[發(fā)明專利]一種渦輪效率測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810510047.0
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108931379A
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設計）人: 祁明旭;王鵬宵;曲荀之;馬朝臣
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01M15/05
• 分類號: G01M15/05
• 代理公司: 北京慕達星云知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 姜海榮

本發(fā)明公開了本發(fā)明提供了一種渦輪效率測量方法，包括以下步驟：(1)在待測渦輪的廢氣排出管道安裝用于使廢氣整流的氣體均流機構；(2)啟動渦輪，同時測量以下參數(shù)：廢氣進入管道處廢氣總溫：T^*_渦輪進口；廢氣進入管道處廢氣壓力：P^*_渦輪進口；廢氣排出管道處廢氣總溫：T^*_渦輪出口或靜溫：T_渦輪出口；廢氣排出管道處廢氣總壓：P^*_渦輪出口或靜壓：P_渦輪出口；(3)計算渦輪效率；廢氣經(jīng)過氣體均流結構后由強不均勻流整流為溫度、壓力分布近似均勻的氣流，通過對該均勻氣流的測量可以精確得出廢氣排出時的壓力和溫度，結合廢氣進入管道處測量得到的廢氣壓力、溫度可以精確計算出渦輪的效率，對渦輪自身結構改動較小，簡單方便。

技術領域

本發(fā)明涉及內燃機技術領域，更具體的說是涉及一種渦輪效率測量方法。

背景技術

一直以來，渦輪的效率始終沒有較為精確簡便的測量裝置，其主要原因在于渦輪的廢氣出口處氣流較為混亂，氣流中心與邊緣的溫差、壓力差較大，如果僅僅測量廢氣出口處某一部分的溫度或壓力進行效率計算則存在較大誤差，而如果對廢氣出口處的多個部分進行測量然后平均取值也不可行，原因在于操作人員不可能保證多次測量均具有相同的實驗環(huán)境，且工作量與工作難度也相對較高；因此，如何提供一種簡便、精確的渦輪效率測量裝置，成為本領域人員亟需解決的一個問題。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種渦輪效率測量方法，包括以下步驟：

(1)在待測渦輪的廢氣排出管道安裝用于使廢氣整流的氣體均流機構；

(2)啟動渦輪，當工況及所述氣體均流機構的溫度均保持穩(wěn)定后，同時測量以下參數(shù)：

廢氣進入管道處廢氣總溫：T^*_渦輪進口；

廢氣進入管道處廢氣總壓：P^*_渦輪進口；

廢氣排出管道處廢氣總溫：T^*_渦輪出口或靜溫：T_渦輪出口；

廢氣排出管道處廢氣總壓：P^*_渦輪出口或靜壓：P_渦輪出口；

(3)按如下公式計算渦輪效率：

總-總效率:

總-靜效率：

其中T^*為總溫，P^*為總壓，T為靜溫，P為靜壓，κ為廢氣絕熱指數(shù)。

采用上述技術方案的有益效果是：廢氣經(jīng)過氣體均流結構后由強不均勻流整流為溫度、壓力分布近似均勻的氣流，通過對該均勻氣流的測量可以精確得出廢氣排出時的壓力和溫度，結合廢氣進入管道處測量得到的廢氣壓力、溫度可以精確計算出渦輪的效率，對渦輪自身結構改動較小，簡單方便。

優(yōu)選的，所述氣體均流機構由多孔材料制成，其外邊緣與所述廢氣排出管道內邊緣固定連接，所述氣體均流機構的孔隙率為0.4-0.8。

進一步的，所述多孔材料可以為導熱性良好的泡沫金屬材料，在短時間內泡沫金屬可以達到與排出廢氣相同的溫度；氣體均流機構的長度可根據(jù)試驗情況進行調節(jié)，只要能使廢氣氣流通過該氣體均流機構后溫度、壓力均勻分布即可。

優(yōu)選的，所述氣體均流機構為一體式結構或分層式結構。無論是一體式或是分層式結構均能實現(xiàn)氣體的均流作用；關于分層式結構，可以將泡沫金屬切割為多個圓餅狀金屬片，金屬片的形狀與廢氣排出管道內壁形狀適配并固定連接，金屬片與金屬片之間相隔一段距離，各金屬片之間的距離可以相同也可以不同。