專利名稱：吹氣或吸氣式壓氣機(jī)葉柵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測試壓氣機(jī)葉柵的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
軸流式壓氣機(jī)是燃?xì)廨啓C(jī)的重要組成部分，可將氣體壓縮到特定的壓力，廣泛應(yīng)用于航空、地面、艦船和飛航導(dǎo)彈等領(lǐng)域，是重要的動力系統(tǒng)。葉片是壓氣機(jī)的主要部件，氣體流過葉片組成的流道時受到葉片對其的作用力并獲得機(jī)械能?，F(xiàn)代燃?xì)廨啓C(jī)對其主要部件——壓氣機(jī)的負(fù)荷水平提出了很高的要求，而葉片負(fù)荷的大幅度增加將使得葉柵(兩個或兩個以上的葉片稱為葉柵)中橫向壓力梯度和二次流動加強(qiáng)，附面層增厚并產(chǎn)生大尺度非定常流動分離，葉柵損失迅速增大，壓氣機(jī)失速裕度和效率急劇下降。由于壓氣機(jī)葉片設(shè)計屬于高科技范疇，雖然有理論計算方法，但主要還是依靠各種試驗(yàn)才能獲得理想結(jié)果，尤其是對于采用吹氣/吸氣技術(shù)的新型壓氣機(jī)而言更是如此。從深入了解吹氣/吸氣壓氣機(jī)葉柵中流動的物理過程，驗(yàn)證理論分析方法的適用性等角度出發(fā)，實(shí)驗(yàn)研究工作都是十分基本和必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有的壓氣機(jī)葉柵試驗(yàn)裝置無法測試吹氣或吸氣式壓氣機(jī)葉柵內(nèi)部流動的問題，進(jìn)而提供了一種吹氣或吸氣式壓氣機(jī)葉柵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是吹氣或吸氣式壓氣機(jī)葉柵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括吹氣/吸氣裝置和平面葉柵實(shí)驗(yàn)裝置，所述的吹氣/吸氣裝置和平面葉柵實(shí)驗(yàn)裝置連通，所述的平面葉柵實(shí)驗(yàn)裝置由上端板、下端板、實(shí)心葉片、空心葉片、上吹氣/吸氣接口、下吹氣/吸氣接口、探針組成，所述的上端板和下端板之間左右的兩端部至少各設(shè)有一個實(shí)心葉片，所述的實(shí)心葉片里側(cè)的上端板和下端板之間至少設(shè)有三個空心葉片；所述的上吹氣/吸氣接口分別設(shè)置在各個空心葉片的上端橫截面上，所述的上吹氣/吸氣接口還穿過上端板并與上端板連接；所述的下吹氣/吸氣接口分別設(shè)置在各個空心葉片的下端橫截面上，所述的下吹氣/吸氣接口還穿過下端板并與下端板分別連接，所述的探針設(shè)置在上端板和下端板之間。
本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明提出了一種用于研究葉片或端壁表面吹氣/吸氣、改善壓氣機(jī)葉片柵內(nèi)部流動的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，可作為詳細(xì)分析這種葉柵內(nèi)三維流場結(jié)構(gòu)及氣動性能的簡化模型，探索提高這種壓氣機(jī)性能的途徑。通過調(diào)節(jié)吹氣/吸氣裝置的壓力源壓力保證研究所需的不同的吹氣或吸氣流量，進(jìn)而詳細(xì)分析吹除或吸除低能流體使壓氣機(jī)葉柵內(nèi)部氣流不發(fā)生分離或推遲分離發(fā)生機(jī)理。在壓氣機(jī)葉柵中可能發(fā)生流動分離的區(qū)域開設(shè)吹氣/吸氣槽道，吹除或吸除低能流體可使氣流不發(fā)生分離或推遲分離發(fā)生，大幅度提高葉片負(fù)荷。本發(fā)明還具有實(shí)驗(yàn)成本低廉、易于實(shí)現(xiàn)對葉片通道內(nèi)部流場詳細(xì)測量等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為平面葉柵實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)應(yīng)用的框圖。
具體實(shí)施例方式
具體實(shí)施方式
