[發(fā)明專利]一種連續(xù)式跨聲速風(fēng)洞主壓縮機(jī)廠內(nèi)試驗(yàn)裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310726137.4
• 申請(qǐng)日: 2023-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN116517866B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許嶺松;張刃;張付昆;羅勁;張然;崔曉春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽空氣動(dòng)力研究所
• 主分類號(hào): F04D27/00
• 分類號(hào): F04D27/00;G01M9/04
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務(wù)所(普通合伙) 23209
• 代理人: 李曉敏

一種連續(xù)式跨聲速風(fēng)洞主壓縮機(jī)廠內(nèi)試驗(yàn)裝置及方法，屬于風(fēng)洞試驗(yàn)領(lǐng)域。本發(fā)明包括閉式回路上逆時(shí)針依次安裝有壓縮機(jī)、真空系統(tǒng)、中壓干燥氣罐、換熱器、快開蝶閥、流量計(jì)和露點(diǎn)儀，驅(qū)動(dòng)電機(jī)裝于閉式回路，且其輸出端與壓縮機(jī)建立連接，真空系統(tǒng)通過截止閥開度控制抽氣量，中壓干燥氣罐通過中壓截止閥開度控制其充氣量，蝶閥安裝在閉式回路上且與快開蝶閥并聯(lián)。針對(duì)大型連續(xù)式跨聲速風(fēng)洞主壓縮機(jī)流量?壓比工況范圍寬的特點(diǎn)，解決能夠滿足增壓、真空、常壓等不同使用工況的性能測(cè)試，同時(shí)過程中通過兩組閥門對(duì)閉式回路阻力特性進(jìn)行精確控制，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)組流量?壓比的高精度測(cè)試的問題，節(jié)約成本，提供全面詳盡的性能評(píng)估。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種連續(xù)式跨聲速風(fēng)洞主壓縮機(jī)廠內(nèi)試驗(yàn)裝置及方法，屬于風(fēng)洞試驗(yàn)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

風(fēng)洞試驗(yàn)作為空氣動(dòng)力學(xué)研究廣泛采用的方法，為航空、航天、鐵路運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域的發(fā)展提供了必要的保障。軸流壓縮機(jī)組是大型連續(xù)式風(fēng)洞的關(guān)鍵動(dòng)力設(shè)備，用于補(bǔ)償風(fēng)洞氣流運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的壓力損失，維持風(fēng)洞流場(chǎng)穩(wěn)定。大型連續(xù)式跨聲速風(fēng)洞軸流壓縮機(jī)需要滿足寬的流量、壓比要求，大多需要轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)+葉片角度的調(diào)節(jié)的二維調(diào)節(jié)方式。常規(guī)工業(yè)用軸流壓縮機(jī)在廠內(nèi)一般僅進(jìn)行不帶載的最高轉(zhuǎn)速狀態(tài)的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，以測(cè)試機(jī)組的振動(dòng)等指標(biāo)。大型連續(xù)式跨聲速風(fēng)洞主壓縮機(jī)因其流量-壓比性能范圍寬，涉及到多個(gè)葉片角度、不同轉(zhuǎn)速區(qū)間的流量-壓比特性，除常規(guī)的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)外，常需要在出廠前開展相應(yīng)的性能試驗(yàn)，以確保機(jī)組性能滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。大型連續(xù)式跨聲速風(fēng)洞主壓縮機(jī)軸功率大，采用滿功率運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生巨大的電力負(fù)擔(dān)，造成巨額的電力成本。

因此，亟需提出一種連續(xù)式跨聲速風(fēng)洞主壓縮機(jī)廠內(nèi)試驗(yàn)裝置及方法，以解決上述技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明研發(fā)目的是為了針對(duì)大型連續(xù)式跨聲速風(fēng)洞主壓縮機(jī)流量-壓比工況范圍寬的特點(diǎn)，提出一種連續(xù)式跨聲速風(fēng)洞主壓縮機(jī)廠內(nèi)試驗(yàn)裝置及方法，解決能夠滿足增壓、真空、常壓等不同使用工況的性能測(cè)試，同時(shí)過程中通過兩組閥門對(duì)閉式回路阻力特性進(jìn)行精確控制，實(shí)現(xiàn)壓縮機(jī)組流量-壓比的高精度測(cè)試的問題，在下文中給出了關(guān)于本發(fā)明的簡(jiǎn)要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

方案一、一種連續(xù)式跨聲速風(fēng)洞主壓縮機(jī)廠內(nèi)試驗(yàn)裝置，包括：壓縮機(jī)、閉式回路、真空系統(tǒng)、真空截止閥、中壓干燥氣罐、中壓截止閥、換熱器、快開蝶閥、蝶閥、流量計(jì)、露點(diǎn)儀和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，閉式回路上逆時(shí)針依次安裝有壓縮機(jī)、真空系統(tǒng)、中壓干燥氣罐、換熱器、快開蝶閥、流量計(jì)和露點(diǎn)儀，驅(qū)動(dòng)電機(jī)布置在閉式回路的外部，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端與壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子件建立連接，所述真空系統(tǒng)通過截止閥開度控制抽氣量，所述中壓干燥氣罐通過中壓截止閥開度控制其充氣量，蝶閥安裝在閉式回路上且與快開蝶閥并聯(lián)。

優(yōu)選的：所述流量計(jì)右側(cè)的閉式回路上依次設(shè)置有總溫測(cè)點(diǎn)和第一靜壓測(cè)點(diǎn)，所述壓縮機(jī)的前后兩側(cè)分別設(shè)置有第二靜壓測(cè)點(diǎn)和第三靜壓測(cè)點(diǎn)。

優(yōu)選的：所述閉式回路具有四處拐角段，拐角段內(nèi)部設(shè)置有導(dǎo)流裝置。

優(yōu)選的：所述導(dǎo)流裝置為多個(gè)并排設(shè)置的弧形彎板。

優(yōu)選的：所述流量計(jì)采用皮托管形式流量計(jì)。

方案二、一種連續(xù)式跨聲速風(fēng)洞主壓縮機(jī)廠內(nèi)試驗(yàn)方法，是基于方案一所述的一種連續(xù)式跨聲速風(fēng)洞主壓縮機(jī)廠內(nèi)試驗(yàn)裝置實(shí)現(xiàn)的，包括：

步驟1，性能試驗(yàn)前準(zhǔn)備階段，具體包括：

步驟1.1，真空系統(tǒng)對(duì)閉式回路抽氣，即打開真空截止閥，使用真空系統(tǒng)將閉式回路內(nèi)空氣抽至負(fù)壓后，關(guān)閉真空截止閥及真空系統(tǒng)；

步驟1.2，中壓干燥氣罐對(duì)閉式回路補(bǔ)氣，即打開中壓截止閥，將中壓干燥氣罐內(nèi)的潔凈干燥氣體充入閉式回路，進(jìn)行換氣；