1 引言

汽輪機(jī)通流部分中的靜、動(dòng)葉片的流量系數(shù)直接影響設(shè)計(jì)人員對(duì)汽輪機(jī)通流能力大小的評(píng)估。目前對(duì)汽輪機(jī)通流能力的評(píng)估，大多數(shù)并不是使用流量系數(shù)，而是使用葉柵出口汽流角修正，這種方法存在一定的不足：只考慮了葉柵的出口幾何角大小的影響，且修正后的汽流角都大于幾何角，并沒有考慮型線內(nèi)、背弧的曲率(即特定的型線特征)對(duì)出口汽流角的影響。對(duì)于某些引進(jìn)型線，雖然有不同葉型的流量系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式，但是在使用中發(fā)現(xiàn)按現(xiàn)有計(jì)算方法難以準(zhǔn)確評(píng)估靜動(dòng)葉片的通流面積，尤其是靜葉片，計(jì)算的靜葉通流面積偏大，導(dǎo)致級(jí)反動(dòng)度計(jì)算值偏高，進(jìn)而將影響對(duì)轉(zhuǎn)子軸向推力、漏氣損失等性能參數(shù)的準(zhǔn)確評(píng)估。因此應(yīng)該通過試驗(yàn)對(duì)葉型流量系數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，評(píng)估經(jīng)驗(yàn)公式的合理性，也可為以后通流設(shè)計(jì)計(jì)算提供數(shù)據(jù)支持。

登錄 GEO（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/geo）下載水稻芯片數(shù)據(jù)（GSE21651、GSE58603），兩組數(shù)據(jù)都是選擇研究鹽脅迫下水稻葉片基因的表達(dá)。水稻品 種分 別 為CSR11、PL177、IR64、VSR156， 其 中IR64、VSR156 為鹽敏感型水稻，CSR11、PL177 為鹽耐受型水稻[8-9]。

2 試驗(yàn)葉型

本次試驗(yàn)采用某四種引進(jìn)汽輪機(jī)靜葉葉型，都為直葉片，共組成四付環(huán)形葉柵。各葉柵的幾何參數(shù)見表1所示。

3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)平臺(tái)

由于試驗(yàn)需測(cè)量葉柵的流量，因此設(shè)計(jì)為整圈環(huán)形葉柵。裝配時(shí)對(duì)葉片兩端進(jìn)行手工修磨以保證安裝完成后葉片根頂部間隙最小，同時(shí)為消除葉片根頂部與柵板之間的間隙漏汽對(duì)流量的影響，葉柵裝配完成后用硅膠僅將葉片根頂部的間隙填滿，以保證該間隙不會(huì)漏氣同時(shí)不影響通流面積。在內(nèi)外環(huán)距離出氣邊額線10mm處某柵距內(nèi)等分布置5個(gè)靜壓孔，用以測(cè)量葉柵出口根、頂部靜壓。

葉片根頂部沿流道加工成弧線狀，同時(shí)為了能夠測(cè)量氣流在葉片流道中的流動(dòng)情況，每付葉柵選取相鄰兩只葉片，沿流道分別在內(nèi)弧和背弧表面開一排Φ0.5的靜壓孔，用以測(cè)量葉片表面靜壓，如圖1所示。

本次試驗(yàn)在環(huán)形葉柵試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行，試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)如圖2所示：

該試驗(yàn)臺(tái)風(fēng)源由2500kW大功率鼓風(fēng)機(jī)提供，空氣進(jìn)入鼓風(fēng)機(jī)經(jīng)壓縮后進(jìn)行具有一定壓力溫度的氣源，通過空氣管道進(jìn)入試驗(yàn)臺(tái)，經(jīng)過擴(kuò)壓段、穩(wěn)壓段、收斂段后可得到穩(wěn)定、連續(xù)的軸向流場(chǎng)。試驗(yàn)葉柵放置于流場(chǎng)出口，汽流通過葉柵膨脹后排向大氣。在葉柵入口前段裝有一文丘里管流量計(jì)用于測(cè)量通過葉柵氣體的流量。

4 試驗(yàn)結(jié)果及分析

4.1 數(shù)據(jù)處理

葉柵流量系數(shù)用下式計(jì)算：

葉柵的理論流量

=

式中：

為葉柵流量系數(shù)

葉柵的實(shí)際流量

雖然在教學(xué)方面各個(gè)學(xué)校已經(jīng)意識(shí)到每個(gè)學(xué)科應(yīng)該有側(cè)重的能力提升，高中物理中比較重視的能力便是解題能力的培養(yǎng)，但是由于新課改倡導(dǎo)的時(shí)間有限以及各方面條件的限制，使得目前解題能力在高中物理教學(xué)中還存在著一定的不足.

