可拆卸扰流棒式高阶旋转畸变发生器制造技术

本发明专利技术公开了一种可拆卸扰流棒式高阶旋转畸变发生器，属叶轮机械技术领域。包括旋转盘、若干根扰流棒、平衡装置和电机，所述旋转盘的内圈为与驱动电机连接的凸台，所述平衡装置安装在旋转盘的中圈，所述旋转盘的外圈设有若干个螺纹孔，所述若干根扰流棒以可拆卸方式安装在螺纹孔上。本发明专利技术在扰流棒与旋转盘之间采用可拆卸连接结构，从而可以产生不同周向范围、不同扰动团个数的高阶旋转畸变，能适应各类实验需求；通过在旋转盘上设置可拆卸的配重装置来调节畸变发生器的静平衡，使本发明专利技术的畸变发生器可以在较高的转速下工作。

Detachable bar type high order rotational distortion generator

The invention discloses a detachable spoiler bar type high order rotating distortion generator, belonging to the technical field of impeller machinery. The device comprises a rotary disc, a plurality of spoiler bars, balance device and a motor, the rotating disc inner ring and a boss driving motor is connected, the balance device is installed on the rotating disk of the circle, the outer ring of the rotating disc is provided with a plurality of threaded holes, wherein a plurality of tubulator bars to the dismountable mode installed in the threaded hole. The present invention between the rod and the rotating disk with a detachable connecting structure in turbulent flow, which can produce higher order rotation distortion at different circumferential range, the number of clusters of different disturbances, can adapt to all kinds of experimental requirements; through the counterweight device detachably arranged on the rotation disk to adjust the static balance distortion generator, the distortion generator the invention can work in high speed.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种扰流棒式高阶旋转畸变发生器，具体讲是一种可拆卸扰流棒式高阶旋转畸变发生器，属叶轮机械

