高空台测试中一般不算重点。
主要是实在不容易测。
非接触式测量的精度不高，而且技术不够成熟，甚至为了测试还要对发动机进行专门改造。
而接触式测温则需要插入铠装热电偶，一个两个还没问题，但如果想要获得完整的温度场，那么需要测量的点位会很多，大量热电偶本身就会对发动机内部流场产生干扰，影响工作状态。
所以只要发动机的进气流量、推力等核心指标正常，涡轮工作情况也没有问题，就不会频繁地对涡前温度进行测量。
最多只是像眼前这样，给出1-2个取样点的数据，以保证不会超温发生事故。
但她需要更全面的数据。
几秒钟的犹豫过后，姚梦娜最终决定还是先跟常浩南说一下这件事。
有了上次叶片开缝设计时的教训，她不会允许因为自己的原因再次耽搁项目进度。
“师弟。”姚梦娜绕过刚刚结束庆祝的人群来到常浩南面前：
“我想在后面的空中性能试验中间进行一次涡轮前温度场的整体测量。”
“涡轮前温度？”
常浩南抬头看了眼面前的姚梦娜，然后快速翻动起手中的报告，很快找到了写着对应数据的那一页。
“涡轮前最高温度1575K，看上去并没有超出设计容限，而且从发动机整体工作情况上说，也……”
话说到一半，常浩南突然顿住了。
“你是觉得涡轮前的温度分布会有问题？”
“没错。”姚梦娜坚定地点了点头：
“现在得到的数据只是涡轮中心和边缘两点取样之后的结果。”
“如果对于一般径向对称的温度场来说，这种测量方式当然没什么问题，但是涡轮叶片本身就有主动冷却的功能。”
“如果涡轮叶片表面形成的气膜不够均匀，那么冷却效果就会出现波动，而在1600K附近，哪怕只是20-30度的温度变化也会明显改变叶片的物理性质，并且影响到发动机整体工况的稳定性。”
“……”
常浩南一边听着姚梦娜的想法，一边把手里的测试报告翻到后面。
果然又一次从数据中发现了跟在01号和03号原型机上面类似的不稳定工况。
好在这一次他已经预留了足够的喘振裕度，因此即便是在推力瞬变的过程中，也并没有出现什么故障。
但传感器还是忠实地记录下了油门杆状态变动瞬间，压气机质量流量和增压比的剧烈波动。
“我想，确实有这种可能……”
看着手里的报告，常浩南意识到自己之前陷入了一个思维误区。
因为一开始记录下工况波动的位置是压气机。
后来他主持修改的部分也是压气机。
所以他一直就觉得问题出在这个部分。
但航空发动机这种东西，牵一发而动全身。
气膜冷却的原理是从高温环境的壁面上的孔向主流引入二次气流，让这股冷气流在主流的压力和摩擦力作用下向下游弯曲，附着在壁面一定区域上，形成温度较低的冷气膜将壁面同高温燃气隔离，并带走部分高温燃气对零件壁面的辐射热，从而对壁面起到冷却保护作用。
这个过程需要从压气机抽取低温空气作为冷却工质，因此会直接对压气机内部的气流流量产生影响。
原理常浩南当然是知道的，但毕竟不是自己之前的老本行，所以一时间没有想到这块。
“多亏了你提醒，师姐。”
常浩南赶紧收拾好桌上的报告，准备到外面去找阎忠诚。
在整个台架测试中，他只负责跟压气机改进相关的进气畸变试验，其它测试科目的负责人仍然是阎忠诚自己，所以要临时增加测试项目的话，还得需要后者签字才行。
“没关系，能帮到忙就好。”
姚梦娜本想跟对方拥抱一下，但想了想似乎又不是时候，只好放下已经抬到一半的手臂。
“如果之前测试结果刚出来的时候过来就好了……”
好在这个时候，刚才离开控制室的阎忠诚重新推门而入，没有让常浩南注意到她尴尬的表情。
“阎总，关于后面进行的空中性能试验，师姐提出了一个想法……”
……
以常浩南如今表现出的能力，这种建议自然非常顺利地获得通过。
1996年这会还没有非常可靠的非接触在线测量手段，因此624所的工作人员连夜高压涡轮导向器上安装了一批铠装热电偶。
三个小时的试验结束后，原始数据很快给到了常浩南的手中。
后面的分析结果证明，姚梦娜之前的猜测完全正确。
在最大加力推力下，发动机涡轮进口温度场沿叶高呈抛物线分布，即叶尖和叶根处温度低，中间位置温度高，这与设计规律相符。
但是随着发动机转速的逐渐降低，涡轮前温度场的不均匀度开始增加。
油门杆处在“最小加力”位置附近时，不均匀度达到了最高水平。
这与两架原型机在测试过程中记录下来的情况完全相同——最剧烈的工况波动出现跨音速的加速或者减速过程中。
对上了！
(本章完)
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从表面上看，她似乎正在盯着常浩南的侧脸发呆。
好吧，实际上也确实如此。
不过发呆的原因倒不是被后者的外表吸引而犯花痴。
而是她在亲眼目睹刚刚的高空台测试过程之后，脑中一瞬即逝地闪过了一个灵感。
但却没来得及抓住。
只是隐约觉得刚刚的灵感跟自己这位师弟有关。
姚梦娜相信视觉刺激可以激发潜意识，从而让自己想起来一些有用的东西。
嗯，全都是为了科研。
总之，当几分钟之后她真的重新捕捉到刚刚的灵感时，甚至还感觉有几分怅然。
可恶，已经找不到其它借口骗自己了……
“算了，正事要紧。”
