叶尖间隙过大会降低发动机的工作效率，甚至引起发动机喘振，造成发动机损伤;间隙减小虽然能减少工作介质*，****工作效率，但是过小的叶尖间隙会导致叶尖与机闸相互磨损碰撞，进而影响发动机的安全性和可靠性，严重时会导致发动机损坏，造成大量的经济损失，甚至威胁到人身安全。

为了方便前期的调试工作，系统模拟部分的控制逻辑是由多个数字芯片搭建而成，当工作在高频信号时，叶尖间隙测量系统，信号波形有一定失真，这直接导致电容两端的电压输出值与理想值有一定差距。在后期的改进中，该部分控制电路与数模转换器、RAM的控制逻辑一样应被设计在CPLD中，由此能大幅****系统的检测精度。

为了****装配过程中叶尖间隙一直以来采用塞尺测量带来的效率低和精度不高，甚至对叶片石墨涂层挂伤的缺点，依据如今碰壁发展的****光学影像测量技术和运动控制技术，突出了一种利用光学影像测量装配过程中叶尖间隙的非接触测量方法。

在测量系统的执行机构上，在横向上采用左右螺旋直线直线运动单元，纵向上采用双直线运动单元，如此，可依据实际情况和需要，选用单个或双个CCD摄像机进行测量。

叶尖间隙对微涡轮叶栅内流影响机理与叶尖逆向涡控研究

微型涡轮发动机以其重量轻、功率大、能量密度高的优势被广泛应用在军/民用领域，近年来得到了*关注和发展。微型涡轮发动机尺寸显著减小带来的工作雷诺数低及较大的叶尖间隙比阻碍了其性能的进一步****，而国内外对微型涡轮发动机这方面的研究较少或未见公开报道。因此，本文针对影响微型涡轮叶片性能的低雷诺数和叶尖间隙问题开展了研究，主要包括以下内容:

(1)将新型非接触式压敏涂料测压技术应用在毫米尺度流场领域，自主研制该测压系统的部分子系统，包括设计基于LED阵列的激发光源系统、加装显微放大系统、喷涂及热处理设备;设计了压敏涂料测压技术的标定系统并完成典型压敏涂料的标定实验;建立了一套完整的适用于毫米尺度流场领域的压敏涂料测压系统，应用该测压系统研究了毫米尺度微涡轮叶栅低雷诺数及叶尖间隙对吸力面压力的影响。

(2)以数值模拟和实验测量相结合的方法研究了毫米尺度微涡轮叶栅低雷诺数流动特征，揭示了微叶栅通道主要二次流的形成、发展及其相互作用;毫米尺度叶栅低雷诺数时通道涡中心总压损失明显高于常规尺度叶栅，通道涡沿程在栅距方向的影响范围明显增加;在10%轴向弦长之后毫米尺度微叶栅拟S3截面平均总压损失大于常规尺度叶栅，且60%轴向弦长之后平均总压损失急剧上升，远超常规尺度叶栅。

(3)研究了叶尖间隙对毫米尺度微涡轮叶栅流场的影响及其影响机理，发现叶尖间隙内叶片前部气流在吸力面出口已掺混均匀，而在叶片后部速度没有完全掺混，出口为混合速度层;随着叶尖间隙*，叶尖泄漏流量成比例增加，叶片受到的周向载荷减小，M1=0.1时，叶尖间隙每增加1%，叶尖泄漏流量平均增加17.5%，周向载荷平均降低2%。压敏涂料测压技术对不同叶尖间隙吸力面的测量结果表明5%叶尖间隙吸力面压力分布与10%、15%叶尖间隙吸力面压力分布明显不同，在吸力面后部靠近叶顶处出现高压力区域，与其他间隙时泄漏形成的低压区现象相反。

(4)提出了利用逆向涡流器减小叶尖泄漏流的方法，利用压力面和叶顶面的压力差将气流从主流通道压力面侧引入，在叶顶面以一定角度逆着叶尖泄漏流方向高速射出，从而减小泄漏流量并降低泄漏造成的叶轮损失。对影响逆向涡流器减小叶尖泄漏流的主要因素如孔径比、涡流器布置位置、布置密度以及出流角进行研究，增加涡流器入流与出流孔径比、在叶片中后部布置涡流器、适当减小出流角可以增加涡流器流量、减小叶尖泄漏流量、****叶片周向载荷。