为满足航空发动机旋转失速和喘振失稳信号的实时监测需求,探讨了试验测量和机载测量失稳判别信号测量方法,两种使用场景均须考虑测压管路响应频率。分析了喘振和旋转失速过程中的压力脉动特征,喘振信号频率与发动机容腔大小相关,旋转失速信号频率与转子转速及叶片构型有关。提出了失稳测量频率响应需求,建立了由管路和传感器容腔构成的测压系统单自由度二阶模型,研究了管路气动耦合频率与声速、管路长度、管路内径、传感器容腔的关系,根据工程经验给出了管路规格设计流程,提出的“四分之一波长法”对管路频率响应精度可控制在2%范围内,可在工程上实现快速估计。当管路频率响应不满能足要求时,可通过减少管路长度的方式显著提升失稳测压系统频率。

为解决某航空发动机引气转换装置转换不可靠问题,对装置进行受力与节流面分析,根据活门、壳体及弹簧参数在AMESim平台上构建模型。以发动机试车数据为算例进行计算,分析凸台尺寸及装置后节流面积对转换特性的影响。仿真结果表明,将凸台直径或装置后节流面积减小均有利于活门转换;由于改变装置后节流面积对润滑系统影响较大,通过将引气转换装置活门凸台直径减小2 mm,解决转换不可靠问题,经发动机整机试验验证有效。