[发明专利]一种1.5级涡轮旋转盘腔流动传热基础试验台

说明书

本发明的目的在于提供一种1.5级涡轮旋转盘腔流动传热基础试验台，包括1.5级涡轮、制动及增压压气机、掺混器、冷气系统，1.5级涡轮与制动及增压压气机同轴，一次空气第一进气管路直接连通掺混器，一次空气第二进气管路连通制动及增压压气机，制动及增压压气机的出口连通压气机第一出口管路和压气机第二出口管路，压气机第一出口管路连通掺混器，压气机第二出口管路通过排气引风扇连通排气管路，掺混器的出口管路连通1.5级涡轮的进口，1.5级涡轮的出口通过排气引风扇连通排气管路。本发明不仅可以进行涡轮气体动力学方面的长周期、大流量试验研究，还可以进行富含大量气动力学、传热学、多场耦合以及多相流动等方面的机理性问题的研究。

技术领域

本发明涉及的是一种试验台，具体地说是涡轮试验台。

背景技术

我国燃气轮机设计水平与世界先进水平之间存在着巨大差距，不仅是热端部件技术落后，关于二次空气系统的高效热管理技术也仍处在较低水平，不仅面临着气热设计水平严重低下的问题，还面临着燃机长期稳定安全运行的问题。燃气轮机二次空气系统的自身结构、运行工况以及内部流动传热异常复杂，设计难度高，富含大量气动力学、传热学、多场耦合以及多相流动等方面的机理性问题，是国外燃机发达国家主要技术封锁内容之一，严重限制我国燃机自主发展，成为最重要的瓶颈技术之一。

目前现有的1.5级涡轮试验台功能相对单一，只能进行涡轮气动试验，无法进行高温涡轮二次空气系统旋转盘腔流动传热试验。针对我国燃气轮机在二次空气系统基础研究方面严重不足等问题，提高我国燃机自主研发能力，必须积累大量的相关设计技术、设计经验和实验数据。

因此，急需建设1.5级涡轮试验台，开展1.5级涡轮旋转盘腔流动传热试验，这对开发适用于燃气轮机二次空气系统的热管理技术是既有基础又十分必要的任务。

发明内容

本发明的目的在于提供不仅可以进行涡轮气体动力学方面的长周期、大流量试验研究，还可以进行富含大量气动力学、传热学、多场耦合以及多相流动等方面的机理性问题研究的一种1.5级涡轮旋转盘腔流动传热基础试验台。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种1.5级涡轮旋转盘腔流动传热基础试验台，其特征是：包括1.5级涡轮、制动及增压压气机、掺混器、冷气系统，1.5级涡轮与制动及增压压气机同轴，一次空气第一进气管路直接连通掺混器，一次空气第二进气管路连通制动及增压压气机，制动及增压压气机的出口连通压气机第一出口管路和压气机第二出口管路，压气机第一出口管路连通掺混器，压气机第二出口管路通过排气引风扇连通排气管路，掺混器的出口管路连通1.5级涡轮的进口，1.5级涡轮的出口通过排气引风扇连通排气管路，1.5级涡轮的动静叶片之间为可调换旋转盘腔结构试验段，所述冷气系统包括依次连通螺杆压缩机、气体干燥器和储气罐，气体经螺杆压缩机、气体干燥器和储气罐后通过冷气系统进气管路连通1.5级涡轮的带有冷气流路的可调换旋转盘腔结构试验段。

本发明还可以包括：

1、掺混器的出口管路通过涡轮旁通管路连通排气引风扇前的压气机第二出口管路，压气机第一出口管路上设置第一压力感应阀门，压气机第二出口管路上设置第二压力感应阀门，涡轮旁通管路上设置第三压力感应阀门，1.5级涡轮和制动及增压压气机的轴上设置扭矩测量仪。

2、掺混器内设置组合式单管燃烧室作为其加热系统。

3、制动及增压压气机连接辅助动力电动机。

本发明的优势在于：本发明所提出的试验台不仅可以进行涡轮气体动力学方面的长周期、大流量试验研究，还可以进行富含大量气动力学、传热学、多场耦合以及多相流动等方面的机理性问题的研究，是新一代多功能1.5级涡轮试验台领域中最为先进的试验台之一。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明冷气系统的示意图。