[发明专利]一种用于压气机进口加湿试验的模块式喷水装置

说明书

本发明的目的在于提供一种用于压气机进口加湿试验的模块式喷水装置，包括圆筒形的机匣、安装在机匣两侧的法兰，法兰上沿其轴向方向设置用于连接压气机进气道的通孔，机匣上沿其周向方向设置用于安装喷嘴支架的通孔，喷嘴支架通过紧固螺母安装在机匣的通孔里，喷嘴支架一部分位于机匣外部，其余部分位于机匣里，机匣外部的喷嘴支架连接供水管路，位于机匣里的喷嘴支架部分安装压力喷嘴，机匣里的喷嘴支架部分以及压力喷嘴的轴线向气流的来流方向偏转。本发明机匣内壁式的喷嘴支架使得压气机进口流场的扰动降低到最小，同时模块化的喷水装置与固定式的内伸式喷嘴环相比易于安装和拆卸，使试验设备的安装调试更为简便。

技术领域

本发明涉及的是一种压气机试验装置，具体地说是压气机的喷水装置。

背景技术

压气机作为燃气轮机或航空发动机动力装置的主要组成部分，其压缩耗功通常会占到涡轮膨胀功的1/2-2/3，因此降低压气机压缩过程中工质的温度以降低压缩耗功便成为提高燃气轮机输出功的有效手段之一。在这其中，湿压缩技术通过向压气机进口或级间喷入较小粒径的水滴颗粒，利用水的蒸发潜热大的特点，在较好的降低工质的温度的同时还将能量仍然保留在复合工质中，能够有效的提高燃气轮机装置的输出功率甚至是效率。

而对航空发动机而言，随着科学技术的进一步发展，飞机及其动力装置被赋予了更高的技术要求，全天候飞行便是其一。但飞机在恶劣天气条件下飞行会导致发动机进口可能吸入大量的雨水，作为航空发动机中首先与工质进行接触的部件，压气机受到雨水的影响尤为严重。水滴的进入不仅不会降低压缩耗功，反而会使得压气机扭矩增加、叶片腐蚀、叶片颤振甚至导致压气机进入不稳定工作状态。

针对湿压缩和航空发动机吸雨这两种压气机进口含水的情况，对压气机进行地面加湿试验便成为了研究此类问题的最主要也是最有效的手段。目前存在的压气机进口加湿试验中的喷水主要通过在进口段机匣开孔布置内伸式喷嘴环的方式实现。此类方法适用性窄，设备安装调试困难，并且喷嘴环易对压气机进口流场产生扰动，因此探索出一种不仅能够保证压气机试验台的可靠性，还能保证水滴喷雾环境模拟准确性的喷水装置显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供可以满足加湿试验对不同位置处进行喷水要求的一种用于压气机进口加湿试验的模块式喷水装置。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种用于压气机进口加湿试验的模块式喷水装置，其特征是：包括圆筒形的机匣、安装在机匣两侧的法兰，法兰上沿其轴向方向设置用于连接压气机进气道的通孔，机匣上沿其周向方向设置用于安装喷嘴支架的通孔，喷嘴支架通过紧固螺母安装在机匣的通孔里，喷嘴支架一部分位于机匣外部，其余部分位于机匣里，机匣外部的喷嘴支架连接供水管路，位于机匣里的喷嘴支架部分安装压力喷嘴，机匣里的喷嘴支架部分以及压力喷嘴的轴线向气流的来流方向偏转。

本发明还可以包括：

1、机匣里的喷嘴支架部分以及压力喷嘴的轴线与水平方向成50±5°。

2、机匣上的通孔与通孔之间夹角为22.5°，与其对应的喷嘴支架和压力喷嘴有16组，所述的压力喷嘴包括4类，每1类包括四个压力喷嘴，4类压力喷嘴的喷雾粒径不同，每1类压力喷嘴的相邻压力喷嘴之间相隔90°分布，压力喷嘴同时开启或部分开启，组成不同喷雾量和喷雾粒径的组合。

本发明的优势在于：本发明摒弃了传统的在压气机进口段内部设置喷嘴环的布置方式，改为将喷嘴固定在与进口段尺寸相同的圆筒形机匣内壁上，并且将其模块化处理，以左右法兰的方式与压气机进气稳压段连接。不同规格的喷嘴保证了压气机进口加湿试验对于喷水量和粒径大小的需求，而机匣内壁式的喷嘴支架使得压气机进口流场的扰动降低到最小，同时模块化的喷水装置与固定式的内伸式喷嘴环相比易于安装和拆卸，使试验设备的安装调试更为简便。本发明能够简化现有的进口喷水装置，模块化的布置形式将使得压气机进口加湿试验易于进行。

附图说明