[发明专利]吹气或吸气式压气机叶栅实验系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试压气机叶栅的实验系统。

背景技术

轴流式压气机是燃气轮机的重要组成部分，可将气体压缩到特定的压力，广泛应用于航空、地面、舰船和飞航导弹等领域，是重要的动力系统。叶片是压气机的主要部件，气体流过叶片组成的流道时受到叶片对其的作用力并获得机械能。现代燃气轮机对其主要部件——压气机的负荷水平提出了很高的要求，而叶片负荷的大幅度增加将使得叶栅(两个或两个以上的叶片称为叶栅)中横向压力梯度和二次流动加强，附面层增厚并产生大尺度非定常流动分离，叶栅损失迅速增大，压气机失速裕度和效率急剧下降。由于压气机叶片设计属于高科技范畴，虽然有理论计算方法，但主要还是依靠各种试验才能获得理想结果，尤其是对于采用吹气/吸气技术的新型压气机而言更是如此。从深入了解吹气/吸气压气机叶栅中流动的物理过程，验证理论分析方法的适用性等角度出发，实验研究工作都是十分基本和必要的。

发明内容

本发明为了解决现有的压气机叶栅试验装置无法测试吹气或吸气式压气机叶栅内部流动的问题，进而提供了一种吹气或吸气式压气机叶栅实验系统。

本发明的技术方案是：吹气或吸气式压气机叶栅实验系统包括吹气/吸气装置和平面叶栅实验装置，所述的吹气/吸气装置和平面叶栅实验装置连通，所述的平面叶栅实验装置由上端板、下端板、实心叶片、空心叶片、上吹气/吸气接口、下吹气/吸气接口、探针组成，所述的上端板和下端板之间左右的两端部至少各设有一个实心叶片，所述的实心叶片里侧的上端板和下端板之间至少设有三个空心叶片；所述的上吹气/吸气接口分别设置在各个空心叶片的上端横截面上，所述的上吹气/吸气接口还穿过上端板并与上端板连接；所述的下吹气/吸气接口分别设置在各个空心叶片的下端横截面上，所述的下吹气/吸气接口还穿过下端板并与下端板分别连接，所述的探针设置在上端板和下端板之间。

本发明具有以下有益效果：本发明提出了一种用于研究叶片或端壁表面吹气/吸气、改善压气机叶片栅内部流动的实验系统，可作为详细分析这种叶栅内三维流场结构及气动性能的简化模型，探索提高这种压气机性能的途径。通过调节吹气/吸气装置的压力源压力保证研究所需的不同的吹气或吸气流量，进而详细分析吹除或吸除低能流体使压气机叶栅内部气流不发生分离或推迟分离发生机理。在压气机叶栅中可能发生流动分离的区域开设吹气/吸气槽道，吹除或吸除低能流体可使气流不发生分离或推迟分离发生，大幅度提高叶片负荷。本发明还具有实验成本低廉、易于实现对叶片通道内部流场详细测量等优点。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图，图2为平面叶栅实验装置的结构示意图，图3为本发明的实验系统应用的框图。

具体实施方式

具体实施方式一：如图1、图2所示，本实施方式的吹气或吸气式压气机叶栅实验系统由吹气/吸气装置13和平面叶栅实验装置6组成，所述的吹气/吸气装置13和平面叶栅实验装置6连通，所述的平面叶栅实验装置6由上端板7、下端板8、实心叶片9、空心叶片10、上吹气/吸气接口11-1、下吹气/吸气接口11-2、探针12组成，所述的上端板7和下端板8之间左右的两端部至少各设有一个实心叶片9，所述的实心叶片9里侧的上端板7和下端板8之间至少设有三个空心叶片10；所述的上吹气/吸气接口11-1分别设置在各个空心叶片10的上端横截面上，所述的上吹气/吸气接口11-1还穿过上端板7并与上端板7连接；所述的下吹气/吸气接口11-2分别设置在各个空心叶片10的下端横截面上，所述的下吹气/吸气接口11-2还穿过下端板8并与下端板8分别连接，所述的探针12设置在上端板7和下端板8之间。