[發(fā)明專(zhuān)利]一種環(huán)形葉柵性能試驗(yàn)器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010589552.6
• 申請(qǐng)日: 2020-06-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111649947A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖利華;郭斌
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖南漢能科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01M15/02
• 分類(lèi)號(hào): G01M15/02
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 楊千尋;馮振寧

本發(fā)明提出一種環(huán)形葉柵性能試驗(yàn)器，包括進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、附面層抽吸系統(tǒng)、冷氣系統(tǒng)；本發(fā)明提出的環(huán)形葉柵性能試驗(yàn)器可覆蓋亞、跨、超音速范圍、涵蓋平面葉柵、扇形葉柵與環(huán)形葉柵試驗(yàn)功能，可充分模擬葉柵試驗(yàn)段實(shí)際的流場(chǎng)情況，能提供更好的流場(chǎng)品質(zhì)，并且準(zhǔn)確反映葉柵中的二次流損失情況，可得到更準(zhǔn)確的流場(chǎng)參數(shù)以便于對(duì)葉柵的性能進(jìn)行評(píng)定，從而確定改進(jìn)方向。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種環(huán)形葉柵試驗(yàn)器。

背景技術(shù)

葉柵性能的好壞直接影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)，詳細(xì)研究葉柵流道內(nèi)復(fù)雜的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)和損失機(jī)理，探索降低葉柵流道內(nèi)的能量損失以及改善葉柵氣動(dòng)性能的方法，已經(jīng)成為提高航空發(fā)動(dòng)機(jī)性能的重要研究?jī)?nèi)容。從現(xiàn)有的葉柵理論和試驗(yàn)可知，葉柵內(nèi)流動(dòng)非常復(fù)雜，影響因素極多，有幾何因素如氣流轉(zhuǎn)角、稠度影響有氣動(dòng)因素，如來(lái)流馬赫數(shù)、激波邊界層干擾等由于轉(zhuǎn)動(dòng)葉片與靜止葉片呈交錯(cuò)排列，造成氣流尾跡與葉片運(yùn)動(dòng)的互相干擾，以及在流動(dòng)中粘性作用與激波的干涉影響，都造成葉柵內(nèi)流動(dòng)的非穩(wěn)定性與極端復(fù)雜性，并呈現(xiàn)出旋轉(zhuǎn)機(jī)械中共有的有旋性和三維特征；故如何建立更好的試驗(yàn)器準(zhǔn)確確定葉柵內(nèi)的流場(chǎng)參數(shù)是必要而迫切的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提出一種環(huán)形葉柵性能試驗(yàn)器。

一種環(huán)形葉柵性能試驗(yàn)器，其特征在于，包括進(jìn)氣系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、附面層抽吸系統(tǒng)、冷氣系統(tǒng)；

所述進(jìn)氣系統(tǒng)包括氣源、進(jìn)氣管路、直管段、擴(kuò)散段、穩(wěn)定段、收斂段、噴管、葉柵試驗(yàn)段；所述進(jìn)氣管路包括大、小進(jìn)氣管道和放氣管道；所述大、小進(jìn)氣管道匯合連接組成一三通接頭；所述三通接頭后方通過(guò)膨脹節(jié)連接直管段；所述直管段后方連接呈錐狀的擴(kuò)散段；所述擴(kuò)散段連接穩(wěn)定段；所述穩(wěn)定段包括整流段與穩(wěn)壓段；所述整流段內(nèi)部依次設(shè)有燒結(jié)絲網(wǎng)、蜂窩整流器；所述穩(wěn)壓段內(nèi)部設(shè)有阻尼網(wǎng)；所述穩(wěn)壓段連接所述收斂段；所述收斂段通過(guò)噴管連接葉柵試驗(yàn)段；所述葉柵試驗(yàn)段出口連接排氣系統(tǒng)；所述葉柵試驗(yàn)段包括進(jìn)氣段、排氣段，分別設(shè)置了進(jìn)出口測(cè)量截面，均布設(shè)總壓探針、總溫探針以及靜壓測(cè)點(diǎn)；

所述排氣系統(tǒng)包括沿水平方向固定的水平排氣收集器和沿周向可移動(dòng)的移動(dòng)式排氣收集器；所述可移動(dòng)排氣收集器固定在一圓弧導(dǎo)軌上，可沿圓弧導(dǎo)軌無(wú)級(jí)移動(dòng)；所述水平排氣收集器和移動(dòng)式排氣收集器各自連接一段管道，并與同一排氣消音塔連通；

所述附面層抽吸系統(tǒng)包括真空泵、真空箱、真空管路；所述真空泵經(jīng)電動(dòng)閘閥與真空箱連接；所述真空箱分出多條抽吸支路與葉柵試驗(yàn)段的附面層相連；

所述冷氣系統(tǒng)包括氣源、分配器；所述氣源經(jīng)閘閥和管路與分配器連接；所述分配器與葉柵試驗(yàn)段通過(guò)多條冷卻支路連接。

本發(fā)明的具體有益效果如下：

(1)本發(fā)明提出的環(huán)形葉柵性能試驗(yàn)器可覆蓋亞、跨、超音速范圍、涵蓋平面葉柵、扇形葉柵與環(huán)形葉柵試驗(yàn)功能，可充分模擬葉柵試驗(yàn)段實(shí)際的流場(chǎng)情況，能提供更好的流場(chǎng)品質(zhì)，并且準(zhǔn)確反映葉柵中的二次流損失情況，可得到更準(zhǔn)確的流場(chǎng)參數(shù)以便于對(duì)葉柵的性能進(jìn)行評(píng)定，從而確定改進(jìn)方向。

(2)本發(fā)明中的進(jìn)氣系統(tǒng)設(shè)有大、小進(jìn)氣管道、放氣管路，三條管路均設(shè)有調(diào)壓閥與精調(diào)閥，三者能對(duì)進(jìn)氣壓力與流量進(jìn)行聯(lián)合調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍更精細(xì)，調(diào)節(jié)精度更高，滿(mǎn)足環(huán)形葉柵性能試驗(yàn)對(duì)不同進(jìn)氣壓力和流量的需要，保證下游試驗(yàn)段內(nèi)流場(chǎng)具有較高的馬赫數(shù)控制精度，流場(chǎng)品質(zhì)好；同時(shí)排氣系統(tǒng)設(shè)有水平排氣收集器和移動(dòng)式排氣收集器，其中移動(dòng)式排氣收集器可在葉柵試驗(yàn)段出口氣流角變化范圍內(nèi)沿預(yù)先鋪設(shè)的圓弧導(dǎo)軌無(wú)級(jí)移動(dòng)，可確保葉柵試驗(yàn)段所排出的氣體被完全回收，不影響正常試驗(yàn)進(jìn)程。

(3)本發(fā)明中設(shè)置附面層抽吸系統(tǒng)和冷氣系統(tǒng)與葉柵試驗(yàn)段配合工作，其中附面層抽吸系統(tǒng)可對(duì)葉柵試驗(yàn)段的左右側(cè)壁、上下駐室進(jìn)行抽吸，并可調(diào)節(jié)抽吸壓力與抽吸量，使葉柵試驗(yàn)段周遭形成的流場(chǎng)為試驗(yàn)所需的流場(chǎng)，確保試驗(yàn)結(jié)果足夠精確；而冷氣系統(tǒng)可向葉柵試驗(yàn)段的渦輪葉片通入冷卻氣體，使試驗(yàn)器具備進(jìn)行渦輪冷卻試驗(yàn)的條件。