[發明專利]一種用于非均勻流場中靜葉氣動性能研究的扇形葉柵實驗系統

有效

• 申請號: 201710047017.6
• 申請日: 2017-01-22
• 公開（公告）號: CN106837840B
• 公開（公告）日: 2018-02-13
• 發明（設計）人: 孫鵬;徐文峰;傅文廣;鐘兢軍
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: F04D27/00
• 分類號: F04D27/00;F04D29/44;F04D29/54
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司21212
• 代理人: 李馨

1.一種用于非均勻流場中靜葉氣動性能研究的扇形葉柵實驗系統，其特征在于，包括：

收斂段(1)，具有符合維氏曲線形狀的扇形氣流截面的筒體；

扇形葉柵實驗段(2)，包括導葉上柵板(5)、導葉下柵板(8)、可調導葉(9)、左右抽吸腔室、靜葉上柵板(16)、靜葉下柵板(21)、滑動靜葉(23)和級間測量裝置；

坐標位移機構固定座(4)安裝在所述導葉上柵板(5)上；所述可調導葉(9)通過導葉上下固定塊(28)安裝在所述導葉上柵板(5)和所述導葉下柵板(8)之間；導葉調節定位塊(6)與所述可調導葉(9)上端的導葉旋轉軸(27)連接構成導葉調節定位機構；

左側抽吸板(11)、左側抽吸腔擋板(12)、右側抽吸側板(15)和右側抽吸腔擋板(22)固定在所述導葉上柵板(5)和所述導葉下柵板(8)的兩端構成所述左右抽吸腔室；

所述滑動靜葉(23)與所述靜葉上柵板(16)和所述靜葉下柵板(21)之間采用滑道連接；PIV視窗堵塊(13)嵌入所述靜葉上柵板(16)構成所述靜葉上柵板(16)的密封；在進行PIV實驗時，PIV視窗滑塊(14)安裝在所述靜葉上柵板(16)的滑道中；級間測量滑道(19)安裝在所述靜葉上柵板(16)上，級間測量堵塊(18)嵌入所述靜葉上柵板(16)構成密封；在進行級間測量時，取下所述級間測量堵塊(18)，并將級間測量滑塊(17)安裝在所述級間測量滑道(19)上構成所述級間測量裝置；

抽吸系統，包括流量計、節流閥、水循環式真空泵、三相異步電動機和變頻控制器，所述變頻控制器和所述節流閥調節所述水循環式真空泵的抽吸流量，并通過管路將所述水循環式真空泵與所述左右抽吸腔相連通；

實驗測試與數據采集系統(3)，通過各個數據采集裝置與所述收斂段(1)的出口和所述扇形葉柵實驗段(2)的進口相連，將得到的壓力信號轉化為電信號，傳輸給計算機進行處理，完成對預設的實驗參數的采集與處理。

2.根據權利要求1所述的用于非均勻流場中靜葉氣動性能研究的扇形葉柵實驗系統，其特征在于，所述收斂段(1)的出口截面尺寸與所述扇形葉柵實驗段(2)的入口完全匹配，并在所述收斂段(1)的出口位置區域設置總壓探針安裝孔和壁面靜壓孔。

3.根據權利要求1所述的用于非均勻流場中靜葉氣動性能研究的扇形葉柵實驗系統，其特征在于，所述抽吸系統采用在左、右側抽吸板布置抽吸縫對流到內部流場進行抽吸，所述左側抽吸板(11)和所述右側抽吸板(15)通過定位螺釘固定在導葉上、下柵板上，并與所述左側抽吸腔擋板(12)和所述右側抽吸腔擋板(22)分別建立密封抽吸腔，在所述左側抽吸板(11)和所述右側抽吸板(15)上開抽吸孔與所述水循環式真空泵進行連接，完成抽吸。

4.根據權利要求1所述的用于非均勻流場中靜葉氣動性能研究的扇形葉柵實驗系統，其特征在于，所述坐標位移機構固定座(4)通過螺栓與所述扇形葉柵實驗段(2)的法蘭盤連接，根據葉柵出口測量截面的變化改變坐標位移機構在法蘭盤周向位置。

5.根據權利要求1所述的用于非均勻流場中靜葉氣動性能研究的扇形葉柵實驗系統，其特征在于，所述導葉上柵板(5)、所述導葉下柵板(8)和所述導葉上下固定塊(28)的連接面均采用球面設計，所述可調導葉(9)通過所述導葉調節定位塊(6)調節角度，且由上端定位螺絲與所述導葉上柵板(5)上的定位螺紋孔固定，并通過墊圈(29)和下端螺母對定位后的所述可調導葉(9)進行固定。

6.根據權利要求1所述的用于非均勻流場中靜葉氣動性能研究的扇形葉柵實驗系統，其特征在于，所述滑動靜葉(23)采用葉片和上下流道一體加工成型，通過滑齒與所述靜葉上柵板(16)和所述靜葉下柵板(21)連接。

7.根據權利要求1所述的用于非均勻流場中靜葉氣動性能研究的扇形葉柵實驗系統，其特征在于，在進行級間參數測量時，所述導葉上、下柵板的出口段通過法蘭與級間測量延長段(10)連接；在進行靜葉柵實驗時，所述導葉上、下柵板的出口段通過法蘭與所述靜葉上、下柵板的入口段相連。

8.根據權利要求1所述的用于非均勻流場中靜葉氣動性能研究的扇形葉柵實驗系統，其特征在于，所述靜葉上柵板(16)的出口段通過法蘭還設置有不同高度的徑向壓力梯度擋板，即30％葉高擋板(25)和50％葉高擋板(26)。