一种用于测量燃烧室出口温度分布的光机结构制造技术

本申请提供了一种用于测量燃烧室出口温度分布的光机结构，属于航空发动机燃烧室出口温度测试技术领域，具体包括测量框架和安装于所述测量框架上的多个探头安装座，所述测量框架的进口端通过法兰与燃烧室出口连接，所述探头安装座用于安装探头；所述测量框架为设有夹层水腔的正多边体，多个所述探头安装座沿所述测量框架的周向两两相对设置，相对设置的两个所述探头中的一个用于发射激光测试信号，另一个用于接收所述激光测试信号。通过本申请的处理方案，可以获得燃烧室出口二维温度分布，能够准确反映燃烧室出口温度分布趋势。够准确反映燃烧室出口温度分布趋势。够准确反映燃烧室出口温度分布趋势。

【技术实现步骤摘要】
一种用于测量燃烧室出口温度分布的光机结构


[0001]本申请涉及航空发动机燃烧室出口温度测试
，尤其涉及一种用于测量燃烧室出口温度分布的光机结构。

技术介绍

[0002]由于燃烧室出口温度对航空发动机燃烧室工作安全性及可靠性的重要作用，随着燃烧室的发展，燃烧室出口温度不断提高。目前，获取燃气轮机燃烧温度的测试方法常采用接触式探针测试技术，而接触式探针在测试流场中存在着对流场的影响，具有一定的局限性和不足等问题。
[0003]TDLAT是一种极具发展前景的流场诊断技术，研究发现可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy，TDLAS)不需要直接接触高温燃气，具有测量精度高、响应快，对测试流场无干扰等优势，能够为航空发动机燃烧室性能评定提供同时具有时间和空间分辨性的试验数据，弥补接触式探针测试技术的不足。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请实施例提供一种用于测量燃烧室出口温度分布的光机结构，至少部分解决现有技术中存在的测试探针会对测试流场产生影响的问题。
[0005]本申请实施例提供一种用于测量燃烧室出口温度分布的光机结构，所述光机结构包括测量框架和安装于所述测量框架上的多个探头安装座，所述测量框架的进口端通过法兰与燃烧室出口连接，所述探头安装座用于安装探头；所述测量框架为设有夹层水腔的正多边体，多个所述探头安装座沿所述测量框架的周向两两相对设置，相对设置的两个所述探头中的一个用于发射激光测试信号，另一个用于接收所述激光测试信号。
[0006]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述探头安装座包括测量孔件、壁面过渡件和探头模块，所述测量孔件焊接于所述测量框架上，所述壁面过渡件插入所述测量孔件中并与所述测量框架相接，所述探头模块插入所述壁面过渡件中，所述探头模块用于安装所述探头；所述探头模块、壁面过渡件和测量孔件的中心相通，用于使所述探头的激光测试信号通入到测量框架内。
[0007]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述探头模块与所述壁面过渡件之间为球头配合。
[0008]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述壁面过渡件靠近所述测量框架内部的一端设有窗口，所述窗口内安装耐高温密封窗片，所述窗片用于透过所述激光测试信号。
[0009]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述测量框架上还设有多点总温探针安装座，所述多点总温探针安装座位于沿气流方向的所述探头安装座的后侧，所述多点总温探针安装座用于安装多点总温探针；
[0010]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述多点总温探针安装座设置为两个，分别设置在所述测量框架的中心纵截面两侧，且分别与所述探头安装座中轴线对齐。
[0011]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述测量框架上还设有进水口和出水口，所述出水口位于所述测量框架的上侧，所述进水口位于所述测量框架的下侧。
[0012]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述测量框架包括内侧板和外侧板，所述内侧板与所述外侧板之间形成所述夹层水腔，所述夹层水腔中设有导流条，所述导流条与所述内侧板焊接。
[0013]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述壁面过渡件和所述探头模块上均设有通气孔。
[0014]根据本申请实施例的一种具体实现方式，所述测量框架为设有夹层水腔的正四边体结构，所述探头安装座在所述测量框架的每侧边的安装数量相同且均匀布置。
