CN103411769A - 用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置，包括稳压筒，稳压筒的一端设置第一法兰，另一端设置第二法兰;还包括:进气管与设置在稳压筒内的逆向进气管;其中，进气管的一端连接供气装置，另一端穿过第一法兰与逆向进气管连接，逆向进气管上设置有多个开口方向与第一法兰的侧面相对应的排气孔。本发明提供的用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置，可以有效降低稳压筒内的气流流速，减小压力波动;使用过程中，稳压筒内的气流静压与总压接近一致，涡流器流量波动不大，提高涡流器空气流量测量的准确度。
Description
技术领域
本发明涉及燃气涡轮发动机技术领域，特别地，涉及用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置。
背景技术
在对燃气涡轮发动机燃烧室的涡流器进行性能试验时，由于燃烧室单个涡流器的流量一般只有10g/s左右;因此，在进行燃烧室涡流器流量实验时，涡流器前方的空气流速越缓慢，稳压筒内空气总压和静压越趋于一致，压力就越稳定，压力波动也就随之降低;这样才能保证通过涡流器的空气流量稳定，流量测试准确。在做同一批次的涡流器流量试验时，需要在设定压力下逐个测试每一个涡流器的流量，只有涡流器前的压力稳定、波动不大时，才能控制好每个涡流器前的空气压力接近设定压力。因为涡流器前压力越接近设定压力，流量计测试的空气流量可比性越强。这样才能为检验和挑选涡流器提供可靠的依据。
目前，涡流器的性能试验装置主要采用带扩压段的稳压筒来稳定压力和流场。为了降低气流速度和减小压力波动，需要稳压筒的直径和长度足够大。当稳压筒的直径比较大时，为了达到良好的稳压效果，扩压段的长度就要相应增长，否则，稳压筒内的空气就会形成中心速度大，周围速度小的流动，甚至会在稳压筒内生成涡流，涡流器前的压力就会剧烈波动，严重影响涡流器流量测试的准确度。而在增长扩压段时，整个稳压筒装置将会非常庞大，不利于设备安装使用。现在使用的带扩压段的稳压筒筒体，由于扩压段的限制，其直径不能做得足够大。所以在做涡流器流量试验时，稳压筒内空气流速较大，而且在同一截面上，筒体内中心位置的流速要大于四周的速度，这样在稳压筒内总压要大于静压，涡流器前的压力会剧烈波动，严重影响涡流器流量测试的准确度。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置，以解决在燃烧室涡流器的性能试验中，由于稳压筒内压力不稳和波动，而影响涡流器的试验精度的技术问题。
为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置，包括稳压筒，稳压筒的一端设置第一法兰，另一端设置第二法兰;还包括:进气管与设置在稳压筒内的逆向进气管;其中，进气管的一端连接供气装置，另一端穿过第一法兰与逆向进气管连接，逆向进气管上设置有多个开口方向与第一法兰的侧面相对应的排气孔。
进一步地，稳压筒内设置有整流网，整流网位于逆向进气管与第二法兰之间。
进一步地，进气管与逆向进气管的中间部位连接。
进一步地，逆向进气管为两端封闭的直管。
进一步地，逆向进气管的两端通过堵盖封闭。
进一步地，排气孔等间距的设置在逆向进气管上。
进一步地，进气管与供气装置连接的一端上设置有进气法兰。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置，可以有效降低稳压筒内的气流流速，减小压力波动;使用过程中，稳压筒内的气流静压与总压接近一致，涡流器流量波动不大，提高了涡流器空气流量测量的准确度。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置优选实施例的结构示意图。
附图标记说明
1、进气法兰;2、进气管;3、第一法兰;4、逆向进气管;5、堵盖;6、稳压筒;7、整流网;8、涡流器;9、第二法兰。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
请参阅图1，本发明的优选实施例提供了一种用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置，包括稳压筒6，稳压筒6的一端设置第一法兰3，另一端设置第二法兰9;还包括:进气管2与设置在稳压筒6内的逆向进气管4。其中，进气管2的一端连接供气装置(图未示)，另一端穿过第一法兰3与逆向进气管4连接，逆向进气管4上设置有多个开口方向与第一法兰3的侧面相对应的排气孔。
在进行涡流器流量试验时，从供气装置输出的气流通过进气管2进入逆向进气管4，气流第一次改变流向，在逆向进气管4内流动;然后，逆向进气管4内的气流第二次改变流向，从逆向进气管4上排气孔输出，输出的气流在遇到第一法兰3的侧面后，第三次改变流向，并在稳压筒6内扩散，形成流速缓慢、均匀的气流;此后，气流朝向第二法兰9运动，进入到固定在第二法兰9上的进行性能试验的涡流器8中。
优选地，为进一步的降低气流的流速，在稳压筒6内设置有整流网7，整流网7位于逆向进气管4与第二法兰9之间。在实际实施的过程中，整流网7可根据需要设置多张。
