[发明专利]一种船用燃气轮机涡轮腔室温度测量方法

说明书

本发明的目的在于提供一种船用燃气轮机涡轮腔室温度测量方法，通过以下步骤实现：选择需要进行温度测量的涡轮腔室；确定待测涡轮腔室测点的布置位置和数量；设计热电偶引线路径。根据引线规划路径，补充加工涡轮机匣、涡轮导向叶片等零部件；根据引线规划路径，完成热电偶安装及引线；完成热电偶丝沿程固定及机匣密封。本发明能够有效地获取涡轮部件的温度参数，可为燃气轮机涡轮部件设计、涡轮与压气机部件相互匹配提供关键数据支撑。不仅局限于船用燃气轮机涡轮部件腔室温度的测量，同样适用于工业燃气轮机、航空发动机和重型燃气轮机涡轮部件腔室温度的测量。

技术领域

本发明涉及的是一种温度测量方法，具体地说是涡轮温度测量方法。

背景技术

因燃气轮机具有功率密度大、结构紧凑、质量轻、维护方便、可靠性高等优点，近十年来，越来越多的船舶选择燃气轮机作为主动力装置。随着船舶载重量的不断增加，对新型高效率、大功率燃气轮机的需求愈加剧烈。燃气轮机的研发是设计与试验相互迭代的过程，试验测试能力是研制先进的大功率燃气轮机必不可少的组成部分。

燃气轮机全流程测试是全面掌握整机条件下部件性能、部件匹配和总体性能的重要手段。通过对涡轮腔室温度的测量，可以为燃气轮机设计提供关键数据支撑，有助于涡轮部件性能的调整，以及与压气机部件之间的相互匹配。然而，燃气轮机涡轮部件工作于高温、高压、高速的环境下，测量环境较为恶劣，且测量参数动态变化范围比较宽，如何合理设计涡轮部件腔室温度的测量方案，提高测点采样精度和存活率，是获取涡轮部件关键性能参数的关键。

发明内容

本发明的目的在于提供为燃气轮机涡轮部件设计、涡轮与压气机部件相互匹配提供关键数据支撑的一种船用燃气轮机涡轮腔室温度测量方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明一种船用燃气轮机涡轮腔室温度测量方法，其特征是：

(1)选择需要进行温度测量的涡轮腔室；

(2)确定待测涡轮腔室测点的布置位置和数量；

(3)设计热电偶引线路径：

首先，根据温度测点所在腔室的角向位置，选择测点邻近的涡轮导向叶片，并根据涡轮导向叶片的冷却结构特征，选择涡轮导向叶片的前腔或后腔作为引线通道，完成热电偶与涡轮导向叶片前腔或后腔的引线路径规划；其次，根据测点引线从涡轮导向叶片穿出的角向位置以及涡轮机匣外表面的管路分布情况，选择角向位置，并根据该角向位置的引线数量，完成机匣外表面引线座的结构设计；最后，规划涡轮导向叶片与机匣外表面引线座间的引线路径，将热电偶丝引出机匣；

(4)根据引线规划路径，补充加工涡轮机匣、涡轮导向叶片；

(5)根据引线规划路径，完成热电偶安装及引线；

(6)完成热电偶丝固定及机匣密封。

本发明还可以包括：

1、步骤(2)中温度测量的测点数量至少为三个，测点所在涡轮腔室的测量径向位置相同，但角向位置不同。

2、步骤(3)所述的选择涡轮导向叶片的前腔或后腔作为引线通道，将热电偶丝穿过涡轮导向叶片的前腔或后腔，从而使热电偶穿过燃气轮机涡轮部分高温高压的主流燃气区。

3、步骤(3)所述的涡轮导向叶片的冷却结构为带冲击套筒的冷却结构、交错肋冷却结构，在进行涡轮导向叶片内引线路径的规划时，引线路径规避涡轮导向叶片冷却结构的破坏。

4、步骤(3)中在进行温度测点与涡轮导向叶片间的引线路径规划、涡轮导向叶片与机匣外表面引线座间的引线路径规划时，在机匣原有的通气孔和冷却槽道进行引线布置，具体为在原有结构尺寸的基础上进行扩孔、开槽补充加工。

本发明的优势在于：