大家好，这是我第一次发表文章，本人年龄只有16岁，不过对航空发动机非常感兴趣，尤其是对于喷气式发动机内部的气体流动，于是我看了许多关于喷气式发动机的书籍，个人主要喜欢那种耗油率比较低且效率较高的民用的大涵道比涡扇发动机例如cfm56，下面我将开始就我目前通过书籍了解的航空发动机的知识写一些文章，如果有错误还请大佬多多指教谢谢！
1如何通过实验获取单级或多级轴流压气机的特性曲线？
航空压气机就是负责将气体压缩后（*即通过叶片和气体的相互作用，给气体加入机械能）并送入燃烧室，使其一部分膨胀加热对涡轮做工，一部分则以高动能的状态从尾喷管排出，产生反作用力，推动飞机向前飞行，总的来说压气机是航空发动机中不可缺少的部分，它的性能的好坏将决定稳定裕度等衡量发动机性能的参数。压气机从流动方向的不同可分为轴流式，离心式和混合式，由于大多数都采用轴流式所以这里暂且只讨论轴流式。下面进入正题——如何通过实验获得压气机的特性曲线。
1:实验装置
实验装置由直流或交流变速电动机，增速器，扭力测功仪，实验段，实验转子，排气段，孔流板，节气门组成（如下图所示）。

变速电动机通过增速器，带动实验转子和扭力测功仪旋转，气流沿径向吸入通道，并经进气装置的转折变为轴向流动，进入实验转子进行压缩，再通过进气段排出。其中变速电动机可改变实验转子的转速（n），扭力测功仪测量扭矩，孔流板用来测量流量（m），节气门用来在等转速的情况下控制流量，下面开始说明如何做出压气机的特性曲线。
2单级或多级轴流压气机的特性曲线是指等转速线下，增压比（π），效率（η），功耗（Lk）这些参数随不同流量的变化。那么如何去通过实验获取呢？我们要让电动机把实验转子达到一个转速，通过节气门来调节流量，每调节一次流量就要测得如下几个参数：
1实验时的大气压力（Ph）和大气温度（Th）
2实验级的进出`口平均总压（P1*）（P2*），平均静压（P1）（P2），平均总温（T1*）（T2*）（这里的总压和静压分别指动态气体的压强和静态气体的压强前者随时间和空间的变化而变化，后者不随时间和空间的变化而变化）
3进出口气流角（α1）(α2)
再从所测得的值中求得增压比（根据π*= P2*/ P1*），效率（根据η*=(π*k -1/k）/( T2*/ T1*-1）)
对于多级轴流压气机，可以通过进出口的温升来测量功耗，由于多级的级进出口温差较大，但是对于单级，进出口温差太小，不易进行测量，我们可以利用扭力测功仪测出扭矩，再利用（根据η*=CpTh(π*k -1/k-1)/Lk）计算出功耗（Lk）。
压气机的流量可通过测出孔流板前后的静压（P1），（P2’）然后根据（ΔP= P2’- P1’）（m=f(ΔP, T2*）求出流量，也可通过测出进口总压和静压（P1*）（P1），利用（π（λ1）=P1/P1*）计算出（λ1）（q(λ1)），再通过（根据m=kP1*/√THq(λ1)A1）求得流量（m）。
在求得等转速下不同流量对应不同的总增压比（π*），总效率（η*）值后，再换一个转速重复上诉步骤，即可得出不同转速下的特性曲线，如图所示：

从图中可以看出，在每一条等转速线中，增压比开始随着流量的减小而增加，当流量减小到一个极限值后，增压比开始随着流量的减小而减小，由于附着在叶片表面的附面层开始分离，效率与其相似（如上图所示）。一般这种图可以一两种方式分为两个部分。一种是根据总增压比和总效率与流量的变化关系，一般右边一面的总增压比和总效率随流量的减小而增大，左边一面的总增压比和总效率随流量的减小而减小，另一种是用稳定边界来分。稳定边界是在每一条等转速线上测得一点，该点所对应的流量值以下，总增压比和总效率将随流量的减小而快速下降（由于发生了喘振或旋转失速等不稳定流态，这个后面会详细讲）再把测得的众多点连成一条线，就是稳定边界。压气机在任何情况下决对不可以在稳定边界以上工作，所以要有一定的稳定裕度（如下图所示）

这就是为什么压气机的设计压比和效率通常没有达到最大的发挥。毕竟相比性能，安全可靠性更重要，历史上由于发动机的不可靠而提早退役的例子也不少，不得不花费大量的钱财来重新设计，给的教训是很沉重的。
参考文献
1《航空压气机气动热力学理论与应用》
2《航空压气机气动稳定性分析方法》
3《航空叶片机原理》
这是我第一次发表文章，以后会不间断的更新，请务必关注谢谢
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