一如圖1、圖2所示，本實(shí)施方式的吹氣或吸氣式壓氣機(jī)葉柵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由吹氣/吸氣裝置13和平面葉柵實(shí)驗(yàn)裝置6組成，所述的吹氣/吸氣裝置13和平面葉柵實(shí)驗(yàn)裝置6連通，所述的平面葉柵實(shí)驗(yàn)裝置6由上端板7、下端板8、實(shí)心葉片9、空心葉片10、上吹氣/吸氣接口11-1、下吹氣/吸氣接口11-2、探針12組成，所述的上端板7和下端板8之間左右的兩端部至少各設(shè)有一個實(shí)心葉片9，所述的實(shí)心葉片9里側(cè)的上端板7和下端板8之間至少設(shè)有三個空心葉片10；所述的上吹氣/吸氣接口11-1分別設(shè)置在各個空心葉片10的上端橫截面上，所述的上吹氣/吸氣接口11-1還穿過上端板7并與上端板7連接；所述的下吹氣/吸氣接口11-2分別設(shè)置在各個空心葉片10的下端橫截面上，所述的下吹氣/吸氣接口11-2還穿過下端板8并與下端板8分別連接，所述的探針12設(shè)置在上端板7和下端板8之間。
具體實(shí)施方式
二如圖1所示，本實(shí)施方式所述的吹氣/吸氣裝置13由吹氣/吸氣壓力源1、一次穩(wěn)壓箱2、流量計量裝置3、調(diào)節(jié)閥4和二次穩(wěn)壓箱5組成，所述的吹氣/吸氣壓力源1、二次穩(wěn)壓箱2、流量計量裝置3、調(diào)節(jié)閥4和二次穩(wěn)壓箱5從左至右依次設(shè)置并串聯(lián)在一起，二次穩(wěn)壓箱5和平面葉柵實(shí)驗(yàn)裝置6連接。一次穩(wěn)壓箱2和二次穩(wěn)壓箱5使壓力穩(wěn)定，保證了吹氣/吸氣葉片空腔內(nèi)部的壓力相等且均勻，調(diào)節(jié)閥4及流量計量裝置3用于調(diào)節(jié)和準(zhǔn)確計量吹氣/吸氣流量，吹氣/吸氣壓力源1用于提供背壓，當(dāng)吹氣時，吹氣/吸氣壓力源1為壓縮機(jī)，當(dāng)吸氣時，吹氣/吸氣壓力源1為真空泵。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。壓縮機(jī)選用沈陽空氣壓縮機(jī)制造廠生產(chǎn)的型號為W-3/7的壓縮機(jī)；真空泵選用珠海市科亞貿(mào)易有限公司生產(chǎn)的SK-3水環(huán)式真空泵；流量計量裝置選用天津市迅爾儀表科技有限公司生產(chǎn)的LWQ-100氣體渦輪流量計，所述的穩(wěn)壓箱為現(xiàn)有技術(shù)。
具體實(shí)施方式
三如圖2所示，本實(shí)施方式所述的空心葉片(10)的吸力面上設(shè)有吹氣/吸氣槽14。相鄰葉片組成的通道內(nèi)的流動具有周期性，只需測量葉柵中間一個通道內(nèi)部的流動即可，因此只有中間的三個葉片設(shè)有吹氣/吸氣槽道，其它葉片就無需特殊加工，降低了實(shí)驗(yàn)成本。當(dāng)壓力源的壓力高于葉片或端壁表面開設(shè)吹氣/吸氣槽道位置處的壓力時即為吹除低能流體，反之則為吸除低能流體。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一或三相同。
具體實(shí)施方式
四如圖1所示，本實(shí)施方式還包括數(shù)據(jù)采集裝置15，所述的數(shù)據(jù)采集裝置15一端與探針12連接，另一端與計算機(jī)連接。采用這樣的結(jié)構(gòu)，便于處理實(shí)驗(yàn)信息。其它組成和連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。數(shù)據(jù)采集裝置中的壓力變送器是英國Hinchest公司生產(chǎn)的PM10-1-2-S-O型微壓力變送器，其它為現(xiàn)有技術(shù)。
具體實(shí)施方式
五如圖3所示，本實(shí)施方式是本發(fā)明應(yīng)用到實(shí)際中的一個實(shí)施例，調(diào)壓裝置將壓力傳遞到壓力源壓力，經(jīng)調(diào)節(jié)裝置、流量計量裝置、穩(wěn)壓后將壓力傳遞到吹氣/吸氣式壓氣機(jī)葉柵實(shí)驗(yàn)臺上；吹氣/吸氣式壓氣機(jī)葉柵實(shí)驗(yàn)臺將壓力通過探針壓力、端壁/型面壓力將壓力傳遞到壓力傳感器上、壓力傳感器通過信號放大器和A/D板將信息輸入計算機(jī)；計算機(jī)將信息反饋到數(shù)字量輸出板上，數(shù)字量輸出板通過驅(qū)動電源、步進(jìn)電機(jī)、氣動探針將壓力信息傳遞給吹氣/吸氣式壓氣機(jī)葉柵實(shí)驗(yàn)臺。