优选地，为进一步提高气流的均匀度，进气管2与逆向进气管4的中间部位连接，排气孔等间距的设置在逆向进气管4上，以保证逆向进气管4每端进入的气流量大致一致，每一排气孔输出的气流流速大致相同。
为降低逆向进气管4的制造难度，优选地，逆向进气管4采用两端封闭的直管，直管的两端通过堵盖5封闭。在本优选实施例中，逆向进气管4设有一根，进气管2与逆向进气管4构成“T”字形状。在实际实施的过程中，当气体的流量比较大或者对气流压力的稳定性具有更高要求时，可以采用多根逆向进气管4拼接，组成如“Y”字形结构、“X”字形结构，逆向进气管4也可以如环形管的结构。
优选地，为便于进气管2与供气装置连接，进气管2的一端上设置有进气法兰1。
使用流体力学计算软件分别对现有技术中带扩压段的稳压装置与本发明提供的用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置进行了模拟压力计算。其中，带扩压段的稳压装置，其稳压筒内从进气口到出气口都存在压力梯度，可见进行性能试验的涡流器的前静压不稳定。本发明用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置，其稳压筒内的静压除进气口处有压力变化外，稳压筒内的其余空间静压相等。
带扩压段的稳压装置，其稳压筒的轴线位置的总压会大于四周的总压，说明在轴线位置上，气流的流速要大于四周气流的流速。本发明用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置，其稳压筒内的总压除逆向进气管处有变化外，其余空间内的总压相等，说明稳压筒内在逆向进气管以后的空间，气流的流速相等。
使用本发明提供的用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置对涡流器进行流量试验时，测得的稳压筒内压力波动为±15Pa，质量流量的波动为±0.9％，稳压筒内涡流器前总压最大值与最小值相差可以控制在40Pa左右，稳压筒内的空气总压和静压相差不大于15Pa。在相同的测试条件下，使用现有技术中的带扩压段的稳压装置对同一涡流器进行流量试验时，测得的稳压筒内压力波动为±50Pa，质量流量的波动为±1.5％，稳压筒内涡流器前总压最大值与最小值相差只能控制到100Pa左右，稳压筒内的空气总压和静压相差在120Pa左右。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果
本发明提供的用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置，其稳压效果好于现有技术中的带扩压段的稳压装置，可以有效降低稳压筒内的气流流速，减小压力波动;使用过程中，稳压筒内的气流静压与总压接近一致，涡流器流量波动不大，提高了涡流器空气流量测量的准确度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明;对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置，包括稳压筒(6)，所述稳压筒(6)的一端设置第一法兰(3)，另一端设置第二法兰(9)，其特征在于，还包括：
进气管(2)与设置在所述稳压筒(6)内的逆向进气管(4);
其中，所述进气管(2)的一端连接供气装置，另一端穿过所述第一法兰(3)与所述逆向进气管(4)连接，所述逆向进气管(4)上设置有多个开口方向与所述第一法兰(3)的侧面相对应的排气孔。
2.根据权利要求1所述的用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置，其特征在于：
所述稳压筒(6)内设置有整流网(7)，所述整流网(7)位于所述逆向进气管(4)与所述第二法兰(9)之间。
3.根据权利要求1所述的用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置，其特征在于：
所述进气管(2)与所述逆向进气管(4)的中间部位连接。
4.根据权利要求3所述的用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置，其特征在于：
所述逆向进气管(4)为两端封闭的直管。
5.根据权利要求4所述的用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置，其特征在于：
所述逆向进气管(4)的两端通过堵盖(5)封闭。
6.权利要求1-5中任一项所述的用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置，其特征在于：
所述排气孔等间距的设置在所述逆向进气管(4)上。
7.根据权利要求1所述的用于燃气涡轮发动机涡流器性能试验的进气稳压装置，其特征在于：
所述进气管(2)与所述供气装置连接的一端上设置有进气法兰(1)。
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