[发明专利]一种涡轮效率测量方法

说明书

本发明公开了本发明提供了一种涡轮效率测量方法，包括以下步骤：(1)在待测涡轮的废气排出管道安装用于使废气整流的气体均流机构；(2)启动涡轮，同时测量以下参数：废气进入管道处废气总温：T^*_涡轮进口；废气进入管道处废气压力：P^*_涡轮进口；废气排出管道处废气总温：T^*_涡轮出口或静温：T_涡轮出口；废气排出管道处废气总压：P^*_涡轮出口或静压：P_涡轮出口；(3)计算涡轮效率；废气经过气体均流结构后由强不均匀流整流为温度、压力分布近似均匀的气流，通过对该均匀气流的测量可以精确得出废气排出时的压力和温度，结合废气进入管道处测量得到的废气压力、温度可以精确计算出涡轮的效率，对涡轮自身结构改动较小，简单方便。

技术领域

本发明涉及内燃机技术领域，更具体的说是涉及一种涡轮效率测量方法。

背景技术

一直以来，涡轮的效率始终没有较为精确简便的测量装置，其主要原因在于涡轮的废气出口处气流较为混乱，气流中心与边缘的温差、压力差较大，如果仅仅测量废气出口处某一部分的温度或压力进行效率计算则存在较大误差，而如果对废气出口处的多个部分进行测量然后平均取值也不可行，原因在于操作人员不可能保证多次测量均具有相同的实验环境，且工作量与工作难度也相对较高；因此，如何提供一种简便、精确的涡轮效率测量装置，成为本领域人员亟需解决的一个问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种涡轮效率测量方法，包括以下步骤：

(1)在待测涡轮的废气排出管道安装用于使废气整流的气体均流机构；

(2)启动涡轮，当工况及所述气体均流机构的温度均保持稳定后，同时测量以下参数：

废气进入管道处废气总温：T^*_涡轮进口；

废气进入管道处废气总压：P^*_涡轮进口；

废气排出管道处废气总温：T^*_涡轮出口或静温：T_涡轮出口；

废气排出管道处废气总压：P^*_涡轮出口或静压：P_涡轮出口；

(3)按如下公式计算涡轮效率：

总-总效率:

总-静效率：

其中T^*为总温，P^*为总压，T为静温，P为静压，κ为废气绝热指数。

采用上述技术方案的有益效果是：废气经过气体均流结构后由强不均匀流整流为温度、压力分布近似均匀的气流，通过对该均匀气流的测量可以精确得出废气排出时的压力和温度，结合废气进入管道处测量得到的废气压力、温度可以精确计算出涡轮的效率，对涡轮自身结构改动较小，简单方便。

优选的，所述气体均流机构由多孔材料制成，其外边缘与所述废气排出管道内边缘固定连接，所述气体均流机构的孔隙率为0.4-0.8。

进一步的，所述多孔材料可以为导热性良好的泡沫金属材料，在短时间内泡沫金属可以达到与排出废气相同的温度；气体均流机构的长度可根据试验情况进行调节，只要能使废气气流通过该气体均流机构后温度、压力均匀分布即可。

优选的，所述气体均流机构为一体式结构或分层式结构。无论是一体式或是分层式结构均能实现气体的均流作用；关于分层式结构，可以将泡沫金属切割为多个圆饼状金属片，金属片的形状与废气排出管道内壁形状适配并固定连接，金属片与金属片之间相隔一段距离，各金属片之间的距离可以相同也可以不同。