一种基于相位度量的低速压气机前失速特征分析方法

轴流压气机流动失稳现象是制约高性能航空发动机发展的瓶颈问题之一,为了研究前失速流动不稳定性演化特征并探究及时有效的失速预警方法,对某低速单转子轴流压气机周向八组静压时序信号进行分析,提出了一种基于相位度量的压气机前失速特征分析方法。首先发展了时延互相关分析方法,精确捕捉传感器信号间的时滞相位差,分析时延处理后对称信号的时延互相关系数变化特征。其次,基于相关系数提出了一种扰动相位度量,获得了扰动的时空演变特征图像,并基于最大扰动相位持续时间分析了前失速阶段时延互相关系数阶段性变化机理和流动不稳定性特征。分析结果表明：与传统互相关分析相比,时延互相关分析有效地消除了周向空间位置差造成的时序信号时间滞后相位差,排除了周向空间位置的非物理干扰,更好地呈现压气机前失速流动状态的微观物理特征。提出的扰动相位度量不仅可挖掘流动失稳存在的阶段性变化特征,还能用于检测压气机周向几何不均匀性。