理論流量計(jì)算公式為：

=

2

2

式中：

2

葉柵出口等熵密度

王凱和楊一凡將趙天亮扶了起來。趙天亮向后一甩胳膊,把二人甩開,接著又向張連長(zhǎng)撲去,卻被沈力一把拽住了胳膊:“干什么你!”

2

葉柵出口等熵速度

葉柵喉部總面積

其中等熵密度：

等熵速度：

式中：

1

葉柵入口總壓

1

葉柵入口總溫

苗圃無論在種植過程中還是種苗培育過程中能夠，都是非常常用的一種技術(shù)。通常情況下，苗圃氛圍臨時(shí)性苗圃和固定性苗圃兩個(gè)類型。臨時(shí)性苗圃的面積會(huì)相對(duì)較小，通常用于單一品種的培育。而固定苗圃的建立過程中，對(duì)于面積和土壤質(zhì)地都有著嚴(yán)格的要求，可以適應(yīng)各種林木種苗培育的工作，但相對(duì)對(duì)管理人員的管理能力也有著更高的要求。

從正常發(fā)酵大頭菜醬液(標(biāo)號(hào)為N)中和長(zhǎng)膜大頭菜醬液(標(biāo)號(hào)為M)中共20株酵母菌株培養(yǎng)于YPD液體培養(yǎng)基，在28 ℃培養(yǎng)1天，肉眼觀察菌落形態(tài)為：部分試管內(nèi)溶液澄清，表面無膜生成，底部沒有沉淀；部分試管液體表面有膜形成，底部有沉淀存在，溶液有一定程度的渾濁。將20株酵母菌劃線在PDA瓊脂培養(yǎng)基上，28 ℃培養(yǎng)1天，菌落形態(tài)為：菌落顏色呈乳白色；菌落從側(cè)面觀察有凸起也有扁平，表面粗糙有褶皺，也有表面光滑；菌落邊緣有長(zhǎng)出毛邊，也有呈現(xiàn)鋸齒狀，或者整齊無邊。分離菌株菌落形態(tài)觀察結(jié)果匯總?cè)氡?，菌落形態(tài)見圖1。

2

葉柵出口靜壓

空氣定壓比熱容，取1005 J/(kg·K)

通過試驗(yàn)可以測(cè)得葉柵在不同的壓比下的流量系數(shù)，為方便對(duì)比，將設(shè)計(jì)公司提供的參考流量設(shè)為1，實(shí)際測(cè)量得的流量系數(shù)與參考數(shù)據(jù)相比，得到流量系數(shù)與壓比關(guān)系曲線，如圖7所示：

工質(zhì)的絕熱指數(shù)，空氣為1.4

葉型表面馬赫數(shù)按下式計(jì)算：

如此折騰了整整一夜。第二天一大早，我便爬起來穿好衣服準(zhǔn)備去醫(yī)院。老婆這才哈欠連天地出現(xiàn)在小屋門口問：你昨晚大號(hào)沒？假牙屙沒屙出來？我說：沒有。一語雙關(guān)。老婆說：讓你這一宿咳得，我一夜沒咋睡。老婆還不知道，她不但今晚沒有睡好，幾乎在今后的兩個(gè)多月里一直睡不好。

d. 進(jìn)氣總溫。在試驗(yàn)筒體穩(wěn)流段內(nèi)對(duì)稱布置兩個(gè)熱電阻以測(cè)量進(jìn)氣總溫。

4.2 試驗(yàn)內(nèi)容

在真實(shí)的流動(dòng)中由于有損失和附面層的存在使實(shí)際流量總是小于理論流量，本次主要分析附面層對(duì)流量系數(shù)的影響。由于實(shí)際的流動(dòng)中總是有附面層的存在，使得近壁面處的薄層內(nèi)流速很低甚至接近于零，因此相當(dāng)于使得流道內(nèi)的實(shí)際通流面積低于理論通流面積，從而影響流量系數(shù)。附面層的厚度影響通流面積，而一般來說附面層厚度與氣體的黏度和速度有關(guān)，而黏度主要受溫度影響，速度由壓比(進(jìn)氣總壓/排氣靜壓)決定，因此本次主要討論溫度和壓比對(duì)流量系數(shù)的影響。

