[发明专利]旋流对轴流压气机气动稳定性影响的试验台和试验方法

权利要求书

1.一种旋流对轴流压气机气动稳定性影响的试验台，其特征在于，包括从前到后依次设置的进气管道(2)、整流罩(3)、轴流压气机(5)、排气管道(6)、节流阀(7)、第一驱动电机(9)，且进气管道(2)的进气口(1)一侧底部设置有旋流发生器；

其中，所述旋流发生器包括第二驱动电机(15)、离心压气机(12)以及用于连通离心压气机(12)出气蜗壳(13)和进气管道(2)的发生器转接段(14)，且第二驱动电机(15)的输出轴与离心压气机(12)的转轴(11)相连，通过第二驱动电机(15)实现离心压气机(12)的转速控制；所述发生器转接段(14)为一段竖直扁平管道，其底部进气口与出气蜗壳(13)的出气口连通，且顶部与进气管道(2)弧形侧壁连通；所述发生器转接段(14)的进气口处设置有第一矩形调节板(21)和第二矩形调节板(22)，两者初始水平对称布置且一端相互铰接，且发生器转接段(14)内设置有与第一矩形调节板(21)和第二矩形调节板(22)连接于同一点的竖直支撑板(20)；

所述进气管道(2)通过轴流压气机(5)与排气管道(6)连通，且整流罩(3)通过支杆(4)固定在轴流压气机(5)前端的机匣上；所述节流阀(7)设置于排气管道(6)的排气口处，且排气管道(6)尾端设置有节流阀液压控制系统(10)，通过节流阀液压控制系统(10)来调节节流阀(7)沿排气管道(6)的轴向位置；所述第一驱动电机(9)的输出轴与轴流压气机(5)的转轴(8)相连，通过第一驱动电机(9)实现轴流压气机(5)的转速控制。

2.根据权利要求1所述的一种旋流对轴流压气机气动稳定性影响的试验台，其特征在于，所述进气管道(2)的进气口(1)呈喇叭形。

3.根据权利要求1所述的一种旋流对轴流压气机气动稳定性影响的试验台，其特征在于，所述节流阀(7)的截面呈三角形，通过调节节流阀(7)沿排气管道(6)的轴向位置来改变节流阀(7)锥面与排气管道(6)壁面之间的流通面积。

4.一种根据权利要求1所述旋流对轴流压气机气动稳定性影响试验台的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：准备工作

将旋流发生器的第一矩形调节板(21)和第二矩形调节板(22)旋转至设定位置，并通过节流阀液压控制系统(10)调整节流阀(7)沿排气管道(6)的轴向位置，使轴流压气机排气口处于完全打开状态；

步骤二：变量控制

启动第一驱动电机(9)，并通过第一驱动电机(9)实现轴流压气机(5)的转速控制；通过第二驱动电机(15)实现离心压气机(12)的转速控制，并通过调整旋流发生器的第一矩形调节板(21)和第二矩形调节板(22)的旋转角度，实现进气管道(2)内同向单涡、反向单涡、对涡这三种典型旋流结构的切换；

步骤三：参数测量

采用稳态压力测量系统测量进气管道(2)的进气口(1)静压，采用动态压力测量仪测量轴流压气机进气口和排气口的瞬态总压，并采用小惯性热电偶来测量进气口和排气口的瞬态总温，以获得轴流压气机(5)的瞬时流量、总压比和效率；通过节流阀液压控制系统(10)来调整节流阀(7)沿排气管道(6)的轴向位置，实现轴流压气机(5)流量的控制，使轴流压气机工作点向稳定边界移动，从而获得轴流压气机稳定边界；对比均匀进气和旋流进气条件下轴流压气机(5)的工作特性，从而获得旋流对轴流压气机(5)性能和稳定性的影响。