【技术实现步骤摘要】
适用于测试高工况下涡轮叶片特性的综合试验系统及方法
[0001]本专利技术涉及航空发动机涡轮叶片试验测试领域，特别是涉及一种适用于测试高工况下涡轮叶片特性的综合试验系统及其方法。
技术介绍
[0002]涡轮叶片是航空发动机中最关键的零件之一，它处于发动机中温度最高、应力最复杂、环境最恶劣的部位，且数量众多、形状复杂、尺寸要求高、加工难度大，直接影响着航空发动机的性能。
[0003]而涡轮叶片从最初设计到最终定型需要进行大量的各种工况下的试验，得到相关数据后进行不断地优化改进，才能保证其能够满足发动机性能、可靠性和寿命的要求，所以急需一种能够模拟真实发动机的综合试验系统，并且能够采用尽可能多的，先进的测量技术对涡轮叶片的各种参数进行全寿命监测和记录。
[0004]相对于整机试验台而言，涡轮叶片特性的综合试验系统（下面简称涡轮台）属于高技术含量的部件类试验设施，在国内只有极少数科研院所具备涡轮台的工程级设计及使用能力；传统的涡轮台往往都是通过相似原理降低了工况，与真实工况相去甚远，导致无法得到在高温高转速等极限条...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于测试高工况下涡轮叶片特性的综合试验系统，其特征在于：包括如下系统：涡轮试验段（1）：进行涡轮转子或者静子叶片试验，通过更换不同叶片，即可开展不同工况和参数下气膜覆盖、换热特性、端壁冷却、内外耦合、叶尖间隙的试验；进气系统（2）：包含三条气路，分别为主流气路，次流气路和引射气路；所述主流气路连接进气系统（2）燃烧室的进口，给其供气，模拟高温高压的主流燃气；所述次流气路连接涡轮试验段（1）的涡轮转子，用来模拟冷气，同时还对前后轴承腔封严以及防止燃气倒灌；所述引射气路包括放气电磁阀1，开关阀1和调节阀1与排气系统（3）的引射器连接，三个阀门巧妙配合，当总流量过大时，通过放气电磁阀1进行泄气，防止管道壅塞；开关阀直接决定管道的开和闭，最后通过控制调节阀1的开度来精确调控流量，模拟不同的背压；排气系统（3）：包括排气蜗壳，引射器和消音塔；所述排气蜗壳与涡轮试验段（1）出口相连，用来收集废气；所述引射器与进气系统（2）的引射气路相连，利用引射气路的不同压力，流量的气体产生引射效应，模拟不同的背压环境；滑油供给系统（4）：连接涡轮试验段（1）和负载系统（6）中的齿轮箱，用于水利测功机及试验件轴承的润滑及冷却，保证测功机及试验件的稳定运行；燃油供给系统（5）：与进气系统（2）的燃烧室相连,为燃烧室提供满足压力、流量及洁净度要求的燃油；负载系统（6）：包括联轴器、测扭器和水力测功机,用于吸收试验件产生的功，并通过调整和测量试验件的转速及扭矩对所吸收的功进行测量；冷却水系统（7）：与负载系统（6）、滑油供给系统（4）相连，用于对负载系统、滑油供给系统的冷却；测量系统（8）：包括常规测量系统，用于完成常规的温度、压力、流量、转速测量；特殊测量系统包括PSP测试系统、红外测温系统及叶尖间隙测量系统，用于测量叶片全表面温度、气膜覆盖情况以及叶尖间隙；控制系统（9）：通过信号线与进气系统（2）的各阀门和燃油供给系统（5）、负载系统（6），以及测量系统（8）相连，并配合音视频系统（10），实现远程精确实时操控。2.根据权利要求1所述的一种适用于测试高工况下涡轮叶片特性的综合试验系统，其特征在于：所述进气系统（2）的三路均设置有开关阀，调节阀，放气阀和喷管，其中次流气路还装有加热器，次流气路和主流气路前还装有过滤器。3.根据权利要求1所述的一种适用于测试高工况下涡轮叶片特性的综合试验系统，其特征在于：所述排气系统（3）采用排气塔结合消音片的消音形式，所述消音片采用双层微孔板片式，共2层，每层消音20 dB（A）；消声片采用厚片、薄片组合，外形尺寸1.5m（高）*1m（宽）*0.287m（厚），每层布置2片，共4片，排气塔内壁一半面积贴厚片、一半面积贴薄片消声器。4.根据权利要求1所述的一种适用于测试高工况下涡轮叶片特性的综合试验系统，其特征在于：所述测量系统（8）分为常规测量系统和特殊测量系统两类；所述常规测量系统完成常规的温度、压力、流量、转速等测量；所述特殊测量系统包括PSP测试系统、红外测温系统及叶尖间隙测量系统；该测量系统通过滑环安装在涡轮试验...
【专利技术属性】
技术研发人员：由儒全，李海旺，施锦程，陶智，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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