[發(fā)明專利]一種船用燃氣輪機渦輪腔室溫度測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110842664.2
• 申請日: 2021-07-26
• 公開（公告）號: CN113624357A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 霍玉鑫;徐波;姜爽;衛(wèi)嘉;牛夕瑩;劉宇;張立超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團公司第七0三研究所
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02;G01K1/00;G01K1/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明的目的在于提供一種船用燃氣輪機渦輪腔室溫度測量方法，通過以下步驟實現(xiàn)：選擇需要進行溫度測量的渦輪腔室；確定待測渦輪腔室測點的布置位置和數(shù)量；設(shè)計熱電偶引線路徑。根據(jù)引線規(guī)劃路徑，補充加工渦輪機匣、渦輪導向葉片等零部件；根據(jù)引線規(guī)劃路徑，完成熱電偶安裝及引線；完成熱電偶絲沿程固定及機匣密封。本發(fā)明能夠有效地獲取渦輪部件的溫度參數(shù)，可為燃氣輪機渦輪部件設(shè)計、渦輪與壓氣機部件相互匹配提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。不僅局限于船用燃氣輪機渦輪部件腔室溫度的測量，同樣適用于工業(yè)燃氣輪機、航空發(fā)動機和重型燃氣輪機渦輪部件腔室溫度的測量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種溫度測量方法，具體地說是渦輪溫度測量方法。

背景技術(shù)

因燃氣輪機具有功率密度大、結(jié)構(gòu)緊湊、質(zhì)量輕、維護方便、可靠性高等優(yōu)點，近十年來，越來越多的船舶選擇燃氣輪機作為主動力裝置。隨著船舶載重量的不斷增加，對新型高效率、大功率燃氣輪機的需求愈加劇烈。燃氣輪機的研發(fā)是設(shè)計與試驗相互迭代的過程，試驗測試能力是研制先進的大功率燃氣輪機必不可少的組成部分。

燃氣輪機全流程測試是全面掌握整機條件下部件性能、部件匹配和總體性能的重要手段。通過對渦輪腔室溫度的測量，可以為燃氣輪機設(shè)計提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐，有助于渦輪部件性能的調(diào)整，以及與壓氣機部件之間的相互匹配。然而，燃氣輪機渦輪部件工作于高溫、高壓、高速的環(huán)境下，測量環(huán)境較為惡劣，且測量參數(shù)動態(tài)變化范圍比較寬，如何合理設(shè)計渦輪部件腔室溫度的測量方案，提高測點采樣精度和存活率，是獲取渦輪部件關(guān)鍵性能參數(shù)的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供為燃氣輪機渦輪部件設(shè)計、渦輪與壓氣機部件相互匹配提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐的一種船用燃氣輪機渦輪腔室溫度測量方法。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明一種船用燃氣輪機渦輪腔室溫度測量方法，其特征是：

(1)選擇需要進行溫度測量的渦輪腔室；

(2)確定待測渦輪腔室測點的布置位置和數(shù)量；

(3)設(shè)計熱電偶引線路徑：

首先，根據(jù)溫度測點所在腔室的角向位置，選擇測點鄰近的渦輪導向葉片，并根據(jù)渦輪導向葉片的冷卻結(jié)構(gòu)特征，選擇渦輪導向葉片的前腔或后腔作為引線通道，完成熱電偶與渦輪導向葉片前腔或后腔的引線路徑規(guī)劃；其次，根據(jù)測點引線從渦輪導向葉片穿出的角向位置以及渦輪機匣外表面的管路分布情況，選擇角向位置，并根據(jù)該角向位置的引線數(shù)量，完成機匣外表面引線座的結(jié)構(gòu)設(shè)計；最后，規(guī)劃渦輪導向葉片與機匣外表面引線座間的引線路徑，將熱電偶絲引出機匣；

(4)根據(jù)引線規(guī)劃路徑，補充加工渦輪機匣、渦輪導向葉片；

(5)根據(jù)引線規(guī)劃路徑，完成熱電偶安裝及引線；

(6)完成熱電偶絲固定及機匣密封。

本發(fā)明還可以包括：

1、步驟(2)中溫度測量的測點數(shù)量至少為三個，測點所在渦輪腔室的測量徑向位置相同，但角向位置不同。

2、步驟(3)所述的選擇渦輪導向葉片的前腔或后腔作為引線通道，將熱電偶絲穿過渦輪導向葉片的前腔或后腔，從而使熱電偶穿過燃氣輪機渦輪部分高溫高壓的主流燃氣區(qū)。

3、步驟(3)所述的渦輪導向葉片的冷卻結(jié)構(gòu)為帶沖擊套筒的冷卻結(jié)構(gòu)、交錯肋冷卻結(jié)構(gòu)，在進行渦輪導向葉片內(nèi)引線路徑的規(guī)劃時，引線路徑規(guī)避渦輪導向葉片冷卻結(jié)構(gòu)的破壞。

4、步驟(3)中在進行溫度測點與渦輪導向葉片間的引線路徑規(guī)劃、渦輪導向葉片與機匣外表面引線座間的引線路徑規(guī)劃時，在機匣原有的通氣孔和冷卻槽道進行引線布置，具體為在原有結(jié)構(gòu)尺寸的基礎(chǔ)上進行擴孔、開槽補充加工。

本發(fā)明的優(yōu)勢在于：