热冲击试验器冷气系统技术方案

本发明专利技术公开了一种热冲击试验器冷气系统，其包括用于向叶片输出冷气的冷气出口管，热冲击试验器冷气系统包括：至少两组冷气管路，每组冷气管路均包括依次设置的气源和电加热器；第一管道阀和第二管道阀，其中一组冷气管路的出气端通过第一管道阀连通至冷气出口管，另一组冷气管路的出气端通过第二管道阀连通至冷气出口管；控制模组，控制模组电连接于第一管道阀和第二管道阀，并能够分别控制第一管道阀和第二管道阀的开闭状态。该热冲击试验器冷气系统，使得每组冷气管路中的电加热器可以分别保持在特定温度的加热状态下，分别提供不同温度的冷气，实现快速将不同温度的冷气输出至冷气出口管的目的，有效提升了热冲击试验的试验结果的可信度。结果的可信度。结果的可信度。

【技术实现步骤摘要】
热冲击试验器冷气系统


[0001]本专利技术涉及一种热冲击试验器冷气系统。

技术介绍

[0002]涡轮叶片热冲击试验主要考核试验叶片在冷热冲击条件下的疲劳特性，试验叶片在试验过程中温度周期性变化模拟发动机的启停状态，一个周期主要分为快速升温阶段、高温保持阶段、快速降温阶段、低温保持阶段。
[0003]其中，热冲击试验器通过主气系统给试验叶片外部流道提供高温燃气，而冷气系统给试验叶片内腔提供冷却空气。(注：冷却空气指低于叶片表面温度的空气，由于涡轮叶片表面平均温度一般高于800℃，上述的冷却空气温度也远远高于常温空气)。热冲击试验通过周期性改变燃气、冷气参数，实现试验叶片温度周期性变化。热冲击试验要求试验器提供的燃气、冷气参数能够快速变化，低参数与高参数之间的切换时间约10s左右。现有技术中的热冲击试验器冷气系统如图1所示，一般包括压气机1'、开关2'、第一调节阀3'、第二调节阀4'、流量计5'、电加热器6'、压力传感器7'和温度传感器8'。由于电加热器6'的热惯性大且不允许频繁切换功率，不利于对叶片进行输出的冷气的高低参数实现快速切换。因此，在热冲击试验时，通常冷气参数一直保持不变，或者在整个试验过程中不通冷气，上述的这两种方法均导致试验结果可信度降低。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中对叶片进行热冲击试验的试验结果的可信度较低的缺陷，提供一种热冲击试验器冷气系统。
[0005]本专利技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0006]一种热冲击试验器冷气系统，其包括用于向叶片输出冷气的冷气出口管，所述热冲击试验器冷气系统包括：
[0007]至少两组冷气管路，每组所述冷气管路均包括依次设置的气源和电加热器；
[0008]第一管道阀和第二管道阀，其中一组所述冷气管路的出气端通过所述第一管道阀连通至所述冷气出口管，另一组所述冷气管路的出气端通过所述第二管道阀连通至所述冷气出口管；
[0009]控制模组，所述控制模组电连接于所述第一管道阀和所述第二管道阀，并能够分别控制所述第一管道阀和所述第二管道阀的开闭状态。
[0010]该热冲击试验器冷气系统，通过设置两组以上的冷气管路，使得每组冷气管路中的电加热器可以分别保持在特定温度的加热状态下，以分别提供不同温度的冷气，同时，通过设置第一管道阀和第二管道阀使这两组冷气管路分别连通至冷气出口管，通过控制模组控制这些管道阀的开闭状态，实现快速将不同温度的冷气输出至冷气出口管的目的。该结构设置，由于每个电加热器仅需在特定温度持续工作，因此无需考虑电加热器热惯性的问题。同时，通过控制模组控制管道阀的开闭状态，实现不同冷气参数按目标值快速切换的功
能，有效提升了热冲击试验的试验结果的可信度。
[0011]较佳地，所述热冲击试验器冷气系统还包括：
[0012]排气塔；
[0013]第三管道阀和第四管道阀，其中一组所述冷气管路的出气端还通过所述第三管道阀连通至所述排气塔，另一组所述冷气管路的出气端还通过所述第四管道阀连通至所述排气塔；
[0014]所述控制模组还电连接于所述第三管道阀和所述第四管道阀，并能够分别控制所述第三管道阀和所述第四管道阀的开闭状态。
[0015]上述的结构设置，冷气管路还通过管道阀连通至排气塔，使得该冷气管路在不向叶片供冷气时，通过切换管道阀将产生的冷气输送至排气塔，使得冷气管路的冷气参数保持基本稳定。
[0016]较佳地，所述热冲击试验器冷气系统还包括阻力模拟装置，所述阻力模拟装置设置在第三管道阀和/或所述第四管道阀连通至所述排气塔的管道上。
[0017]上述的结构设置，在冷气管路还通过管道阀连通至排气塔的管路中设置阻力模拟装置，以对该段管道的管阻实现调整和控制。通过使阻力模拟装置所提供的管道阻力与通入试验叶片冷却腔的阻力接近，避免冷气管路在流路切换时因产生较大流量波动而导致冷气参数波动。因此，该结构设置可有效提升冷气参数的稳定性。
