本申请属于航空发动机涡轮导向器流量函数试验，特别涉及一种气冷涡轮导向器流量函数试验装置及试验方法。
背景技术：
1、对于航空涡轮发动机而言，涡轮导向器的流通能力对发动机流量、功率等重要参数有直接影响，对发动机工作的稳定性、压气机与涡轮的匹配性等有很大影响。流量函数则代表了导向器的流通能力，通过流量函数试验可以得到流量函数随导向器进出口总静压膨胀比的变化曲线，验证导向器的流通能力。因此，进行涡轮导向器流量函数试验是一项必不可少的工作。
2、涡轮作为发动机重要部件之一，其性能的增强对发动机性能提高至关重要，当前涡轮部件发展的趋势之一就是提高涡轮前温度。随着发动机涡轮前温度的不断提高，为保证涡轮的工作寿命和可靠性，涡轮冷却空气量不断增大，尤其高压涡轮中冷气流量比可达20％以上；冷却结构愈发复杂，在导向器喉部前、喉部后均有大量冷气流入主流，冷气与主流流量比、冷气与主流温度比对涡轮导向器流通能力产生复杂的影响，导向器的进口、喉部和出口流量函数均成为表征导向器流通能力的关键性能参数。目前，对这种类型导向器的流通能力的认识还有所欠缺，如果仍在无冷气状态下开展流量函数试验，将会降低试验数据的可靠性，试验结果不足以支撑气冷涡轮的设计和研发。因此，针对气冷涡轮导向器，需要在有冷气状态下开展流量函数试验。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本申请提供了一种气冷涡轮导向器流量函数试验装置，包括：压缩气源、主气进气调节阀门、冷气进气调节阀门、临界文丘里管、试验件以及冷气流量计/流量孔板；
2、其中，试验件包括：形成环形气流通道、沿气流方向依次连接的主气进气转接段、进气测量段、涡轮导向器以及排气测量段；
3、在涡轮导向器的内外两侧，进气测量段与排气测量段形成冷气集气腔，压缩气源通过冷气进气调节阀门、流量计/流量孔板将冷却气通入所述冷气集气腔，所述冷气集气腔的冷却气穿过涡轮导向器通入环形气流通道；
4、压缩气源通过主气进气调节阀门、临界文丘里管将压缩气体通入主气进气转接段，主气进气转接段具有沿气流方向逐渐收敛的收敛段，进气测量段、排气测量段、冷气集气腔均安装有测试传感器。
5、优选的是，在涡轮导向器前缘上游1.5倍导叶中径弦长处布置径向多点总温管、总压管，在导向器前缘上游0.5～1倍导叶中径弦长处沿周向布置多点静压测点。
6、优选的是，在涡轮导向器尾缘下游0.5～1倍导叶中径弦长处布置径向多点总温管、总压管，沿周向布置多点静压测点。
7、优选的是，所述冷气集气腔包括外环冷气集气腔与内环冷气集气腔。
8、一种气冷涡轮导向器流量函数试验方法，所述的气冷涡轮导向器流量函数试验装置；
9、控制主气进气调节阀门，使得压缩气源的主气压缩气体进入试验件，并调控涡轮导向器的进口总压p0*与出口壁面静压p1s的膨胀比至试验状态要求；测量进入试验件的主气压缩气体的主气流量w0；
10、控制冷气进气调节阀门，使得压缩气源的冷气压缩气体进入试验件，分别调控涡轮导向器的冷气流量wc与主气流量w0的流量比、冷气温度tc与进口总温t0*的温度比至试验状态要求；
11、通过进口总压p0*、进口总温t0*和主气流量w0计算涡轮导向器的进口流量函数，通过进口总压p0*、主气流量w0、冷气温度tc和冷气流量wc计算涡轮导向器的喉部流量函数，通过进口总压p0*、主气流量w0、冷气流量wc和出口总温t1*计算涡轮导向器的出口流量函数。
12、优选的是，进口流量函数计算公式为：
13、
14、优选的是，喉部流量函数计算公式为：
15、
16、其中，kw，nt为喉部前流入主流道的冷气流量与总冷气流量之比；
17、cp0、cpc、cp，nt分别为涡轮导向器主气、冷气、喉部气体的定压比热容，单位为焦耳每千克开尔文(j/(kg·k))。
18、优选的是，出口流量函数计算公式为：
19、
20、本申请的优点包括：采用该试验方法可保证气冷涡轮导向器流量函数试验主气、冷气测试参数的精确测量，保证试验状态控制参数的有效调控和试验结果的可靠性，为准确评估导向器的流通能力提供了保障。
1.一种气冷涡轮导向器流量函数试验装置，其特征在于，包括：压缩气源、主气进气调节阀门、冷气进气调节阀门、临界文丘里管、试验件以及冷气流量计/流量孔板；
2.如权利要求1所述的气冷涡轮导向器流量函数试验装置，其特征在于，在涡轮导向器(6)前缘上游1.5倍导叶中径弦长处布置径向多点总温管、总压管，在导向器前缘上游0.5～1倍导叶中径弦长处沿周向布置多点静压测点。
3.如权利要求2所述的气冷涡轮导向器流量函数试验装置，其特征在于，在涡轮导向器(6)尾缘下游0.5～1倍导叶中径弦长处布置径向多点总温管、总压管，沿周向布置多点静压测点。
4.如权利要求1所述的气冷涡轮导向器流量函数试验装置，其特征在于，所述冷气集气腔包括外环冷气集气腔与内环冷气集气腔。
5.一种气冷涡轮导向器流量函数试验方法，采用权利要求1-4任意一项所述的气冷涡轮导向器流量函数试验装置，其特征在于；
6.如权利要求5所述的气冷涡轮导向器流量函数试验方法，其特征在于，进口流量函数计算公式为：
7.如权利要求5所述的气冷涡轮导向器流量函数试验方法，其特征在于，喉部流量函数计算公式为：
8.如权利要求5所述的气冷涡轮导向器流量函数试验方法，其特征在于，出口流量函数计算公式为：
