[实用新型]一种可调扩压器叶片结构

说明书

本实用新型提出一种可调扩压器叶片结构，通过在扩压器叶片压力面和/或吸力面的前缘、中部和/或尾缘处设置叶片表面测压孔，以及在叶片内部设置与各叶片表面测压孔一一对应连通的第一内部引压通道，并通过在叶片传动轴内设置与各第一内部引压通道一一对应连通的第二内部引压通道，各第二内部引压通道的出气口沿轴向均匀布置在叶片传动轴延长出气部分的轴侧表面上，各第二内部引压通道的出气口形成为与各叶片表面测压孔一一对应的传动轴侧面测压孔，即利用自叶片表面到叶片固定/旋转轴的内流压力通道引出叶片表面局部静压力，最终实现叶片表面载荷的测量。

技术领域

本实用新型属于离心压缩机测试技术领域，涉及一种可调扩压器叶片结构，具体涉及一种适用于离心压缩机整机运行环境下动态测量压力面、吸力面表面载荷的可调扩压器，可应用于离心压缩机设计工况和变工况时可调扩压器叶片表面载荷的测试。

背景技术

压缩空气储能技术作为分布式可再生能源应用与未来智能电网、微电网建设领域中的关键技术，为实现大规模新能源“安全可靠、低碳环保、高效经济”的利用提供重要支撑。离心压缩机是压缩空气储能系统的核心部件，承担着将待储蓄电能转换为工质内能及压力势能的任务，其能量转换效率会直接影响到系统整体效率和储能经济性。

而扩压器作为离心压缩机中仅次于离心叶轮的重要部件，其功能主要是将离心叶轮出口的高速气流减速，使动能有效地转化为压力势能。扩压器的基本型式分为无叶扩压器和有叶扩压器两种，叶片扩压器又可以分为单列叶片扩压器，半高叶片(肋条)扩压器，串列叶片扩压器，分流叶片扩压器，楔形叶片扩压器等多种型式。其中单列叶片扩压器是叶片扩压器中最常用的型式，也是本实用新型测试系统中可调扩压器的型式，其通过调整来流的气流角度，尽量在合理的范围内提高扩压度。单列叶片扩压器流道较短，设计工况下流动损失较小；但由于叶片的存在，变工况时冲击损失较大；特别当冲角过大时，流道内易发生严重分离，导致失速、喘振现象，稳定运行工况较窄。

由于扩压器内部流动是复杂的三维粘性流动，内流损失约占级损失的 30％，其气动性能对整机效率、压比和变工况运行等有着重要影响，为了提高其优化设计能力，往往需要大量的试验数据作为分析指导。但目前公开的气动性能试验研究中，大都是简易的静态平面叶栅、环形叶栅的风洞模拟试验，其难以反映离心压缩机真实运行环境下的准确参数；很少有单级或多级的动态试验，关于整机运行环境下的试验研究更是微乎其微，因为动态整机试验研究及其试验台设备费用昂贵，且非稳态的动态测试难度较大，高频数据的有效采集和处理分析较困难。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺点和不足，本实用新型提出了一种可调扩压器叶片结构，其利用自叶片表面到叶片固定/旋转轴侧面的内流压力通道引出叶片表面局部静压力，能在离心压缩机整机运行环境下，把周向任一叶片扩压器压力面、吸力面表面载荷实时反馈输出。区别于传统的叶片扩压器叶栅风洞试验，其测得的叶片表面载荷试验数据，能体现离心压缩机整机运行环境下的真实参数，更能有效指导扩压器的叶片优化设计；通过传动固定部分实现扩压器角度可调，研究叶片扩压器在调节过程中压力面、吸力面表面载荷的变化规律，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；另外通过在周向不同位置同时排布多个可调扩压器，还能分析蜗壳周向不对称性对叶片扩压器压力面、吸力面表面载荷分布的影响。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种可调扩压器叶片结构，包括一叶片进气部分、一传动连接部分和一延长出气部分，其特征在于，

所述叶片进气部分包括多个设置在叶片表面的第一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第一测压孔一一对应连通，且各所述第一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，用以与外部叶片安装角调节机构传动连接，所述外部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；