[发明专利]一种可调扩压器叶片表面载荷的测试方法和测试装置

权利要求书

1.一种适用于压缩空气储能系统离心压缩机整机运行环境下测量可调扩压器表面载荷的装置，包括离心压缩机、可调扩压器和压力测量单元，所述可调扩压器在径向上设置在所述离心压缩机叶轮出口的外围，所述可调扩压器包括一环形安装板、多个扩压器叶片和一叶片安装角调节机构，每一所述扩压器叶片均通过设置在其底部的叶片传动轴可转动地设置在所述环形安装板上，且各所述扩压器叶片沿周向均匀布置，其特征在于，

--每一所述扩压器叶片，均包括一叶片进气部分、一传动连接部分和一延长出气部分，其中，

所述叶片进气部分设置在叶片的压力面和/或吸力面上，包括设置在所述压力面和/或吸力面的前缘、中部和/或尾缘处的多个叶片表面测压孔以及设置在叶片内部的多个第一内部引压通道，各所述第一内部引压通道与各所述叶片表面测压孔一一对应连通，且各所述叶片表面测压孔分别对应形成为各所述第一内部引压通道的进气口；

所述传动连接部分布置在叶片传动轴的临近叶片的部分，用以与所述叶片安装角调节机构传动连接，所述叶片安装角调节机构通过带动所述传动连接部分转动以调节扩压器叶片的安装角度；

所述延长出气部分布置在叶片传动轴的远离叶片的部分，叶片传动轴内设置有多个沿轴向延伸的第二内部引压通道，各所述第二内部引压通道与布置在叶片内部的各所述第一内部引压通道一一对应连通，且各所述第二内部引压通道的出气口沿轴向均匀布置在所述延长出气部分的轴侧表面上，各所述第二内部引压通道的出气口形成为与各所述叶片表面测压孔一一对应的传动轴侧面测压孔；

--所述压力测量单元，至少包括一多通道压力扫描阀，各所述传动轴侧面测压孔分别通过气体管件与所述多通道压力扫描阀的测压通道连通，用以实现所述扩压器叶片的压力面和/或吸力面的表面载荷测量；

当需要对扩压器叶片压力面和/或吸力面的气动外形进行优化设计时，启动离心压缩机使其处于整机运行环境，选择周向某一位置的扩压器叶片作为待测叶片，并将其传动轴侧面测压孔通过气体管件与多通道压力扫描阀的测压通道连通，在保持其它扩压器叶片的安装角不变的情况下，利用叶片安装角调节机构将待测叶片逐一调节到不同的安装角上，并分别测试待测叶片处于不同安装角时各叶片表面测压孔的压力分布，继而实现离心压缩机整机运行环境下待测叶片压力面和/或吸力面的表面载荷的真实参数测量。

2.根据权利要求1所述的适用于压缩空气储能系统离心压缩机整机运行环境下测量可调扩压器表面载荷的装置，其特征在于，各所述传动轴侧面测压孔以螺旋等距的方式均匀布置在所述延长出气部分的轴侧表面上。

3.根据权利要求1所述的适用于压缩空气储能系统离心压缩机整机运行环境下测量可调扩压器表面载荷的装置，其特征在于，各所述传动轴侧面测压孔均为通过机加工方式形成在所述延长出气部分的轴侧表面上的内螺纹孔，所述传动轴侧面测压孔以螺纹连接的方式与外部气体管件连接。

4.一种利用上述权利要求1至3任一项所述的适用于压缩空气储能系统离心压缩机整机运行环境下测量可调扩压器表面载荷的装置对离心压缩机整机运行环境下可调扩压器表面载荷进行测试的方法，其特征在于，

当需要对扩压器叶片压力面和/或吸力面的气动外形进行优化设计时，启动离心压缩机使其处于整机运行环境，选择周向某一位置的扩压器叶片作为待测叶片，并将其传动轴侧面测压孔通过气体管件与多通道压力扫描阀的测压通道连通，在保持其它扩压器叶片的安装角不变的情况下，利用叶片安装角调节机构将待测叶片逐一调节到不同的安装角上，并分别测试待测叶片处于不同安装角时各叶片表面测压孔的压力分布，继而实现离心压缩机整机运行环境下待测叶片压力面和/或吸力面的表面载荷的真实参数测量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当需要研究扩压器叶片在调节过程中压力面和/或吸力面的表面载荷变化规律时，调节离心压缩机使其处于不同工况，并利用叶片安装角调节机构调节待测叶片的安装角，分析待测叶片在不同工况下压力面和/或吸力面的表面载荷情况，继而分析可调扩压器在变工况运行过程中发挥的作用及其原因。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，当需要分析离心压缩机蜗壳周向不对称性对扩压器叶片压力面和/或吸力面的表面载荷分布的影响时，调节离心压缩机使其处于整机运行环境，将各扩压器叶片的传动轴侧面测压孔均通过气体管件与多通道压力扫描阀的测压通道连通，同时测量各扩压器叶片压力面和/或吸力面的表面载荷情况。