CN104596772A - 航空发动机油空气油雾混合态气相结焦的评定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明航空发动机油空气油雾混合态气相结焦评定方法及装置，该装置是由三颈烧瓶分别与加热管、热电偶及进气管相联，在三颈烧瓶下部装有相应的加热炉，加热管的另一端同结焦管相接，在结焦管的外部管壁上接有温度传感器，在加热管的中上部装有加热炉，加热炉上端设有与升降装置相接的炉上体。该方法通过本装置对航空发动机油进行结焦试验以解决航空发动机油空气油雾混合态气相结焦的评定问题，对航空发动机油的深入研制起到了重要的作用。
Description
技术领域
本发明涉及航空发动机油的研制技术领域，尤其涉及一种航空发动机油空气油雾混合态气相结焦的评定方法及实现该方法的试验装置。
背景技术
气相结焦是一种因燃气轮机润滑油在发动机无油浸的高温区域所形成的沉积物。发动机内气流中的油蒸汽源于润滑油流经的高温区域。发动机停车后，气流流到轴承导流管和密封处，并停留于此。常用的新戊基多元醇酯就因为受热及氧化而在此形成积碳。经过一定时间后，所形成的积碳能够引起轴承腔压力反串，导致密封失效。高背压也可以引起油耗高或者因为高温的燃烧气体串入轴承腔而导致起火。因此，必须建立一套其对航空发动机油气相结焦的模拟评定方法及试验装置，用以评定航空发动机油的性能优劣，辅助航空润滑油的开发研制。
发明内容
本发明的目的是提供一种航空发动机油空气油雾混合态气相结焦的评定方法及装置，该方法将形成一套标准理论，能够有效地对航空发动机油品质的评定做出指导。通过不同实验室的试验数据，提高参考油试验结果的重复性及再现性。该试验装置能够提供本方法要求的试验环境，能够准确地检测出航空发动机油空气油雾混合态气相结焦的倾向程度，并形成报告。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种航空发动机油空气油雾混合态气相结焦的评定方法，该方法包括以下步骤：
1）将清洗干净的三颈烧瓶干燥；
2）记录空烧瓶初始重量，称重并记录试样装入三颈烧瓶；
3）清洗加热炉内壁，除去残留物；
4）清洗并干燥进气管线及温度传感器；
5）先将不锈钢试验管在碱性清洗液中清洗，清水冲净后，再在丙酮中清洗，放置烘箱中烘干，最后置于气密性的加入干燥剂的存储容器中备用；
6）称重并记录试验管的初始重量；
7）将温度传感器固定在试验管上；
8）根据需要的试验温度与时间，设定三颈烧瓶和加热炉温控参数；
9）启动供气系统，保持空气流量为每分钟765毫升，注意观察试样中是否有气泡产生；
10）试验结束后，将试验管拆下，放入烘箱中烘干，再放入干燥器自然冷却至室温；
11）称重并记录试验管的重量；
12）拆下进气管及热电偶，把其上的试验油吹进三颈烧瓶中，取出三颈烧瓶，称重并记录；
13）记录试验后三颈烧瓶的任何异常现象，如晶体或沉积物，在三颈烧瓶或油中沉淀或分层；
14）结焦物重量由试验管的最终重量减去初始重量得到，试样的消耗量由最初三颈烧瓶重量减去最终三颈烧瓶重量得到；
15）试样粘度变化百分比为（V2-V1)/V1×100 （40℃），V1、V2分别为试样试验前后的粘度。试样总酸值变化为TAN2-TAN1，TAN1、TAN2分别为试样试验前后的总酸值；
16）沿管径方向锯开试验管，观察结焦物形态，并记录任何异常现象。
所述步骤1中的三颈烧瓶的容积为2000毫升，材质为BRF特制玻璃，内壁光滑无凹陷。
所述步骤4中的温度传感器为玻璃铂电阻传感器，响应时间不大于50毫秒。
所述步骤5中的试验管长165±0.8毫米，内径12.7毫米，壁厚0.9±0.1毫米；所述的材质为316L不锈钢；所述步骤7中的温度传感器为热电偶温度传感器，测量分辨率为0.1℃。
所述步骤8中的加热炉内腔长250毫米，内径20毫米；材质为304不锈钢管；加热方式为电炉丝直接缠绕腔管外壁。
航空发动机油空气油雾混合态气相结焦的评定装置，其特征在于：三颈烧瓶分别与加热管、热电偶及进气管相联，在三颈烧瓶下部装有相应的加热体，进气管另一端通过气嘴、流量计和空气流量阀与供气系统相接，加热管的另一端同结焦管相接，在结焦管的外部管壁上接有温度传感器，在加热管的中上部装有加热炉，加热炉上端设有与升降装置相接的炉上体。
所述的加热体下端接有升降支架。