環(huán)形葉柵試驗(yàn)內(nèi)容：

(1)各葉柵流量系數(shù)隨壓比變化曲線。

(2)葉柵流量系數(shù)隨溫度變化曲線。

(3)各葉型型面馬赫數(shù)分布。

為得到以上結(jié)果，需要對(duì)以下參數(shù)進(jìn)行測(cè)量：

a、質(zhì)量流量。在葉柵進(jìn)口前布置有文丘里管流量計(jì)，以測(cè)量葉柵的實(shí)際流量。

(1)方案二總損失僅為6%，在四個(gè)方案中最小。

c、葉柵出口內(nèi)、外壁壁面靜壓。環(huán)形葉柵在葉柵出氣側(cè)內(nèi)外環(huán)距離出氣邊10mm處的某流道內(nèi)分布5個(gè)靜壓孔。

式中：

葉型表面靜壓

e.葉型表面壓力。每付葉柵選取兩只葉片在中截面處的內(nèi)弧和背弧處開Φ0.5靜壓孔，用以測(cè)量葉片表面靜壓。

4.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析

4.3.1 型面馬赫數(shù)壓分布

從表中可以看出，除方案二外，其余三個(gè)方案流量系數(shù)均比設(shè)計(jì)值低約1.8%～2.5%，這可能是由于設(shè)計(jì)值未考慮端損引起的。而對(duì)于方案二流量系數(shù)比計(jì)算值高約2%，可能有以下三個(gè)原因：

硬件在回路仿真 （Hardware-in-the-Loop Simulation）主要是在上一階段已經(jīng)結(jié)束后，并已完成產(chǎn)品，而應(yīng)用的仿真。由于真實(shí)環(huán)境中測(cè)試條件有限不能對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行多種情況的測(cè)試。這一階段就能應(yīng)用dSPACE實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)的硬件在回路仿真來實(shí)現(xiàn)。圖2是對(duì)汽車防抱死裝置（ABS）控制器的測(cè)試原理圖。

從型面馬赫數(shù)分布及型面靜壓分布圖可以看前三種葉型在葉片頭部速度差小，尾部速度差大，而方案四葉型葉片頭部速度差大，尾部速度差小，因此前三種葉型為后加載葉型，方案四葉型為前加載葉型。

4.3.2 變壓比試驗(yàn)

陳樹華所說的黃龍病，由一種限于韌皮部?jī)?nèi)寄生的革蘭氏陰性細(xì)菌，是世界柑橙生產(chǎn)上的毀滅性病害。“黃龍病雖不可治，但是可防可控?！标悩淙A介紹。

空氣氣體常數(shù)，取287.1 J/(kg·K)

由圖中可看出葉柵流量系數(shù)隨著壓比升高是逐漸升高，且實(shí)際流量系數(shù)與設(shè)計(jì)流量系數(shù)都存在一定的差別，方案二葉型實(shí)際流量系數(shù)大于設(shè)計(jì)值，而其他三個(gè)方案都是小于設(shè)計(jì)值的。

1) 節(jié)點(diǎn)detect的作用為檢測(cè)Rovio在圖像中的位置：利用OpenCv將圖片采集到ROS中，并根據(jù)顏色特征選擇HSV值范圍。然后算法對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行濾噪處理，計(jì)算檢測(cè)所得到的閉環(huán)區(qū)域重心，作為目標(biāo)的圖像坐標(biāo)。然后通過pantiltzoom方程結(jié)合攝像頭當(dāng)前的參數(shù)信息，將Rovio的像素坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為(pan,tilt)坐標(biāo)，也就是將目標(biāo)置于攝像頭圖像中心(x/2, y/2)時(shí)，其對(duì)應(yīng)攝像頭的橫縱轉(zhuǎn)角。最后將當(dāng)前攝像頭檢測(cè)到的所有機(jī)器人的坐標(biāo)轉(zhuǎn)化為(pan,tilt)數(shù)組，保存并發(fā)布到話題PanTilts。

另外將實(shí)際測(cè)得流量系數(shù)與設(shè)計(jì)公司提供的參考值對(duì)比如表2所示列于下表(注：前三個(gè)方案流量系數(shù)為在試驗(yàn)壓比為1.12下數(shù)據(jù)，方案四試驗(yàn)壓比為1.33,與實(shí)際機(jī)組上應(yīng)用壓比一致)：

