[發(fā)明專利]壓氣機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架以及試驗(yàn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910870404.9
• 申請(qǐng)日: 2019-09-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112595520A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高國(guó)榮;曾瑞慧;閆轉(zhuǎn)運(yùn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01M15/14
• 分類號(hào): G01M15/14;G01M15/02;G01M13/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 喻學(xué)兵

1.一種壓氣機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架，其特征在于，包括

殼體，用于在壓氣機(jī)機(jī)匣的徑向外部包圍所述機(jī)匣，所述殼體的內(nèi)壁與壓氣機(jī)機(jī)匣的外壁以兩者之間徑向間隙構(gòu)成傳熱流體通道，所述傳熱流體通道具有接收流體的入口部以及排出流體的出口部；

流體傳輸控制系統(tǒng)，用于控制輸入所述入口部進(jìn)入所述傳熱流體通道的流體；

在所述壓氣機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架的試驗(yàn)狀態(tài)，流體傳輸控制系統(tǒng)開(kāi)啟對(duì)所述傳熱流體通道的入口部的流體傳輸，使流體在所述傳熱流體通道中流動(dòng)，與壓氣機(jī)機(jī)匣的外壁發(fā)生熱傳遞，以調(diào)整所述試驗(yàn)狀態(tài)下的壓氣機(jī)機(jī)匣的熱膨脹量，從而調(diào)節(jié)該試驗(yàn)狀態(tài)下的壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉尖間隙。

2.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)臺(tái)架，其特征在于，所述入口部包括位于所述流體通道一側(cè)端的主入口，所述出口部包括位于所述流體通道另一側(cè)端的主出口，所述主入口連通所述主出口。

3.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)臺(tái)架，其特征在于，所述傳熱流體通道包括具有與壓氣機(jī)的多處轉(zhuǎn)子葉尖間隙對(duì)應(yīng)設(shè)置的多個(gè)傳熱流體通道分段，所述多個(gè)傳熱流體通道分段的至少一個(gè)傳熱流體通道分段為局部通道，其設(shè)置有流量控制閥，以控制對(duì)所述局部通道的流體輸入以及輸出，從而調(diào)節(jié)該局部通道對(duì)應(yīng)位置的壓氣機(jī)的機(jī)匣熱膨脹量，從而調(diào)節(jié)的對(duì)應(yīng)位置的轉(zhuǎn)子葉尖間隙。

4.如權(quán)利要求3所述的試驗(yàn)臺(tái)架，其特征在于，所述傳熱流體通道的入口部包括位于所述局部通道的殼體側(cè)壁的進(jìn)流孔，所述出口部包括位于所述局部通道的殼體側(cè)壁的出流孔。

5.如權(quán)利要求4所述的試驗(yàn)臺(tái)架，其特征在于，所述進(jìn)流孔與所述出流孔的軸向位置相同，并且在周向上交錯(cuò)排列。

6.如權(quán)利要求1所述的試驗(yàn)臺(tái)架，其特征在于，所述流體傳輸控制系統(tǒng)包括流體循環(huán)裝置以及熱交換裝置，所述循環(huán)裝置使得從所述出口部排出的流體經(jīng)過(guò)所述循環(huán)裝置后輸出至所述入口部，所述熱交換裝置控制所述輸出至所述入口部的流體的溫度。

7.如權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的試驗(yàn)臺(tái)架，其特征在于，所述流體為空氣。

8.一種壓氣機(jī)的試驗(yàn)方法，包括測(cè)量壓氣機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)子葉尖間隙，其特征在于，包括：

S1：測(cè)量壓氣機(jī)的當(dāng)前轉(zhuǎn)子葉尖間隙(C)以及對(duì)應(yīng)的當(dāng)前壓氣機(jī)性能參數(shù)(P)；

S2：對(duì)壓氣機(jī)機(jī)匣施加包覆件，由包覆件的內(nèi)壁面和壓氣機(jī)機(jī)匣外壁面形成包覆腔，向所述包覆腔中輸入傳熱流體，從而通過(guò)對(duì)壓氣機(jī)機(jī)匣外壁傳熱作用調(diào)節(jié)壓氣機(jī)機(jī)匣的熱膨脹量，調(diào)節(jié)所述當(dāng)前轉(zhuǎn)子間隙至另一轉(zhuǎn)子葉尖間隙，測(cè)量所述另一轉(zhuǎn)子葉尖間隙對(duì)應(yīng)的壓氣機(jī)性能參數(shù)；

S3：重復(fù)S1、S2，測(cè)量得到一組葉尖間隙(C₀，C₁，C₂，……，C_n)對(duì)應(yīng)的壓氣機(jī)性能參數(shù)(P₀，P₁，P₂，……，P_n)，根據(jù)壓氣機(jī)的性能參數(shù)，得到壓氣機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)子葉尖間隙。

9.如權(quán)利要求8所述的試驗(yàn)方法，其特征在于，所述通過(guò)對(duì)壓氣機(jī)機(jī)匣外壁傳熱作用調(diào)節(jié)壓氣機(jī)機(jī)匣的熱膨脹量的具體步驟包括：

設(shè)置殼體以及流體傳輸控制系統(tǒng)，

設(shè)置所述殼體在壓氣機(jī)機(jī)匣的徑向外部包圍所述機(jī)匣，所述殼體的內(nèi)壁與壓氣機(jī)機(jī)匣的外壁以兩者之間徑向間隙構(gòu)成傳熱流體通道，

設(shè)置所述流體傳輸控制系統(tǒng)以控制輸入所述傳熱流體通道的流體；

當(dāng)需要調(diào)節(jié)當(dāng)前轉(zhuǎn)子葉尖間隙，流體傳輸控制系統(tǒng)開(kāi)啟對(duì)所述傳熱流體通道的流體輸入，使流體進(jìn)入所述傳熱流體通道與壓氣機(jī)機(jī)匣的外壁發(fā)生熱傳遞，以調(diào)整壓氣機(jī)機(jī)匣的熱膨脹量，從而調(diào)節(jié)所述當(dāng)前壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉尖間隙。

10.如權(quán)利要求8所述的試驗(yàn)方法，其特征在于，通過(guò)對(duì)壓氣機(jī)機(jī)匣外壁傳熱作用調(diào)節(jié)壓氣機(jī)機(jī)匣的熱膨脹量的具體步驟包括：

使得流體流經(jīng)壓氣機(jī)機(jī)匣的外壁，通過(guò)所述流體與壓氣機(jī)機(jī)匣的外壁的傳遞體作用調(diào)節(jié)壓氣機(jī)機(jī)匣的熱膨脹量。

11.如權(quán)利要求10所述的試驗(yàn)方法，其特征在于，所述流體流經(jīng)壓氣機(jī)機(jī)匣的外壁的區(qū)域包括壓氣機(jī)機(jī)匣的整體外壁，或者壓氣機(jī)的一個(gè)或多個(gè)級(jí)對(duì)應(yīng)的機(jī)匣的外壁區(qū)域。