叶端

叶片的上端

叶端是指叶片的上端，亦称先端、顶部、上部。植物种类不同，叶端形态差异很大。常见的叶端形状有：渐尖、急尖、尾状、钝形、微凹、倒心形，此外还有微缺、卷须状、芒尖、圆形、截形等。

简介

叶端是指叶片的上端，亦称先端、顶部、上部。植物种类不同，叶端形态差异很大，主要类型有卷须状（cirrhous）、芒尖（aristate）、尾尖（caudate）、渐尖（acuminate）、急尖（锐尖）（acute）、骤尖（cuspidate）、短尖（mucronate）、钝形（obtuse）、圆形（rounded）、微凹（retuse）、微缺（emarginate）、倒心形（obcordate）等。

芒尖：上端两边夹角小于30”，先端尖细的叶端（如知母、天南星）。

尾尖：上端两边夹角为锐角，先端渐趋于狭长的叶端（如东北杏）。

渐尖：上端两边夹角为锐角，先端渐趋于尖狭的叶端（如乌桕）。

骤尖：上端两边夹角为锐角，先端急骤趋于尖狭的叶端（如艾麻）。

急尖（锐尖）：上端两边夹角为锐角，先端两边平直而趋于尖狭的叶端（如慈竹）。

凸尖：上端两边夹角为钝角，面临无端有短尖的叶端（如石蟾蜍）。

钝形：上端两边夹角为钝角，先端两边较平直或呈弧线的叶端（如梅花草）。

截形：上端平截，即略近于平角的叶端（如火棘）。

微凹：上端向下微凹，但不深陷的叶端（马蹄金）。

倒心形：上端向下极度凹陷，而呈倒心形的叶端（如马鞍叶、羊蹄甲）。

叶端壁气膜冷却研究

近年来，燃气轮机在石油化工领域有着广泛的应用,是发电技术中的一项关键设备。先进的燃气轮机具有效率高、噪音低及排放低等特点，是提供清洁、可靠、高质量发电和热电联供的最佳方式。燃气轮机传递给透平叶片的热量随着透平进口温度的升高而增加。根据工业用燃气轮机和航空用燃气轮机的实际使用性能,燃气轮机入口温度为 1 000 ~ 1 200℃,热效率 30% ~34%,可长期运转。石油炼制、石油化学工业等工艺过程组合使用的燃气轮机,入口温度 1 000 ~1 100℃,热效率 31% 左右。由于燃气轮机运行温度远高于金属许用温度,所以为保证安全运行需要对叶片进行冷却,限制叶片材料内的温度水平和温度变化,保证合理的使用寿命。对于燃气轮机的气膜冷却而言，端壁气膜冷却流场结构尤为复杂。这是因为端壁入口气流中存在的压力和温度梯度将导致静叶片通道中产生二次流；每个叶片前缘附近的边界层翻卷为分开的马蹄涡并涌入通道;强大的横向压力梯度产生具有横向分速的端壁三维边界层。为此，国内外研究人员对端壁的气膜冷却做了大量研究。

叶端定时欠采样信号处理方法

转子叶片是燃气轮机压气机、涡轮中的关键部件，它常常在高温、高压的恶劣环境中持续高速旋转，承受离心力、气动力等循环交变载荷与动载荷作用。由于制造和安装误差，很容易产生振动。叶片在持续振动应力作用下，经过若干次循环，特别是在共振发生后会产生高循环疲劳，导致裂纹出现甚至断裂，造成严重事故；因此，叶片中异常振动的存在是影响叶片结构安全性的一大隐患，对叶片振动进行在线检测具有重要意义。叶片振动在线检测常用的方法是叶端定时测量法，通过分析叶片的振动频率来确定叶片是否存在异常振动。由于叶片振动频率远高于转子转频，所以此方法属于一种欠采样方法，得到的结果只是叶片实际振动频率的差频部分，还要根据计算动频得到其整频部分。动频的计算要将叶片简化为悬臂梁模型。由于模型与实际情况存在一定的误差，所以计算动频的准确性难以得到保证。对于叶端定时法测量叶片振动来说，可能会造成较大误差。

