[发明专利]一种涡轮增压器变海拔模拟试验台及试验方法

权利要求书

1.一种涡轮增压器变海拔模拟试验台，包括外接气源的空压机、燃烧室、涡轮、排气稳压箱、真空泵、离心压气机、进气稳压箱；其特征在于：外接气源的空压机通过燃烧室进气管与燃烧室的进气端连接，燃油系统通过燃烧室内的喷油孔向燃烧室提供燃油，燃烧室的出气端通过涡轮进气管与涡轮的进口端连接，涡轮的出口端通过涡轮排气管与排气稳压箱的进口端相连且在连接管上安装热交换器，排气稳压箱的出口端与真空泵进口端相连且在连接管上安装有背压调节阀，真空泵的出口端与大气环境想通，涡轮由来自燃烧室的高温燃气所驱动高速旋转；离心压气机与涡轮同轴连接且离心压气机的进气端连接进气稳压箱的出口端，进气稳压箱进口管连接大气且管道上安装有进气节流阀和温控装置，离心压气机的出气端连接出气管道通向大气，管道上并联有背压调节阀与快速退喘阀；所述离心压气机的出气管道和燃烧室进气管连通且在连接管上安装二位四通阀。

2.根据权利要求1所述的涡轮增压器变海拔模拟试验台，其特征在于：所述燃烧室进气管上安装有空气加热器、气源进气调节阀、压力计和流量计。

3.根据权利要求1所述的涡轮增压器变海拔模拟试验台，其特征在于：所述燃烧室出气管上安装有压力变送器、温度变送器、进口温度传感器、进口总压传感器和进口静压传感器。

4.根据权利要求1所述的涡轮增压器变海拔模拟试验台，其特征在于：所述离心压气机与涡轮同轴连接的轴间通过润滑系统进行润滑。

5.根据权利要求1所述的涡轮增压器变海拔模拟试验台，其特征在于：所述离心在压气机的出气端连接的出气管道上安装有压力变送器、温度变送器、出口温度传感器、出口总压传感器和出口静压传感器。

6.根据权利要求1所述的涡轮增压器变海拔模拟试验台，其特征在于：所述离心压气机内安装转速传感器测量增压器转速。

7.一种根据权利要求1所述的涡轮增压器变海拔模拟试验台的试验方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，将涡轮增压器调节至平原稳定的测试工况：首先将增压器安装到涡轮增压器变海拔模拟试验台，准备至正常工作状态；然后，开启离心压气机端进气系统和涡轮端气源，调节至标准大气环境条件，燃烧室点火推动涡轮做功，带动压气机压缩空气，确认增压器工作状态；

第二步，进行离心压气机变海拔特性试验：

首先，打开进气稳压箱连接阀门，通过离心压气机端进气节流阀调节进气压强，通过稳压箱温控系统调节进气温度，根据压气机进口总温和所需折合转速，压气机特性试验按等折合转速进行，改变涡轮端进气阀开度或调节燃烧室燃油量以调节增压器转速，通过离心压气机端背压调节阀调节压气机出口压强以调节压气机工作流量，试验时每条等折合转速线均从喘振流量到堵塞流量逐点测量，记录相关试验数据；

然后，调整进气压力和温度至模拟目标海拔高度所对应的标定值，参照上述步骤，记录相关试验数据；

最后，调整进气压力和温度至标准大气环境稳定工作状态后再停机，检查并记录试验台架情况，优化后提供实测结果进行数据处理和评估；

第三步，进行涡轮变海拔效率特性试验：

首先，打开涡轮端的外接气源的空压机压缩空气，经加热后驱动涡轮稳定转动，同时打开真空泵，通过调节背压调节阀控制排气稳压箱压力即排气背压，通过稳压箱温控系统调节模拟大气环境温度，涡轮效率特性试验按轮周马赫数或相似转速进行分档测量，记录相关试验数据；

然后，调整排气背压和温度至模拟目标海拔高度所对应的标定值，参照上述步骤，记录相关试验数据；

最后，调整排气背压和温度至标准大气环境稳定工作状态再停机，检查并记录试验台架情况，优化后提供实测结果进行数据处理和评估。