摘要:本文分析了短周期涡轮性能试验方法,并针对其特点对各测量参数的不确定度进行了预估,利用ASME提出的扩展不确定度模型计算了涡轮效率及涡轮进口折合质量流量的测量不确定度,并评估了非稳态效应及测量不确定度关联项对于试验测量不确定度的影响.研究结果表明:短周期涡轮试验台能保证试验精度要求,其特有的非稳态效应对于效率测量不确定度的贡献不大于1.12%.涡轮进口马赫数对于效率及涡轮进口折合质量流量测量不确定度影响最大,流量测量不确定度与涡轮进口马赫数平方近似成反比例关系,效率测量不确定度亦随其减小而增大;试验中,涡轮进口马赫数主要分布在0.1~0.3区间内,通过对多种工况试验结果进行计算可知,当涡轮进口马赫数为0.158时,涡轮效率测量不确定度为1.50%,进口折合质量流量测量不确定度为1.14%,效率测量不确定度达到HB 7081-94允许误差上限,因此对于涡轮进口马赫数小于0.158的工况,测量不确定度将不符合航标要求.针对此类工况,出于提高流量及效率测量精度的目的,研究了利用差压传感器测量涡轮进口动压进而计算流量的方法.研究结果表明,该方法的效率及流量测量不确定度相比原测量方法可分别减小58%及73%以上,且其均不随马赫数减小而增大.进一步的分析表明,为满足效率及涡轮进口折合质量流量的测量不确定度要求,当涡轮进口马赫数大于0.158时,可采用压力传感器测量涡轮进口总压及静压并根据二者之差得到动压以计算涡轮进口质量流量,当涡轮进口马赫数小于0.158时,在涡轮进口处应采用具有合适量程及测量精度的差压传感器测量动压以准确计算流量.