[發明專利]一種雙流路多功能流動與換熱試驗裝置

在審

• 申請號: 201610388107.7
• 申請日: 2016-06-06
• 公開（公告）號: CN107462390A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 劉友宏
• 申請（專利權）人: 蘇州中堯節能環保設備有限公司
• 主分類號: G01M9/00
• 分類號: G01M9/00;G01N25/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及流動與換熱試驗研究領域，特別是用于航空發動機熱端部件流動與換熱性能研究的試驗裝置和方法。

背景技術

航空發動機熱端部件流動與換熱性能研究是航空發動機熱端部件基礎研究的重要部分，熱端部件流動與換熱性能的研究方法主要分為數值計算和試驗研究兩部分。目前，熱端部件的流動與換熱性能試驗研究存在很多不足，熱流溫度低，氣流壓力低，氣流工況與實際工況差別較大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種雙流路多功能流動與換熱試驗裝置，與傳統單流路加熱試驗臺不同，能雙流路中每一流路單獨加熱、單獨控制，可進行常壓試驗和高壓試驗，可進行常溫試驗和高溫試驗，增大了工況適用范圍。

為達到此目的，本發明采用以下技術方案：

一種雙流路多功能流動與換熱試驗裝置，包括供氣系統、加熱系統、測量系統和控制系統；所述供氣系統包括總供氣系統、主流供氣系統和次流供氣系統；所述加熱系統包括主流加熱器和次流加熱器；所述測試系統包括溫度、壓力和流量測量儀器儀表；所述控制系統包括氣源控制、循環風機轉速控制、加熱器功率控制和數據采集控制。

所述供氣系統可承受最高7atm(G)壓力。

所述總供氣系統包括供氣站、總進氣閥、過濾干燥器和儲氣罐。

所述主流供氣系統包括進氣閥、減壓閥、整流網、試驗段、背壓調節閥、消音器、回流閥和循環風機。

所述次流供氣系統包括進氣閥、減壓閥、背壓調節閥、消音器。

所述測試系統包括智能渦街流量計、溫度傳感器、總壓傳感器和壓差傳感器。

所述控制系統包括溫度控制器、變頻器和數據采集器。

所述主流供氣系統包括可調節循環回路。

所述循環回路可用于獲得高溫氣流和可變循環動壓頭。

所述供氣站為螺桿壓氣機站、羅茨鼓風機站、往復壓縮機站、離心壓縮機站或它們之間的任意組合。

本發明的有益效果在于：采用雙流路單獨供氣提高了供給氣流的獨立性和靈活多樣性，可進行常壓試驗和高壓試驗，可進行常溫試驗和高溫試驗，增加了工況測試種類和范圍；通過背壓調節閥的設置，可以精確控制供氣流量，而且該試驗裝置便于進一步升級改造，提高設備使用率。

附圖說明

圖1是本發明主流采用循環回路與次流采用直接排氣組合方式裝置結構示意圖；

圖2是主流與次流均采用直接排氣組合方式試驗裝置結構示意圖；

圖3是主流與次流從同一出氣口直接排氣組合方式試驗裝置結構示意圖；

附圖標記說明：

1供氣站；2總進氣閥；3過濾器；4儲氣罐；5、14進氣閥；6、15減壓閥；7、11、16智能渦街流量計；8、17電加熱器；9、18K型熱電偶；10、19溫度控制器；20整流網；21，22壓力變送器；23試驗段；12、24背壓閥；13、25消音器；26回流閥；27循環風機；28變頻器；29數據采集系統；

具體實施方式

下面結合附圖進一步描述本發明技術方案，以下實例只是描述性的，不能以此限定本發明的保護范圍。

請參閱圖1，一種雙流路多功能流動與換熱試驗裝置，包括供氣系統、加熱系統、測量系統和控制系統；

所述供氣系統包括總供氣系統、主流供氣系統和次流供氣系統；所述加熱系統包括主流加熱器和次流加熱器；所述測試系統包括溫度、壓力和流量測量儀器儀表；所述控制系統包括風機轉速控制、加熱器功率控制和數據采集控制。所述供氣系統可承受最高7atm(G)壓力。所述總供氣系統包括供氣站、總進氣閥、過濾干燥器和儲氣罐。所述主流供氣系統包括進氣閥、減壓閥、整流網、試驗段、背壓調節閥、消音器、回流閥和循環風機。所述次流供氣系統包括進氣閥、減壓閥、背壓調節閥、消音器。所述測試系統包括智能渦街流量計、溫度傳感器、總壓傳感器和壓差傳感器。所述控制系統包括溫度控制器、變頻器和數據采集器。所述主流供氣系統包括可調節循環回路。所述循環回路可用于獲得高溫氣流。所述供氣站為螺桿壓氣機站、羅茨鼓風機站、往復壓縮機站、離心壓縮機站或它們之間的任意組合。

利用上述雙流路多功能流動與換熱試驗裝置，本發明為航空發動機熱端部件流動與換熱特性研究提供以下試驗方法。

該方法步驟如下：

(1)明確試驗需要的氣體壓力和溫度，確定供氣系統的運行方式，如：高溫、高壓試驗，確定后將試驗對象安裝在該裝置的試驗段位置，保證連接的密封性良好。