近日,西北工业大学动力与能源学院科研团队首创航空发动机气动载荷可视化系统,实现叶片全域受力精准成像,为下一代发动机设计与安全验证提供了关键技术支撑。
航空发动机叶片面临推力与轻量化的尖锐矛盾:推力越大、叶片越轻,气动载荷越接近材料物理极限,局部受力过大会导致振动甚至断裂,传统“点测量”方法无法确定载荷最大位置及异常时机。
团队将测量升级为“光学CT”式全局成像,通过环环相扣的三步实现:首先采用压力敏感涂料紧贴叶片,将压力变化转译为光信号;其次引入锁相累积技术,如同给高速摄像机装上精准快门,只在叶片转到特定角度时捕捉信号,覆盖全部转速范围,让高速旋转叶片在镜头中近乎静止;最后建立高精度标定体系,融合双目视觉原理,从2D荧光计算出3D气动载荷分布,一键生成直观的载荷云图。该系统已在多家航空发动机研究所完成验证,性能得到充分认可。
(杜敏)