多功能复合增压试验系统技术方案

本发明专利技术的目的在于提供多功能复合增压试验系统，包括压气机、涡轮、燃烧室、电机、测功机，压气机包括第一压气机和涡轮增压器压气机，涡轮包括与第一压气机配合的第一涡轮以及与涡轮增压器压气机配合的涡轮增压器涡轮。本发明专利技术通过合理的阀门控制和试验台控制，既可以对涡轮增压器关键部件离心压气机和涡轮进行独立的气动性能试验，又可以进行单级涡轮增压器，以及两级涡轮增压系统等复合增压系统的匹配试验研究，该系统还可进行面向两级增压应用的高压级增压器离心压气机的气动特性试验和高压级增压器涡轮的气动特性试验。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术的目的在于提供多功能复合增压试验系统，包括压气机、涡轮、燃烧室、电机、测功机，压气机包括第一压气机和涡轮增压器压气机，涡轮包括与第一压气机配合的第一涡轮以及与涡轮增压器压气机配合的涡轮增压器涡轮。本专利技术通过合理的阀门控制和试验台控制，既可以对涡轮增压器关键部件离心压气机和涡轮进行独立的气动性能试验，又可以进行单级涡轮增压器，以及两级涡轮增压系统等复合增压系统的匹配试验研究，该系统还可进行面向两级增压应用的高压级增压器离心压气机的气动特性试验和高压级增压器涡轮的气动特性试验。【专利说明】多功能复合增压试验系统
本专利技术涉及的是一种试验系统，具体地说是增压发动机试验系统。
技术介绍
涡轮增压技术从产生到逐渐成熟，与结构可靠性试验和整机性能结构考核试验等 是密切相关的。涡轮增压器性能指标的好坏主要靠试验验证，并通过验证得出的数据来进 行改进。涡轮增压器包括：涡轮和压气机。涡轮增压器要进行以下特性试验：压气机特性、 涡轮特性、自循环特性、压气机与涡轮匹配特性、两级涡轮增压特性等试验。为完成以上试 验，科研单位需要各种不同的试验台，每一种试验台占地面积都很大，需要大量资金投入。 单一的试验台又不能完成上述必要试验。 目前，已有的涡轮增压器试验台测试运行模式性能比较单一，如涡轮增压器综合 试验台（申请号为201220394183. 6)文件中记载的技术方案，目前还没有既可以单独测试 增压器部件涡轮和压气机，也可以对增压器多个运行模式进行测试的试验台架。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够测试压气机、涡轮及涡轮增压器多种模式运行性 能的多功能复合增压试验系统。 本专利技术的目的是这样实现的： 本专利技术多功能复合增压试验系统，其特征是：包括压气机、涡轮、燃烧室、电机、测 功机，压气机包括第一压气机和涡轮增压器压气机，涡轮包括与第一压气机配合的第一涡 轮以及与涡轮增压器压气机配合的涡轮增压器涡轮，第一压气机两端分别连通第一压气机 总进气管道和第一压气机出口管道，电机通过增速器连接第一压气机，涡轮增压器压气机 的两端分别连通涡轮增压器压气机总进气管道和涡轮增压器压气机出口管道，第一涡轮的 两端分别连通第一涡轮出口管道和燃烧室第一出口管道，测功机通过减速器连接第一涡 轮，涡轮增压器涡轮的两端分别连通涡轮增压器涡轮出口管道和燃烧室第二出口管道，燃 烧室的两端分别连通燃烧室总进气管道和燃烧室总出口管道，涡轮增压器压气机出口管 道、燃烧室第二进气管道、第二排气管道通过三通方式相连通，第一压气机出口管道与第一 排气管道相连通，第一压气机出口管道、压气机循环管道、燃烧时第一进气管道通过三通方 式相连通，燃烧室第一进气管道、燃烧室第二进气管道、燃烧室总进气管道通过三通方式相 连通，第一排气管道、第二排气管道、压气机总排气管通过三通方式相连通，压气机循环管 道、第一进口管道、第一压气机总进气管道通过三通方式相连通，涡轮增压器压气机第二进 气管道、第二进口管道、涡轮增压器压气机总进气管道通过三通方式相连通，燃烧室第一出 口管道、燃烧室第二出口管道、燃烧室总出口管道通过三通方式相连通，第一涡轮出口管 道、涡轮增压器涡轮出口管道、涡轮总排气管道通过三通方式相连通。 本专利技术还可以包括： 1、还包括涡轮旁通管道，涡轮旁通管道的两端以三通方式分别与燃烧室第一出口 管道和涡轮增压器涡轮出口管道相连通，涡轮旁通管道上安装旁通阀。 2、还包括第一节流管道和第二节流管道，第一节流管道的一端与第一进口管道、 第一压气机总进气管道通过三通方式相连通，第一节流管道的另一端与压气机循环管道、 第二节流管道通过三通方式相连通，第二节流管道还与涡轮增压器压气机第二进气管道相 连通。 3、第一进口管道、第二进口管道上均安装滤清器，涡轮总排气管道上安装有消声 器，压气机循环管道上安装空冷器，压气机总排气管上安装有消声器。 