一种模拟透平叶片冷却的旋转实验系统技术方案

本发明专利技术公开了一种模拟透平叶片冷却的旋转实验系统，包括供气模块、旋转模块和测试模块，实现对透平叶片旋转内部冷却通道的流动传热特性的实验研究。本发明专利技术结构小巧紧凑、旋转连接可靠，采用频闪拍照和液晶测温技术，无需在通道中布置金属换热板，大大减小了通道尺寸，实验更加便捷，易于操控；在旋转试验段采用平键槽的方式对轴与转接头进行周向配合，便于转接头和试验段的拆卸安装；在旋转试验段插入高强度高韧度的有机玻璃形成传热拍摄面，使得整个实验过程可视化；同时，采用液晶测温技术可以实现动态测量，实时反应温度变化，极大地提高了实验结果的准确性、可靠性和精确性，解决了现有实验装置对真实工作条件下透平叶片冷却传热研究的不足。冷却传热研究的不足。冷却传热研究的不足。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟透平叶片冷却的旋转实验系统


[0001]本专利技术属于透平叶片冷却
，特别涉及一种模拟透平叶片冷却的旋转实验系统。

技术介绍

[0002]燃气轮机装置由于其紧凑、高效、灵活等优点被广泛应用于化工、能源领域，而燃机叶片作为燃气轮机的核心部件，其工作环境十分恶劣。目前先进燃机的进口温度远远超过了叶片材料的许用温度，为保证叶片的正常工作，需要在叶片内部布置各种冷却通道以降低燃机叶片温度。
[0003]通过模化实验测试来获取不同冷却通道内的传热性能是研发燃机叶片的重要环节。常规的传热实验系统大多在静止状态下对冷却通道的传热性能进行研究，而燃机叶片实际处于旋转状态下工作。旋转产生的离心力、科氏力等会对流动换热产生影响。以往的静止实验系统忽略了燃机叶片在实际工程中产生的旋转效应，无法精确真实地模拟燃机叶片实际工作状态。相比之下，旋转实验系统将旋转效应带来的影响均考虑在内，可以将叶片的工作状态更准确的模拟出来。
[0004]在流场测温方面，传统实验系统测温往往采用热电偶测温、红外测温等技术。热电偶测温技术更适合于点测温，但要测量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟透平叶片冷却的旋转实验系统，其特征在于，包括供气模块、旋转模块和测试模块；供气模块用于为旋转模块提供稳定的加热空气；旋转模块包括旋转接头、轴承座、旋转试验段、平衡块和驱动装置，来自供气模块的空气通过旋转接头进入旋转轴中，然后经十字型接头进入旋转试验段，在旋转试验段的另一侧对称安装平衡块以实现动平衡，驱动装置用于驱动旋转试验段的旋转并控制转速；测试模块包括热电偶、红外光电传感器、导电滑环、CCD相机、频闪闪光灯和数据处理计算机，热电偶可以测得旋转试验段进口、出口的温度，红外光电传感器用于监测旋转试验段的位置，通过导电滑环来采集得到的旋转试验段进出口温度以及位置信号，并将信号传递给数据处理计算机；当通道到达拍照位置时，数据处理计算机向频闪闪光灯和CCD相机发送信号，两者同时开启，完成一幅图片的拍摄，通过拍摄连续时间段内的多张图片，计算处理得到传热面的传热系数分布。2.根据权利要求1所述的一种模拟透平叶片冷却的旋转实验系统，其特征在于，供气模块包括依次连通的气泵、储气罐、气体整流过滤网和气体加热器。3.根据权利要求2所述的一种模拟透平叶片冷却的旋转实验系统，其特征在于，供气模块还包括与气体加热器连通的三通电磁阀，空气通过气泵进入储气罐，随后经过气体整流过滤网成为稳定均匀气流，再进入管式气体加热器中获得温升，三通电磁阀通过阀门的切换实现瞬态温升。4.根据权利要求3所述的一种模拟透平叶片冷却的旋转实验系统，其特征在于，供气模块还包括温度控制器，气体加热器通过温度控制器调节温度。5.根据权利要求3所述的一种模拟...

【专利技术属性】
技术研发人员：张荻，朱发挥，赵名星，谢永慧，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：