[发明专利]一种燃烧室试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及燃气轮机领域，尤其涉及一种燃烧室试验装置。

背景技术

燃气轮机由涡轮增压器发展形成，是一类新型的以连续流动的气体为工质、把热能转换为机械能的内燃旋转式动力机械。其中，燃烧室位于压力机与涡轮之间，是燃气轮机三大部件之一，燃烧室研制和调试过程中往往需要进行大量的试验，虽然目前数值仿真技术发展迅速，但仍无法取代试验在燃烧室研制和调试过程中的地位。

燃烧室出口截面的温度分布情况反应了燃烧室内是否存在偏烧现象，是燃烧室研制过程中重要的性能参数，燃烧室出口截面的温度通常都在1000K以上，测温方式可分为接触式测量方式和非接触测量方式，接触式测量方式如热电偶，热电偶属于易损耗材料，若在测量截面布置多个热电偶，则容易造成气流堵塞，若布置少数热电偶，则难以满足燃气测量的取样密度；非接触测量方式如光学高温计等，但光学高温计价格过于昂贵，增加了试验成本。

发明内容

本发明提供一种燃烧室试验装置，提高了燃烧室出口测量截面的取样密度，并缩减了试验成本。

本发明实施例提供了一种燃烧室试验装置，该燃烧室试验装置包括：

燃烧室试验件，包括火焰筒，所述火焰筒的出口设有金属丝网，所述金属丝网具有多个节点，所述火焰筒内产生的高温燃气通过所述金属丝网后向外溢出；

图像采集器，用于采集所述金属丝网的图像；

图像处理器，与所述图像采集器信号连接，用于获取每个节点在所述图像上的色调值，并根据色调值与温度之间的对应关系测得所述每个节点的温度。

上述实施例中，火焰筒的出口设置有金属丝网，金属丝网为网格状结构，高温燃气在通过金属丝网后向外溢出，同时使金属丝网温度升高，这样，可以通过测量金属丝网上每个节点的温度来反映火焰筒出口截面的温度分布情况，提高了取样密度；在具体测量时，运用图像测温法，通过图像采集器以及图像处理器来获得金属丝网上每个节点的温度，降低了试验成本。

具体设置时，还包括用于输送高温燃气的管道，所述火焰筒的出口伸入所述管道内；

所述管道的侧壁上设有排气口，所述管道远离所述火焰筒的一端设有视镜组件，所述视镜组件包括视镜，所述视镜与所述火焰筒的出口相对设置，所述视镜形成用于所述图像采集器采集图像的窗口。

优选的，所述管道包括第一管道和第二管道，所述第一管道和所述第二管道通过法兰连接；

所述排气口设置在所述第一管道的侧壁上；

所述第二管道的侧壁内设有环形的空气冷却通道，所述空气冷却通道的出口朝向所述视镜设置。空气冷却通道喷出的气流在视镜前形成气帘保护，有效降低了视镜周围的温度。

优选的，所述视镜组件还包括两个视镜支撑座，每个视镜支撑座沿所述第二管道的轴线设有阶梯孔，且其中一个视镜支撑座套装在所述第二管道上并与所述第二管道固定连接；

所述两个视镜支撑座相对设置且固定连接，所述两个阶梯孔形成用于容纳所述视镜的凹腔。

优选的，所述第一管道上固定有第一法兰，所述第二管道上固定有与所述第一法兰配合的第二法兰；

所述第二法兰内设有环形的凹腔，所述凹腔与所述空气冷却通道连通；且所述第二法兰上还连接有进风管路，所述进风管路与所述凹腔连通。

优选的，所述进风管路设置在所述第二法兰背离所述第一法兰的一侧。

优选的，所述两个视镜支撑座可拆卸固定连接，方便了视镜的更换。

优选的，所述金属丝网为由合金材料制作而成的网格状结构。

优选的，所述金属丝网形成的堵塞比不大于0.2，如取0.1、0.15、0.2。

附图说明

图1为本发明实施例提供的燃烧室试验装置的剖面图；

图2为本发明实施例提供的金属丝网的结构示意图；

图3为图2中A-A处的局部放大图；

图4为本发明实施例提供的视镜组件与第二管道的结构装配图。

附图标记：

10-燃烧室试验件 11-火焰筒 12-金属丝网 13-机匣 14-燃料喷嘴

20-图像采集器

30-管道 31-第一管道 32-第二管道 321-空气冷却通道

40-视镜组件 41-视镜 42-第一视镜支撑座 43-第二视镜支撑座

50-第一法兰 60-第二法兰 61-凹腔

70-进风管路

具体实施方式