叶端定时传感器

叶端定时测量是一种新型的在线实时测量叶片振动的有效方法，激光光纤叶端定时传感器是整个测试系统设计的关键该文研究了叶端定时测量方法，并对应用于高速旋转汽轮机叶片振动在线实时监测的光纤叶端定时传感器进行了设计研究和试验，研究了一个具有高分辨、大频宽和高信噪比的激光光纤传感器的设计方案，并且得到了实验室验证。

背景

旋转叶片振动的在线监测对航空发动机、电站发电机组及各种轴流式压气机的安全运行至关重要7 统计资料表明，叶片的损坏事故绝大多数是由振动引起的振动频率和振幅是叶片振动中的重要参数通过计算和测量可以预估和判断振动的情况！根据叶片实际振动频率的准确测量数据，可以事先对叶片进行调频，使叶片的振动频率避开激振力频率，保证叶片安全工作7 同时准确的测量数据也为设计人员进行叶片动力学性能设计提供了重要的依据! 由于现代压气机工作轮是高速旋转的，因此叶片的振动测量一直是相当复杂的技术问题7 传统的测量方法是采用接触式应变片法，虽然可靠，但其最大的缺点是，所测量的叶片数目有限，且信号引出困难，很难做到同时监测同级的所有叶片的振动情况另外，接触式传感器的工作寿命较短，自身荷重和体积直接影响待测件的空气动力学和机械特性，从而制约了叶片故障诊断技术在高速、高精度、实时方面的发展7 因此，人们不断寻求新的测量方法，如调频栅法、激光全息干涉配合频闪法和电子闪光斑法等。

叶端定时测量法的原理

高速旋转转子经高精度动平衡后，叶片的径向振动可以控制得很小，在“热态”时，叶片端部几乎与机匣的石墨层接触，因此旋转机械叶片最危险的振动是圆周方向的振动，所以必须测量叶片在切线方向的振动位移，用叶端定时测量法对叶片振动进行非接触式测量，是将两个或多个叶端定时传感器沿径向安装在旋转机械相对静止的壳体上，利用传感器感受在它前面通过的旋转叶片所产生的脉冲信号。

参数设计

叶端定时传感器是高速实时旋转叶片振动测量的关键由于项目的要求，汽轮机转速很高，叶片最大以的切向速度转动，系统要求振幅分辨率为，该系统的定时分辨力必须高于要准确通过测量叶片顶部的到达时间差来确定叶片的位移，就需要脉冲信号有非常短的上升时间，由上面的数据可以估算出传感器的输出频带宽度应优于 !目前电学传感器的频宽最多只能达到要保证整个测量系统的测量精度，叶尖定时传感器必须要有很大的频宽和高的信噪比，因此，选择光纤传感器是一种可行的方案。

性能

输出信号取决于返回到光电探测器的信号强度(传感器系统中每一个光学元件都有各自的传输效率。

提高测量精度和速度的措施

叶端定时传感器属于能量探测型的光纤传感器，因此反射光经同耦合器后，不仅进入探测器，同时也进入光源，引起光强漂移，影响传感器工作的稳定性为此可在光源耦合端加入一个定向隔离器，或使用环行器，利用其非互易性特点来解决该问题在高速实时测量时，由于被测物爆光时间短，因而相对光强较弱，再加上其它噪声信号的干扰，会使输出信号淹没在噪声之中，这时输出信噪比常常小于 ,’为了改善信噪比，需要尽量压缩系统的带宽，这时可采用电子学中的锁相放大器，它是采用相敏检波和低通滤波来压缩等效噪声带宽，从而抑制噪声，探测出淹没在噪声中的微弱光信号的幅值和相位。

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