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单级透平与非轴对称排气系统实验台是本实验室依托国家自然基金重点项目“轴流式叶轮机械非轴对称非定常流动机理的实验和理论研究”搭建的。实验台整体布置如图所示，主要由送风机、控制阀门、送风道、实验测试段、直流发电机、耗功部件和数据采集系统等七部分构成。实验测试段由单级实验透平和1/15排气模型组成。
实验数据采集系统是以美国NI公司开发软件Lab-VIEW和PXI技术为平台搭建而成，数据采集系统结构如图所示，由测量各流动参数的传感器、导电电刷和其它连接电缆线、PXI数据调理采集模块、PC主控机以及由Lab-VIEW软件编写的信号采集与处理程序几部分构成。其中转速信号通过RS232串口直接连接到PC机，传感器输出端则经过导电滑环与电缆线（动叶表面静压信号）或直接由电缆线（静止部件各处信号）与PXI机箱的数据调理板相连，经过调理后的信号通过数据采集卡传送到PC机上。实验时运行编写的Lab-VIEW测试程序，便可同步采集透平转速信号和各压力传感器获得的壁面、探针等各处的压力信号。
目前，本实验室对实验台原测试系统中的PXI模块、PC主控机和Lab-VIEW软件进行了升级，并根据所承担的国家自然科学基金青年项目“轴流式叶片在非定常非轴对称流场下的流固耦合振动研究”任务需要，在原测试系统的基础上增加了应力/应变测量装置，使测试系统能够实现非轴对称/轴对称流场下透平旋转部件和排气系统内流动和强度测试信号的测量和处理，进行涡轮叶片在非轴对称流场影响下的流固耦合研究。
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实验装置