由于型面靜壓孔較小，且加工難度較高，在實(shí)際測(cè)量當(dāng)中存在部分壞點(diǎn)，剔除壞點(diǎn)后得到各葉型型面馬赫數(shù)沿弦長(zhǎng)方向分布，如圖3～圖6所示，其中Ms表示吸力面，Mp表示壓力面。

我國(guó)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)多采用的就是鋼筋混凝土混凝土樁技術(shù)施工，而這種技術(shù)主要就是采用沖（鉆）孔灌注樁技術(shù)和預(yù)制樁錘擊（靜壓）沉樁技術(shù)以提高基礎(chǔ)的可靠性。樁基施工過程工期較為提前，土建單位缺乏充分規(guī)劃?；A(chǔ)是土建施工質(zhì)量的關(guān)鍵所在，也是建筑物生命的關(guān)鍵，但是由于前期準(zhǔn)備的不合理和不科學(xué)性，導(dǎo)致地基的施工質(zhì)量不過關(guān)，從而影響了整個(gè)土建工程的質(zhì)量。

b、葉柵進(jìn)口總壓。試驗(yàn)時(shí)在葉柵進(jìn)口前直線段的上、下兩側(cè)各布置一總壓探針，以測(cè)量進(jìn)口總壓。

(2)方案二平均出氣角大于有效出口角約0.8°，而其它三個(gè)方案都接近或小于有效出口角，因此方案二通流能力更好，流量系數(shù)更高。

(3)另外從型面馬赫數(shù)分布來看，雖然方案一、方案二、方案三都是后加載葉型，但是方案二氣流加速位置比方案一、方案三靠前很多，因此方案二附面層較薄，流量系數(shù)高。

從葉型經(jīng)驗(yàn)公式來看，其流量系數(shù)只有考慮了葉型節(jié)距、喉寬對(duì)流量系數(shù)的影響，而并沒有考慮壓比的影響，并且在實(shí)際設(shè)計(jì)的時(shí)候也是同樣認(rèn)為在小壓比時(shí)葉柵流量系數(shù)受壓比的影響很小，從而忽略了壓比變化對(duì)它的影響。但從試驗(yàn)結(jié)果來看并不是這樣，從圖7可以看出，流量系數(shù)隨壓比的增加逐漸變大。這主要有兩方面原因，一是由于壓比增加使得氣流速度增加，氣流在流道內(nèi)加速更快，葉型表面及根頂部端壁附面層的厚度均有所減小，使通流有效面積增加，因此流量系數(shù)變大；二是從以往平面葉柵試驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)來看，壓比增加會(huì)使葉型總損失降低，同樣可使流量系數(shù)變大。從曲線整體來看，流量系數(shù)變化范圍并不是很大，最大與最小值之間差值不過2%，但是變化主要在小壓比區(qū)域，在壓比超過1.3后曲線趨于平緩，說明流量系數(shù)對(duì)小壓比更敏感。

科研績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)：謝梅、李強(qiáng)（2015）充分考慮科研投入與產(chǎn)出的滯后效應(yīng)，將績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)分為投入指標(biāo)和產(chǎn)出指標(biāo)，其中，投入指標(biāo)包括財(cái)力投入、物力投入和人力投入，產(chǎn)出指標(biāo)包括科研產(chǎn)出、社會(huì)服務(wù)產(chǎn)出、人才培養(yǎng)產(chǎn)出。仲潔（2016）運(yùn)用主成分分析法和層次分析法，對(duì)五所教育部直屬高校的科研投入與產(chǎn)出進(jìn)行分析，構(gòu)建高校科研績(jī)效評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。科研投入包括科研經(jīng)費(fèi)總額、課題投入數(shù)、科研人數(shù)、教師副高及以上比例、儀器設(shè)備資產(chǎn)值、圖書館藏書量?？蒲挟a(chǎn)出包括論文數(shù)、專著數(shù)、省部級(jí)成果獲獎(jiǎng)數(shù)、專利出售收入、技術(shù)轉(zhuǎn)讓收入、碩士研究生數(shù)、博士研究生數(shù)。

從表2中可以看出實(shí)際測(cè)量得到的流量系數(shù)與設(shè)計(jì)值大概有2%的偏差，若按此設(shè)計(jì)值進(jìn)行通流設(shè)計(jì)，可能造成通流的不匹配，進(jìn)而影響機(jī)組效率。因此在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)按壓比選取流量系數(shù)來計(jì)算通流能力，才能使設(shè)計(jì)更準(zhǔn)確。

