br>[0018]如圖1所示，本實施例用于離心壓氣機徑向擴壓器試驗裝置由進氣系統(tǒng)1、高頻響測量系統(tǒng)2、噴氣或抽氣孔3、離心葉輪葉片4、排氣蝸殼5、排氣節(jié)流閥6、徑向擴壓器7、離心葉輪輪盤8和變頻電機9組成。所述試驗裝置利用變頻電機9帶動離心葉輪輪盤8旋轉(zhuǎn)，離心葉輪葉片4安裝在離心葉輪輪盤8上，通過控制變頻電機9的轉(zhuǎn)速調(diào)整徑向擴壓器7進口馬赫數(shù)和進口氣流角大小。
[0019]所述試驗裝置通過在離心葉輪葉片4進口葉根、進口葉尖、出口葉根和出口葉尖4個不同位置沿著周向開設(shè)的噴氣或抽氣孔3，在其安裝位置處根據(jù)試驗要求進行噴氣或抽吸氣體動作，調(diào)整徑向擴壓器7進口氣流角和馬赫數(shù)沿葉高分布；所述試驗裝置通過調(diào)整排氣節(jié)流閥6的開度來模擬擴壓器不同的工況。
[0020]試驗裝置工作時，變頻電機9帶動離心葉輪輪盤8及離心葉輪葉片4旋轉(zhuǎn)，將空氣由進氣系統(tǒng)I引入離心葉輪葉片4，通過調(diào)整變頻電機9的轉(zhuǎn)速改變離心葉輪葉片4出口馬赫數(shù)和氣流角大小，同時在離心葉輪5進口葉根、進口葉尖、出口葉根和出口葉尖4個不同位置引入噴氣或者抽氣孔3，分別在葉輪進出口 4個不同位置進行噴氣或者抽吸，調(diào)整離心葉輪葉片4出口氣流角沿和馬赫數(shù)葉高的分布，利用高頻響動態(tài)測試系統(tǒng)判定徑向擴壓器7進口流動條件是否滿足試驗要求，在此基礎(chǔ)上，測定不同來流條件下徑向擴壓器的氣動性能。試驗中通過調(diào)節(jié)排氣節(jié)流閥6開度來調(diào)整擴壓器的工況。
[0021]綜上所述，本發(fā)明利用最小的成本模擬擴壓器真實工作環(huán)境，靈活調(diào)整上述參數(shù)，開展不同來流條件下擴壓器性能及其內(nèi)部流動試驗。
[0022]此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種離心壓氣機徑向擴壓器試驗裝置，適合于開展不同馬赫數(shù)、不同進口氣流角及徑向分布等不同來流條件下擴壓器性能及其內(nèi)部流場試驗，包括:進氣系統(tǒng)、離心葉輪、徑向擴壓器和排氣蝸殼，其特征在于，所述進氣系統(tǒng)設(shè)置在所述離心葉輪的進口端，所述離心葉輪的出口端設(shè)置所述徑向擴壓器，氣流經(jīng)所述徑向擴壓器后進入所述排氣蝸殼，其中， -所述試驗裝置還包括流動控制裝置，所述流動控制裝置包括分別設(shè)置在所述離心葉輪進口葉根、進口葉尖、出口葉根和出口葉尖4個不同位置沿著周向開設(shè)的噴氣/抽氣孔，各所述噴氣/抽氣孔通過外接管路與氣源或者泵連接，各所述噴氣/抽氣孔可在其安裝位置處根據(jù)試驗要求進行噴氣或抽吸氣體動作，以調(diào)整離心葉輪出口氣流角或者馬赫數(shù)沿葉高的分布； 一所述離心葉輪與一變頻電機連接，所述變頻電機用于帶動所述離心葉輪旋轉(zhuǎn)，通過變頻電機調(diào)整離心葉輪的轉(zhuǎn)速獲得徑向擴壓器進口氣流角及進口馬赫數(shù)大小； 一所述排氣蝸殼的排氣管路上設(shè)置一開度可調(diào)的排氣節(jié)流閥，用于所述試驗裝置的出口節(jié)流，通過調(diào)整所述排氣節(jié)流閥的開度以模擬所述徑向擴壓器不同的工況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心壓氣機徑向擴壓器試驗裝置，其特征在于，所述離心葉輪的旋轉(zhuǎn)軸中設(shè)置氣流通道，該氣流通道進口通過外接管道與氣源或者泵相通，氣流通道出口與設(shè)置在所述離心葉輪進口葉根處沿著周向開設(shè)的噴氣/抽氣孔連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心壓氣機徑向擴壓器試驗裝置，其特征在于，設(shè)置在所述離心葉輪出口葉根、進口葉尖和出口葉尖處的沿著周向開設(shè)噴氣/抽氣孔分別通過外接管路與氣源或者泵相通，利用外接氣源或者泵對離心葉輪出口葉根、進口葉尖和出口葉尖處進行抽吸。