[0018]较佳地，所述热冲击试验器冷气系统还包括压力传感器，所述压力传感器设置在第一管道阀和/或所述第二管道阀连通至所述冷气出口管的管道上。
[0019]上述的结构设置，通过设置压力传感器，实现对输出冷气的压力检测，进一步提高试验的可信度。
[0020]较佳地，所述热冲击试验器冷气系统还包括温度传感器，所述温度传感器设置在第一管道阀和/或所述第二管道阀连通至所述冷气出口管的管道上。
[0021]上述的结构设置，通过设置温度传感器，实现对输出冷气的温度检测，进一步提高试验的可信度。
[0022]较佳地，所述热冲击试验器冷气系统还包括流量传感器，在每一组所述冷气管路中，所述流量传感器沿气流流向设置在所述电加热器的前端。
[0023]上述的结构设置，通过实时检测气体的流量大小，便于电加热器更有效率地进行加热。
[0024]较佳地，两组所述冷气管路共用同一个所述气源，所述气源的出口端通过管路并联连通至两组所述冷气管路的所述电加热器中。
[0025]较佳地，所述热冲击试验器冷气系统还包括第一节流阀和第二节流阀，所述第一节流阀设置在所述气源和其中一组所述冷气管路的所述电加热器之间，所述第二节流阀设置在所述气源和另一组所述冷气管路的所述电加热器之间。
[0026]上述的结构设置，通过设置节流阀实现对该路冷气调节压力的目的。
[0027]较佳地，所述热冲击试验器冷气系统还包括排气塔；
[0028]所述气源还通过旁通管路直接连通至所述排气塔，所述旁通管路可关断。
[0029]上述的结构设置，在开启旁通管路的情况下，实现排空支路的目的。
[0030]较佳地，所述气源具有空气压缩机。
[0031]本专利技术的积极进步效果在于：
[0032]该热冲击试验器冷气系统，通过设置两组以上的冷气管路，使得每组冷气管路中的电加热器可以分别保持在特定温度的加热状态下，以分别提供不同温度的冷气，同时，通过设置第一管道阀和第二管道阀使这两组冷气管路分别连通至冷气出口管，通过控制模组控制这些管道阀的开闭状态，实现快速将不同温度的冷气输出至冷气出口管的目的。该结构设置，由于每个电加热器仅需在特定温度持续工作，因此无需考虑电加热器热惯性的问题。同时，通过控制模组控制管道阀的开闭状态，实现不同冷气参数按目标值快速切换的功能，有效提升了热冲击试验的试验结果的可信度。
附图说明
[0033]图1为现有技术中的热冲击试验器冷气系统的布局示意图。
[0034]图2为本专利技术一实施例的热冲击试验器冷气系统的布局示意图。
[0035]附图标记说明：
[0036]冷气管路100
[0037]电加热器1
[0038]第一管道阀21
[0039]第二管道阀22
[0040]第三管道阀31
[0041]第四管道阀32
[0042]阻力模拟装置4
[0043]压力传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热冲击试验器冷气系统，其包括用于向叶片输出冷气的冷气出口管，其特征在于，所述热冲击试验器冷气系统包括：至少两组冷气管路，每组所述冷气管路均包括依次设置的气源和电加热器；第一管道阀和第二管道阀，其中一组所述冷气管路的出气端通过所述第一管道阀连通至所述冷气出口管，另一组所述冷气管路的出气端通过所述第二管道阀连通至所述冷气出口管；控制模组，所述控制模组电连接于所述第一管道阀和所述第二管道阀，并能够分别控制所述第一管道阀和所述第二管道阀的开闭状态。2.如权利要求1所述的热冲击试验器冷气系统，其特征在于，所述热冲击试验器冷气系统还包括：排气塔；第三管道阀和第四管道阀，其中一组所述冷气管路的出气端还通过所述第三管道阀连通至所述排气塔，另一组所述冷气管路的出气端还通过所述第四管道阀连通至所述排气塔；所述控制模组还电连接于所述第三管道阀和所述第四管道阀，并能够分别控制所述第三管道阀和所述第四管道阀的开闭状态。3.如权利要求2所述的热冲击试验器冷气系统，其特征在于，所述热冲击试验器冷气系统还包括阻力模拟装置，所述阻力模拟装置设置在第三管道阀和/或所述第四管道阀连通至所述排气塔的管道上。4.如权利要求1所述的热冲击试验器冷气系统，其特征在于，所述热冲击试验器冷气系统还包括压力传感器，所述压力传感器设置在第一管道...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志强，赵虹翔，王斌，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：