涡轮钻具的实验台设计国内外研究现状综述

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由于国内外这种实验台还很少，但是石油开采采用涡轮钻具，对于涡轮钻具叶栅性能研究的实验台已经存在不少，所以本论文参考了涡轮钻具的实验台设计的部分思想[1-5]，进行涡轮叶栅性能实验台的研究和设计。59836

曾军等[6]通过平面叶栅实验和CFD数值计算方法，研究了叶片尾缘全劈缝冷气喷射下涡轮叶栅流场和气动性能。试验和计算发现，在冷气喷射条件下用不同损失系数描述涡轮叶栅性能，结论明显不同，用考虑冷气能量的能量损失系数评价气冷涡轮叶栅性能较为准确和客观。

刘占民等[7]对有缝隙的和无缝隙的变尾缘叶栅与变弯度叶栅进行了系统试验研究，取得了这种叶栅的气流转折角和损失以及落后角的变化规律。证实压气机变弯度叶栅可在较小的能量损失下实现较大的气流转折角，其工作特性比可转导叶明显优越。

崔琦等[8]优化设计采用了一系列先进技术，委托该所对高压第九级静叶进行优化设计前后的环形叶栅对比试验研究。试验结果表明，优化设计叶型直叶栅比原设计直叶栅总损失下降14.4％，优化设计叶型斜置(+15°)叶栅比原设计直叶栅总损失下降27.3％。

刘波等[9]通过压气机叶栅叶片表面和叶栅端壁的组合抽吸，并将第二抽吸罩、第一抽吸罩连接抽吸设备，能够同时进行不同气体抽吸量下的叶片表面和叶栅端壁组合抽吸实验，得到压气机叶栅最佳抽吸量，提高压气机叶栅的压比和效率。

交通大学压缩机教研组的苗永淼[10]在苏联专家谢列兹尼奥夫帮助下，设计了一台低速叶栅风洞。这台风洞的最大马赫数为0.5，而叶栅的最小安装角为15°。他们在论文中介绍了用于轴流式压缩机的叶栅参数的一般范围,试验的方法及仪表的布置作了一般介绍，并列举了一些测量仪器的特点。试验数据的计算方法作了详细推演。

陈浮等[11]的发明详细分析压气机转子叶片栅内部三维流动特性的简化模型，用来研究带可调附加叶片的新型压气机转子叶栅内部气流运动情况，该实验系统使得基于平面叶栅的实验研究更接近于真实流动，还具有实验成本低廉、易于实现对叶片通道内部流场详细测量等优点。

中国科学院工程热物理研究所(IET)[12] 在国家有关方面的支持下，经过数年的不懈努力，依靠自己的力量，现已建成暂冲式涡轮实验台，即IET 短周期涡轮实验台。成电机控制，最终完成实验台的优化论文网。

高建民等[13]公开了一种用于燃气轮机涡轮叶片的双工质冷却实验系统，包括：实验段单元，其包括进气整流装置和实验段，待测涡轮叶片置于实验段内；主流气源单元，产生实验段单元所需的主流空气，通过进气整流装置整流后，通入实验段；冷却空气单元，产生待测涡轮叶片所需的冷却空气；排气单元，将通过实验段的主流空气和冷却空气排出；据采集单元，采集实验段内待测涡轮叶片的温度和压力参数，以及通入实验段和待测涡轮叶片的工质的参数，并进行上述数据的存储与分析等。

杨欣毅等[14]以新的设计思想为指导，建立了一个适用于小型涡轮喷气发动机数控系统研究的新型实验台，该实验台既可以利用仿真发动机进行发动机数控系统的控制供油规律的设计和验证实验(含实物仿真)，也可以依托已有的发动机地面试车台进行真实发动机数控系统的台架试车试验。

李军等[15]采用旋转单丝斜热线测量涡轮平面叶栅出口周期性三维流场，借助于Matlab的sqnonlin最优化函数对热线测量数据进行最小二乘拟合以求解三维速度平均量。搭建了亚音速叶栅试验风洞，研究在2种不同进口流量和3种不同的叶片高度下，热线测得的叶栅出口瞬态速度场，并分析叶栅出口的二次涡流动情况。