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求1至3所述的離心壓氣機徑向擴壓器試驗裝置，其特征在于，所述試驗裝置還包括一可判定所述徑向擴壓器進口流動條件是否滿足試驗要求的高頻響動態(tài)測試系統(tǒng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的離心壓氣機徑向擴壓器試驗裝置，其特征在于，通過調(diào)整所述變頻電機的轉(zhuǎn)速以及所述排氣節(jié)流閥的開度，使得所述徑向擴壓器進口馬赫數(shù)達到0.7?1.2，進口氣流角達到55?80°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的離心壓氣機徑向擴壓器試驗裝置，其特征在于，所述離心葉輪葉片采用雙圓弧的直紋葉片，葉片最大厚度為葉片弦長的6%?9%，葉片數(shù)為15?29片，葉片彎角為12?15°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的離心壓氣機徑向擴壓器試驗裝置，其特征在于，所述離心葉輪進口葉根、進口葉尖、出口葉根和出口葉尖處開設(shè)的噴氣或抽氣孔沿周向均布，且其數(shù)目為3?5個。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的離心壓氣機徑向擴壓器試驗裝置，其特征在于，所述徑向擴壓器可以為葉片擴壓器、楔形擴壓器、管式擴壓器和混合式擴壓器等不同類型的擴壓器。
9.一種離心壓氣機徑向擴壓器試驗方法，在離心葉輪的進口端設(shè)置進氣系統(tǒng)，在離心葉輪的出口端設(shè)置徑向擴壓器，氣流經(jīng)徑向擴壓器后進入排氣蝸殼，其特征在于， 在所述擴壓器進口設(shè)置離心葉輪，利用變頻電機帶動離心葉輪旋轉(zhuǎn)，通過控制變頻電機的轉(zhuǎn)速調(diào)整徑向擴壓器進口馬赫數(shù)和進口氣流角大小；在所述離心葉輪進口葉根、進口葉尖、出口葉根和出口葉尖4個不同位置的沿著周向開設(shè)噴氣/抽氣孔，各所述噴氣/抽氣孔可在其安裝位置處根據(jù)試驗要求進行噴氣或抽吸氣體動作，以調(diào)整離心葉輪出口氣流角和馬赫數(shù)沿葉高的分布； 在排氣蝸殼的排氣管路上設(shè)置一開度可調(diào)的排氣節(jié)流閥，通過調(diào)整排氣節(jié)流閥開度大小來模擬徑向擴壓器不同的工況。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種離心壓氣機徑向擴壓器試驗裝置及方法，屬于離心壓氣機技術(shù)領(lǐng)域，其關(guān)鍵在于在徑向擴壓器試驗段進口設(shè)置了能模擬離心葉輪出口流動特征，適合進行徑向擴壓器試驗的裝置及試驗方法。該發(fā)明可直接用于高性能離心壓氣機擴壓器試驗，通過合理選擇葉輪轉(zhuǎn)速和流動控制參數(shù)，獲得擴壓器真實進氣條件，測定不同來流條件下不同類型擴壓器性能及其內(nèi)部流場，總結(jié)得出不同來流條件下擴壓器典型性能圖譜，為高性能擴壓器設(shè)計奠定理論基礎(chǔ)。
【IPC分類】F04D27-00
【公開號】CN104533816
【申請?zhí)枴緾N201410645069
【發(fā)明人】盧新根, 張燕峰, 韓戈, 朱俊強
【申請人】中國科學(xué)院工程熱物理研究所
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年11月12日