4、第一压气机总进气管道上安装第一流量控制阀，涡轮增压器压气机总进气管道 上安装第二流量控制阀，涡轮增压器压气机第二进气管道上安装第一空气阀，燃烧室第二 进气管道上安装第二空气阀，燃烧室第一进气管道上安装第三空气阀，第一排气管道上安 装第四空气阀，第二排气管道上安装第五空气阀，第一节流管道上安装节流阀，压气机循环 管道上安装全关自循环阀，燃烧室第一出口管道上安装第一燃气阀，燃烧室第二出口管道 上安装第二燃气阀，第一涡轮出口管道上安装第三燃气阀，涡轮增压器涡轮出口管道上安 装第四燃气阀。 本专利技术的优势在于：本专利技术不仅能够对涡轮增压器关键部件离心压气机和涡轮进 行独立的气动性能试验，还可以进行单级涡轮增压器，以及两级涡轮增压系统等复合增压 系统的匹配试验研究。通过合理的阀门控制和试验台控制，试验系统可以多种工作模式运 行，包括离心压气机专用试验模式运行、涡轮专用试验模式运行，以及面向两级增压系统的 高压级增压器或两级增压系统整机的模式运行。如离心压气机采用自循环模式，则压气机 空气进入其后的空冷器冷却，经节流调压系统再进入压气机进口管路，则该系统还可进行 面向两级增压应用的高压级增压器离心压气机的气动特性试验，当离心压气机运行为涡轮 试验提供气源时，通过控制涡轮前后的压力，则该系统还可进行面向两级增压应用的高压 级增压器涡轮的气动特性试验，而在以两级增压系统替换掉单个增压器设备时，即可进行 两级增压系统的匹配研究。（由于增压系统与柴油机的配合关系，以及发动机运行中爆压、 排温等参数的限制条件，该系统可进行两级可控涡轮增压柴油机实验系统不能进行的两级 增压系统匹配的试验研究）。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术的结构示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图举例对本专利技术做更详细地描述： 结合图1，本试验系统包括电动机、增速齿轮箱，离心压气机试验段、空气冷却器、 单级涡轮试验段、减速器和电涡流测功机，增压器系统试验段、管路、控制阀等。压气机包括 第一压气机17和涡轮增压器压气机18,通过阀门控制可以实现两台压气机的串、并联，第 一进口管道29和第二进口管道43与第一压气机17和涡轮增压器压气机18的进气口相 连，涡轮增压器压气机出口管道36和第二排气管道51以三通方式与燃烧室第二进气管道 52相连，第一压气机出口管道53与第一排气管道54相连，并和压气机循环管道33以三通 方式与燃烧室第一进气管道32相连，燃烧室第一进气管道32和燃烧室第二进气管道52以 三通方式与燃烧室总进气管道37相连，第一排气管道54和第二排气管道51以三通方式与 压气机总排气管49相连，压气机循环管道33和第一进口管道29以三通方式与第一压气机 总进气管道31相连，涡轮增压器压气机第二进气管道34和第二进口管道43以三通方式与 涡轮增压器压气机总进气管道35相连，第一压气机17通过联轴器45, 46、增速器23与电机 24相连，燃烧室第一出口管道39和燃烧室第二出口管道55分别与第一涡轮20和涡轮增 压器涡轮19进气口相连，燃烧室第一出口管道39和燃烧室第二出口管道55另一端以三通 方式与燃烧室总出口管道38相连，第一涡轮出口管道41和涡轮增压器涡轮出口管道42以本文档来自技高网...

【技术保护点】
多功能复合增压试验系统，其特征是：包括压气机、涡轮、燃烧室、电机、测功机，压气机包括第一压气机和涡轮增压器压气机，涡轮包括与第一压气机配合的第一涡轮以及与涡轮增压器压气机配合的涡轮增压器涡轮，第一压气机两端分别连通第一压气机总进气管道和第一压气机出口管道，电机通过增速器连接第一压气机，涡轮增压器压气机的两端分别连通涡轮增压器压气机总进气管道和涡轮增压器压气机出口管道，第一涡轮的两端分别连通第一涡轮出口管道和燃烧室第一出口管道，测功机通过减速器连接第一涡轮，涡轮增压器涡轮的两端分别连通涡轮增压器涡轮出口管道和燃烧室第二出口管道，燃烧室的两端分别连通燃烧室总进气管道和燃烧室总出口管道，涡轮增压器压气机出口管道、燃烧室第二进气管道、第二排气管道通过三通方式相连通，第一压气机出口管道与第一排气管道相连通，第一压气机出口管道、压气机循环管道、燃烧时第一进气管道通过三通方式相连通，燃烧室第一进气管道、燃烧室第二进气管道、燃烧室总进气管道通过三通方式相连通，第一排气管道、第二排气管道、压气机总排气管通过三通方式相连通，压气机循环管道、第一进口管道、第一压气机总进气管道通过三通方式相连通，涡轮增压器压气机第二进气管道、第二进口管道、涡轮增压器压气机总进气管道通过三通方式相连通，燃烧室第一出口管道、燃烧室第二出口管道、燃烧室总出口管道通过三通方式相连通，第一涡轮出口管道、涡轮增压器涡轮出口管道、涡轮总排气管道通过三通方式相连通。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯永明，周金喜，岳国强，周松，朱元清，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23