權(quán)利要求
1.一種吹氣或吸氣式壓氣機(jī)葉柵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，它包括吹氣/吸氣裝置(13)和平面葉柵實(shí)驗(yàn)裝置(6)，所述的吹氣/吸氣裝置(13)和平面葉柵實(shí)驗(yàn)裝置(6)連通，其特征在于所述的平面葉柵實(shí)驗(yàn)裝置(6)由上端板(7)、下端板(8)、實(shí)心葉片(9)、空心葉片(10)、上吹氣/吸氣接口(11-1)、下吹氣/吸氣接口(11-2)、探針(12)組成，所述的上端板(7)和下端板(8)之間左右的兩端部至少各設(shè)有一個實(shí)心葉片(9)，所述的實(shí)心葉片(9)里側(cè)的上端板(7)和下端板(8)之間至少設(shè)有三個空心葉片(10)；所述的上吹氣/吸氣接口(11-1)分別設(shè)置在各個空心葉片(10)的上端橫截面上，所述的上吹氣/吸氣接口(11-1)還穿過上端板(7)并與上端板(7)連接；所述的下吹氣/吸氣接口(11-2)分別設(shè)置在各個空心葉片(10)的下端橫截面上，所述的下吹氣/吸氣接口(11-2)還穿過下端板(8)并與下端板(8)分別連接，所述的探針(12)設(shè)置在上端板(7)和下端板(8)之間。
2.根據(jù)權(quán)得要求1所述的吹氣或吸氣式壓氣機(jī)葉柵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于所述的吹氣/吸氣裝置(13)由吹氣/吸氣壓力源(1)、一次穩(wěn)壓箱(2)、流量計量裝置(3)、調(diào)節(jié)閥(4)和二次穩(wěn)壓箱(5)組成，所述的吹氣/吸氣壓力源(1)、二次穩(wěn)壓箱(2)、流量計量裝置(3)、調(diào)節(jié)閥(4)和二次穩(wěn)壓箱(5)從左至右依次設(shè)置并串聯(lián)在一起，二次穩(wěn)壓箱(5)和平面葉柵實(shí)驗(yàn)裝置(6)連接。
3.根據(jù)權(quán)得要求1或3所述的吹氣或吸氣式壓氣機(jī)葉柵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于所述的空心葉片(10)的吸力面上設(shè)有吹氣/吸氣槽(14)。
4.根據(jù)權(quán)得要求1所述的吹氣或吸氣式壓氣機(jī)葉柵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于它還包括數(shù)據(jù)采集裝置(15)，所述的數(shù)據(jù)采集裝置(15)與探針(12)連接。
全文摘要
吹氣或吸氣式壓氣機(jī)葉柵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，它涉及一種測試壓氣機(jī)葉柵的實(shí)驗(yàn)裝置。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的試驗(yàn)裝置無法測試吹氣或吸氣式壓氣機(jī)葉柵內(nèi)部流動的問題。所述的上端板(7)和下端板(8)之間左右的兩端部至少各設(shè)有一個實(shí)心葉片(9)，所述的實(shí)心葉片(9)里側(cè)的上端板(7)和下端板(8)之間至少設(shè)有三個空心葉片(10)，所述的上吹氣/吸氣接口(11－1)分別設(shè)置在各個空心葉片(10)的上端橫截面上，所述的下吹氣/吸氣接口(11－2)分別設(shè)置在各個空心葉片(10)的下端橫截面上，所述的探針(12)設(shè)置在上端板(7)和下端板(8)之間。本發(fā)明可作為詳細(xì)分析壓力機(jī)葉柵內(nèi)三維流場結(jié)構(gòu)及氣動性能的簡化模型，是探索提高壓氣機(jī)性能的有效途徑。
文檔編號F04B51/00GK101059131SQ200710072259
公開日2007年10月24日 申請日期2007年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月25日
發(fā)明者陳浮, 宋彥萍, 陳紹文, 陸華偉 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)