另外對(duì)于方案二流量系數(shù)大于1，原因有很多，比如測(cè)量的誤差和公式的定義不同，這里不做過多討論。

根據(jù)W6蓋梁施工權(quán)重及風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算與排序，可算出其他作業(yè)分解項(xiàng)各風(fēng)險(xiǎn)因素的風(fēng)險(xiǎn)值與權(quán)重值，并進(jìn)行排序，根據(jù)不同的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)制定不同的防范措施，為風(fēng)險(xiǎn)管理提供科學(xué)依據(jù)和工作指導(dǎo).

全球陸上常規(guī)天然氣田產(chǎn)量將繼續(xù)保持增長(zhǎng)趨勢(shì)，由2017年的1.08萬億立方米增至2035年的1.46萬億立方米。中亞-俄羅斯地區(qū)仍保持主力地位，2035年產(chǎn)量占比高達(dá)62%。中東地區(qū)產(chǎn)量逐漸增加，2035年產(chǎn)量占比18%。2026年后，亞太及歐洲地區(qū)產(chǎn)量下降明顯。2020年，全球陸上常規(guī)天然氣田產(chǎn)量為11億噸油當(dāng)量，其中天然氣產(chǎn)量為1.2萬億立方米，凝析油產(chǎn)量為1.7億噸。2035年，全球陸上常規(guī)天然氣田產(chǎn)量為12億噸油當(dāng)量，其中天然氣產(chǎn)量為1.1萬億立方米，凝析油產(chǎn)量為2.5億噸。

4.3.3 變溫度試驗(yàn)

溫度的變化也是影響氣體黏度的一個(gè)重要指標(biāo)，由于溫度對(duì)氣流的影響相同，因此各葉柵變化趨勢(shì)也應(yīng)相同，所以只針對(duì)方案一葉型做變溫度試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)保持葉柵壓比不變，測(cè)量不同進(jìn)氣溫度時(shí)的流量系數(shù)，試驗(yàn)壓比為1.12。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可得到如下曲線：

從圖8可以看出流量系數(shù)隨溫度的升高而減小，主要是由于空氣黏度隨溫度的升高而增加，因此附面層加厚，通流面積減小，因而流量系數(shù)減小。但是從圖8來看流量系數(shù)受溫度的影響并不大。受試驗(yàn)條件限制，只測(cè)量了進(jìn)氣溫度為45℃和87℃時(shí)流量系數(shù)。查空氣動(dòng)力性質(zhì)表可知空氣黏性45℃時(shí)這1.94×10

Pa·S，87℃時(shí)2.15×10

Pa·S，黏度增加約10%，而從試驗(yàn)結(jié)果來看流量系數(shù)45℃時(shí)為0.9229，90℃時(shí)為0.9188，流量系數(shù)僅減小了0.3%?？芍獪囟葘?duì)流量系數(shù)的影響比較小，當(dāng)溫度變化不大時(shí)可忽略其對(duì)流量系數(shù)的影響。

5 結(jié)論

(1)葉柵流量系數(shù)隨著壓比增加而增加，尤其是在低壓比下反應(yīng)更敏感；

(2)當(dāng)壓比不變時(shí)，溫度增加流量系數(shù)有略微減小，當(dāng)溫度變化不大時(shí)可以忽略溫度的影響。

(3)實(shí)際值與設(shè)計(jì)值存在一定偏差，因此通流計(jì)算時(shí)應(yīng)根據(jù)壓比選取合適的流量系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。

[1]蔡頤年等. 蒸汽輪機(jī). 西安：西安交通大學(xué)出版社，1988.

[2]王保國(guó)等.氣體動(dòng)力學(xué).北京：北京理工大學(xué)出版社，2005.

[3]楊安建等.某燃?xì)廨啓C(jī)燃燒室燃料噴嘴流量特性研究.東方汽輪機(jī)，2021.

[4]孔祥林等.環(huán)形葉柵試驗(yàn)臺(tái)建立.東方電氣評(píng)論，2012.

[5]鐘兢軍等.變馬赫數(shù)渦輪平面葉柵流場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)研究，工程熱物理學(xué)報(bào)，2013.

[6]田朝陽等.汽輪機(jī)高效葉型開發(fā)氣動(dòng)性能研究，汽輪機(jī)技術(shù)，2020.