[0015]有益效果
[0016]本申请实施例中的用于测量燃烧室出口温度分布的光机结构与燃烧室出口测量段采用一体化设计，整体结构布置紧凑。光机结构的测试安装座采用多组对称的设置，形成多光路布网的方式，能获取测试区域流场内部的二维温度分布。光机结构采用壁面过渡件、准探头模块之间以球头配合方式，以及调节螺钉自由度，来实现激光测试信号的光路对准；可拆卸的壁面过渡件和探头模块结构简单，加工使用维护方便。
[0017]该光机结构壳体采用夹层水腔结构，冷却效果好，能很好的满足TDLAT技术对燃烧室出口温度测试需求，该光机结构装置工作可靠，并达到预期的要求，取得了良好的使用效果。
[0018]采用氮气吹除壁面过渡件和探头模块之间的空气，消除由于空气加热和未知水汽浓度对测量结果产生的影响，提高测试结果准确性。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0020]图1为根据本专利技术一实施例的用于测量燃烧室出口温度分布的光机结构的示意图；
[0021]图2为根据本专利技术一实施例的A
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A剖面结构示意图；
[0022]图3为根据本专利技术一实施例的B
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B剖面结构示意图
[0023]图4为根据本专利技术一实施例的C
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C剖面结构示意图；
[0024]图5为根据本专利技术一实施例的探头模块和壁面过渡件装配示意图；
[0025]图6为根据本专利技术一实施例的壁面过渡件结构示意图；
[0026]图7为根据本专利技术一实施例的壁面过渡件结构的俯视图；
[0027]图8为根据本专利技术一实施例的探头模块结构示意图；
[0028]图9为根据本专利技术一实施例的探头模块结构的俯视图。
[0029]图中：1、法兰，2、探头模块，3、壁面过渡件，4、外侧板，5、内侧板，6、多点总温探针安装座，7、探针堵盖，8、测量孔件，9、探头堵盖，10、耐高温密封窗片，11、导流条，12、出水口，13、进水口，14、第一通气孔，15、第一通孔，16、螺纹孔，17、第二通气孔，18、第二通孔，19、夹层水腔。
具体实施方式
[0030]下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
[0031]以下通过特定的具体实例说明本申请的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本申请的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本申请的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0032]要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本申请，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测量燃烧室出口温度分布的光机结构，其特征在于，所述光机结构包括测量框架和安装于所述测量框架上的多个探头安装座，所述测量框架的进口端通过法兰与燃烧室出口连接，所述探头安装座用于安装探头；所述测量框架为设有夹层水腔的正多边体，多个所述探头安装座沿所述测量框架的周向两两相对设置，相对设置的两个所述探头中的一个用于发射激光测试信号，另一个用于接收所述激光测试信号。2.根据权利要求1所述的用于测量燃烧室出口温度分布的光机结构，其特征在于，所述探头安装座包括测量孔件、壁面过渡件和探头模块，所述测量孔件焊接于所述测量框架上，所述壁面过渡件插入所述测量孔件中并与所述测量框架相接，所述探头模块插入所述壁面过渡件中，所述探头模块用于安装所述探头；所述探头模块、壁面过渡件和测量孔件的中心相通，用于使所述探头的激光测试信号通入到测量框架内。3.根据权利要求2所述的用于测量燃烧室出口温度分布的光机结构，其特征在于，所述探头模块与所述壁面过渡件之间为球头配合。4.根据权利要求2所述的用于测量燃烧室出口温度分布的光机结构，其特征在于，所述壁面过渡件靠近所述测量框架内部的一端设有窗口，所述窗口内安装耐高温密封窗片，所述窗片用于透过所述激光测试信号。5.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李翠凤，刘重阳，齐东东，许振宇，阮俊，
申请(专利权)人：中国航发四川燃气涡轮研究院，
类型：发明
国别省市：