姚梦娜轻轻甩了甩头，把脑子里那些乱七八糟的想法暂时放到一边，然后站起身，沿着房间边缘不声不响地来到了记录着测试数据的电脑面前。
实际上在下了飞机的这一路上，她都在考虑之前常浩南说过的涡喷14工况不稳定问题。
而现在她已经有了个不太成熟，但逻辑上可以自洽的猜测。
只是还需要一些数据来印证。
很快，她便从浩如烟海的记录中，找到了那个不太起眼的项目——
燃烧室出口温度/涡轮前温度。
“很好。”
双眼紧盯着屏幕的姚梦娜嘴角微微上扬，轻声嘟哝道。
然而兴奋之情只持续了一个瞬间。
点进去查看一番之后，她发现里面的数据并不完整。
这个指标在燃烧室和涡轮叶片设计和制造的过程中非常重要，但在高空台测试中一般不算重点。
主要是实在不容易测。
非接触式测量的精度不高，而且技术不够成熟，甚至为了测试还要对发动机进行专门改造。
而接触式测温则需要插入铠装热电偶，一个两个还没问题，但如果想要获得完整的温度场，那么需要测量的点位会很多，大量热电偶本身就会对发动机内部流场产生干扰，影响工作状态。
所以只要发动机的进气流量、推力等核心指标正常，涡轮工作情况也没有问题，就不会频繁地对涡前温度进行测量。
最多只是像眼前这样，给出1-2个取样点的数据，以保证不会超温发生事故。
但她需要更全面的数据。
几秒钟的犹豫过后，姚梦娜最终决定还是先跟常浩南说一下这件事。
有了上次叶片开缝设计时的教训，她不会允许因为自己的原因再次耽搁项目进度。
“师弟。”姚梦娜绕过刚刚结束庆祝的人群来到常浩南面前：
“我想在后面的空中性能试验中间进行一次涡轮前温度场的整体测量。”
“涡轮前温度？”
常浩南抬头看了眼面前的姚梦娜，然后快速翻动起手中的报告，很快找到了写着对应数据的那一页。
“涡轮前最高温度1575K，看上去并没有超出设计容限，而且从发动机整体工作情况上说，也……”
话说到一半，常浩南突然顿住了。
“你是觉得涡轮前的温度分布会有问题？”
“没错。”姚梦娜坚定地点了点头：
“现在得到的数据只是涡轮中心和边缘两点取样之后的结果。”
“如果对于一般径向对称的温度场来说，这种测量方式当然没什么问题，但是涡轮叶片本身就有主动冷却的功能。”
“如果涡轮叶片表面形成的气膜不够均匀，那么冷却效果就会出现波动，而在1600K附近，哪怕只是20-30度的温度变化也会明显改变叶片的物理性质，并且影响到发动机整体工况的稳定性。”
“……”
常浩南一边听着姚梦娜的想法，一边把手里的测试报告翻到后面。
果然又一次从数据中发现了跟在01号和03号原型机上面类似的不稳定工况。
好在这一次他已经预留了足够的喘振裕度，因此即便是在推力瞬变的过程中，也并没有出现什么故障。
但传感器还是忠实地记录下了油门杆状态变动瞬间，压气机质量流量和增压比的剧烈波动。
“我想，确实有这种可能……”
看着手里的报告，常浩南意识到自己之前陷入了一个思维误区。
因为一开始记录下工况波动的位置是压气机。
后来他主持修改的部分也是压气机。
所以他一直就觉得问题出在这个部分。
但航空发动机这种东西，牵一发而动全身。
气膜冷却的原理是从高温环境的壁面上的孔向主流引入二次气流，让这股冷气流在主流的压力和摩擦力作用下向下游弯曲，附着在壁面一定区域上，形成温度较低的冷气膜将壁面同高温燃气隔离，并带走部分高温燃气对零件壁面的辐射热，从而对壁面起到冷却保护作用。
这个过程需要从压气机抽取低温空气作为冷却工质，因此会直接对压气机内部的气流流量产生影响。
原理常浩南当然是知道的，但毕竟不是自己之前的老本行，所以一时间没有想到这块。
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在整个台架测试中，他只负责跟压气机改进相关的进气畸变试验，其它测试科目的负责人仍然是阎忠诚自己，所以要临时增加测试项目的话，还得需要后者签字才行。
“没关系，能帮到忙就好。”
姚梦娜本想跟对方拥抱一下，但想了想似乎又不是时候，只好放下已经抬到一半的手臂。
“如果之前测试结果刚出来的时候过来就好了……”
好在这个时候，刚才离开控制室的阎忠诚重新推门而入，没有让常浩南注意到她尴尬的表情。
“阎总，关于后面进行的空中性能试验，师姐提出了一个想法……”
……
以常浩南如今表现出的能力，这种建议自然非常顺利地获得通过。
1996年这会还没有非常可靠的非接触在线测量手段，因此624所的工作人员连夜高压涡轮导向器上安装了一批铠装热电偶。
三个小时的试验结束后，原始数据很快给到了常浩南的手中。
后面的分析结果证明，姚梦娜之前的猜测完全正确。
在最大加力推力下，发动机涡轮进口温度场沿叶高呈抛物线分布，即叶尖和叶根处温度低，中间位置温度高，这与设计规律相符。
但是随着发动机转速的逐渐降低，涡轮前温度场的不均匀度开始增加。
油门杆处在“最小加力”位置附近时，不均匀度达到了最高水平。
这与两架原型机在测试过程中记录下来的情况完全相同——最剧烈的工况波动出现跨音速的加速或者减速过程中。
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