技术介绍
进气畸变是诱发压气机流动失稳的关键因素之一，其极大地限制了航空发动机压气机的性能和稳定工作范围。现代的航空燃气涡轮发动机广泛采用双轴或多轴的结构，这种结构的航空发动机存在高、低压压气机之间的相互影响问题，尤其是对各自的失速边界或稳定裕度的影响。在多轴结构的航空燃气涡轮发动机中，当上游压气机发生旋转失速时，周向传播的失速团会随主流向下游传播，从而使得下游压气机工作在一种特殊的进口流场下，称之为旋转进气畸变。目前，国内外研究旋转进气畸变对压气机稳定性影响的主要技术手段之一就是进行旋转进气畸变试验，而试验的关键在于模拟压气机进口的旋转进气畸变，因为实验中不可能在压气机进口放置一台真实旋转失速的压气机来产生旋转失速。为了研究旋转进气畸变对压气机稳定性的影响则需要改变进气畸变的转速、强度、周向范围、扰动团数等，以模拟上游压气机真实的失速团结构。现阶段常用的旋转进气畸变模拟装置有两种：（1）、旋转畸变网。由支架、托网、基网和贴网组成，其中贴网有不同的规格和形状，可以做到改变畸变强度和畸变区范围。由于存在支架等干扰因素，畸变网旋转后产生的压力波形比较杂乱，不同转速下不能维持相同的波形，实验时就不能排除波形的影响。这种结构最大的缺点是强度较差，转速不能过高，一旦畸变网旋转时发生解体，吸入压气机实验件后就会造成重大事故。因此，旋转畸变网只能在低转速条件下使用，大大限制了其在实验中的应用。（2）、扰流棒式模拟器。2001年，ThomasPeters，ThomasBurgener和LeonhardFottner在ASMETURBOEXPO2001上发表论文“EFFECTSOFROTATINGINLETDISTORTIONONA5-STAGEHP-COMPRESSOR”，设计了一种扰流棒式旋转畸变模拟器。它由旋转盘以及固定其上的扰流棒组成，扰流棒覆盖周向120度的范围，且每根扰流棒的横剖面为边长5mm的正方形。此种旋转畸变模拟器能够在高转速下工作，但由于扰流棒和旋转盘之间采用了一体式构造，不可拆卸，因此只能模拟一定强度、周向范围的单团的旋转畸变，此外方形的横剖面还会扰乱产生的畸变。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种能模拟不同周向范围、不同强度、不同扰动团个数的旋转进气畸变的可拆卸扰流棒式高阶旋转畸变发生器。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种可拆卸扰流棒式高阶旋转畸变发生器，包括旋转盘、若干根扰流棒、平衡装置和电机，所述旋转盘的内圈为与驱动电机连接的凸台，所述平衡装置安装在旋转盘的中圈上，所述旋转盘的外圈设有若干个螺纹孔，所述若干根扰流棒以可拆卸方式安装在螺纹孔上。本专利技术的可拆卸扰流棒式高阶旋转畸变发生器中，所述扰流棒包括工作段和连接段，所述连接段上设有用于连接螺纹孔的螺纹和定位的凸台。本专利技术的可拆卸扰流棒式高阶旋转畸变发生器中，所述扰流棒的工作段横剖面为圆形。本专利技术的可拆卸扰流棒式高阶旋转畸变发生器中，所述平衡装置包括平衡滑块和配重块，所述平衡滑块安装在旋转盘中圈沿周向分布的滑轨内，所述配重块安装在位于滑轨外侧和旋转盘的外圈之间的配重螺纹孔上。本专利技术的可拆卸扰流棒式高阶旋转畸变发生器中，所述平衡滑块包括第一滑块和第二滑块，第二滑块置于滑轨内，第一滑块套接固定在第二滑块上。本专利技术的可拆卸扰流棒式高阶旋转畸变发生器中，所述旋转盘的内圈与中圈之间设有若干个减重孔。本专利技术的可拆卸扰流棒式高阶旋转畸变发生器中，还包括以可拆卸方式安装在旋转盘外圈螺纹孔上的堵头。本专利技术的可拆卸扰流棒式高阶旋转畸变发生器中，所述堵头与扰流棒的连接段结构相同。本专利技术的有益效果在于：（1）、本专利技术畸变发生器在扰流棒与旋转盘之间采用可拆卸连接结构，从而可以产生不同周向范围、不同扰动团个数的高阶旋转畸变，能适应各类实验需求；（2）、通过改变扰流棒的粗细，可以控制旋转进气畸变的强度；（3）、通过在旋转盘上设置可拆卸的配重装置来调节畸变发生器的静平衡，使本专利技术的畸变发生器可以在较高的转速下工作。附图说明图1为本专利技术中扰流棒结构示意图,图中(a)为俯视图、(b)为主视图；图2为本专利技术中旋转盘结构示意图，图中(a)为剖视图、(b)为主视图、1-凸台、2-螺纹孔、3-滑轨、4-配重螺纹孔、5-减重孔；图3为本专利技术中堵头示意图，图中(a)为主视图、(b)为俯视图；图4为本专利技术中配重块示意图，图中(a)为主视图、(b)为俯视图、(c)为左视图；图5为本专利技术中第一滑块示意图，图中(a)为主视图、(b)为俯视图、(c)为左视图；图6为本专利技术中第二滑块示意图，图中(a)为主视图、(b)为俯视图、(c)为左视图；图7为本专利技术中畸变扇区改变示意图；图8为本专利技术中畸变扰动团个数改变示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步介绍。本专利技术可拆卸扰流棒式高阶旋转畸变发生器由旋转盘、若干根扰流棒、堵头、平衡滑块、配重块以及驱动电机组成。如图1所示，扰流棒分成两段，图1（b）中左半段为工作段，气流流过后产生低压区，图1（b）中右半段为连接段，包括用于连接的螺纹孔和定位的凸台。扰流棒的工作段横剖面为圆形，其直径为8mm，改变工作段的直径即可改变旋转进气畸变的强度。如图2(a)、图2(b)所示，旋转盘用于带动扰流棒的旋转。设计旋转盘时，旋转盘的直径根据压气机进气管道内径确定，旋转盘的厚度根据强度要求来确定。旋转盘包括内圈、中圈、外圈，其中内圈是用于与电机轴连接的凸台1，凸台1内有键槽以及用于轴向固定的螺孔。旋转盘的中圈设有沿周向分布的滑轨3，滑轨3水平位置处对称设置两个豁口，用于放置平衡滑块，平衡滑块可沿滑轨3自由滑动并固定，以实现对旋转盘静平衡的微调；滑轨3的外侧与旋转盘的外圈之间设有多对配重螺纹孔4，用于连接固定配重块，以实现对旋转盘静平衡的粗调。平衡滑块和配重块的数量、具体位置可以根据实际平衡需要进行调整。旋转盘的外圈上开有若干个螺纹孔2，用于连接扰流棒，为了保证旋转盘的强度螺纹孔2间应保持一定的距离。为减轻旋转盘重量，旋转盘的内圈与中圈之间（即旋转盘心处）开有多个减重孔5，减重孔其数量也可以根据实际需要增减。本实施例中旋转盘外圈的上半圈均布49个螺纹孔2，下半圈均布3个螺纹孔2；配重螺纹孔4为4对，均匀分布在旋转盘的下半圈；减重孔5为4个。当旋转盘外圈周向的螺纹孔2未安装扰流棒时，为防止气流从螺纹孔2中泄漏需要通过堵头将螺纹孔2堵上。如图3(a)、图3(b)所示所示，堵头和扰流棒的连接段结构相同，使用时将堵头插入旋转盘外圈的螺纹孔2后拧紧螺母固定，其上端刚好填平螺纹孔2上用于定位的沉头孔。如图4(a)、图4(b)、图4(c)所示所示，配重块用于粗调静平衡，其上下两条圆弧卡在旋转盘中圈上滑轨与旋转盘外圈之间，使用两个M6的螺钉螺母固定在配重螺纹孔上。本专利技术畸变发生器中的平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可拆卸扰流棒式高阶旋转畸变发生器，包括旋转盘、若干根扰流棒、平衡装置和驱动电机，所述旋转盘的内圈为与驱动电机连接的凸台，所述平衡装置安装在旋转盘的中圈上，其特征在于：所述旋转盘的外圈设有若干个螺纹孔，所述若干根扰流棒以可拆卸方式安装在螺纹孔上。

【技术特征摘要】
1.一种可拆卸扰流棒式高阶旋转畸变发生器，包括旋转盘、若干根扰流棒、平衡装置和驱动电机，所述旋转盘的内圈为与驱动电机连接的凸台，所述平衡装置安装在旋转盘的中圈上，其特征在于：所述旋转盘的外圈设有若干个螺纹孔，所述若干根扰流棒以可拆卸方式安装在螺纹孔上。
2.根据权利要求1所述的可拆卸扰流棒式高阶旋转畸变发生器，其特征在于：所述扰流棒包括工作段和连接段，所述连接段上设有用于连接螺纹孔的螺纹和定位的凸台。
3.根据权利要求2所述的可拆卸扰流棒式高阶旋转畸变发生器，其特征在于：所述扰流棒的工作段横剖面为圆形。
4.根据权利要求1至3任一项所述的可拆卸扰流棒式高阶旋转畸变发生器，其特征在于：所述平衡装置包括平衡滑块和配重块，所述平衡滑...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡骏，严伟，毛智明，阮立群，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32