本发明的有益效果是：该方法将形成一套标准理论，能够有效地对航空发动机油空气油雾混合态气相结焦倾向的评定做出指导；该试验装置能够提供本方法要求的试验环境，可以定量检测出航空发动机油的结焦程度，并形成报告；该试验方法的确立和试验装置的研制成功，彻底地解决了航空发动机油的结焦倾向的评定问题，对航空发动机油的质量提高与研制起到了重要的作用。
附图说明
附图1是航空发动机油空气油雾混合态气相结焦倾向的评定装置示意图。
附图2是航空发动机油空气油雾混合态气相结焦倾向的评定装置示意图的右视图。
图中1、总开关，2、流量计，3、空气流量阀，4、电压调节旋钮，5、电压表，6、温控表，7、气嘴，8、记录仪，9、温度传感器，10、结焦管，11、炉上体，12、加热炉，13、加热管，14、热电偶，15、进气管，16、三颈烧瓶，17、加热体，18、升降支架，19、升降装置。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细说明。
航空发动机油空气油雾混合态气相结焦的评定方法，包括以下步骤：
1）采用合适的溶剂清洗2000毫升的三颈烧瓶，除去残留物及沉积物。清水洗三次后，再用丙酮清洗干净，使烧瓶完全干燥；
2）记录空烧瓶初始重量，精确至0.1克。称重并记录900克的试样（精确至0.1克）装入烧瓶；
3）用丙酮清洗加热炉内壁，除去残留物，小心不要损坏热电偶；
4）清洗并干燥进气管线及温度传感器；
5）不锈钢试验管长16.5±0.08厘米，先将试验管在碱性清洗液中用超声波清洗30分钟以上，清水冲净后，再在丙酮中超声波清洗至少30分钟，放置100℃烘箱中烘干30分钟，最后置于气密性的加入干燥剂的存储容器中；
6）在试验前，称重并记录试验管的初始重量（精确至0.1克）；
7）将温度传感器按表1所示距离，固定在试验管上；
8）如附图所示将装置安装连接好，根据需要的试验温度与时间，参照下表设定烧瓶和加热炉温控参数；
9）启动供气系统，保持空气流量为每分钟765毫升，注意观察试样中是否有气泡产生；
10）试验结束后，将试验管拆下，放入100℃的烘箱中烘30分钟，再放入干燥器自然冷却至室温；
11）称重并记录试验管的重量；
12）拆下进气管及热电偶，把其上的试验油吹进三颈烧瓶中。取出三颈烧瓶，称重并记录（精确至0.1克）；
13）记录试验后三颈烧瓶的任何异常现象，如晶体或沉积物，在烧瓶或油中沉淀或分层；
14）结焦物重量由试验管的最终重量减去初始重量得到，试样的消耗量由最初烧瓶重量减去最终烧瓶重量得到；
15）试样粘度变化百分比为（V2-V1)/V1×100 （40℃），V1、V2分别为试样试验前后的粘度。试样总酸值变化为TAN2-TAN1，TAN1、TAN2分别为试样试验前后的总酸值；
16）最后，沿管径方向锯开试验管，观察结焦物形态，并记录任何异常现象。
航空发动机油空气油雾混合态气相结焦的评定装置，如图1、图2所示，采用2000毫升的三颈烧瓶16，其上部的三个口颈分别与加热管13、热电偶14及进气管15相联，在其下部装有与其相应的加热体17，在加热体17下端接有可调整高度的升降支架18， 进气管15一端插入三颈烧瓶16的底部，另一端通过气嘴7、流量计2和空气流量阀3与供气系统相接，加热管13的上端端同结焦管10相接，结焦管10的外部管壁上接有温度传感器9，在加热管13的中上部套装有与其相应的加热炉12，加热炉12上端设有与升降装置19相接的炉上体11。加热炉12的温度、进气管15的进气量以及整个装置的控制是由安装在控制面板上的总开关1、流量计2、空气流量阀3、电压调节旋钮4、电压表5、温控表6、气嘴7、记录仪8与其相应的部件相联接所实现的。
Claims (7)
1.航空发动机油空气油雾混合态气相结焦的评定方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
1）将清洗干净的三颈烧瓶干燥；
2）记录空烧瓶初始重量，称重并记录试样装入三颈烧瓶；
3）清洗加热炉内壁，除去残留物；
4）清洗并干燥进气管线及温度传感器；
5）先将不锈钢试验管在碱性清洗液中清洗，清水冲净后，再在丙酮中清洗，放置烘箱中烘干，最后置于气密性的加入干燥剂的存储容器中备用；
6）称重并记录试验管的初始重量；
7）将温度传感器固定在试验管上；
8）根据需要的试验温度与时间，设定三颈烧瓶和加热炉温控参数；
9）启动供气系统，保持空气流量为每分钟765毫升，注意观察试样中是否有气泡产生；
10）试验结束后，将试验管拆下，放入烘箱中烘干，再放入干燥器自然冷却至室温；
11）称重并记录试验管的重量；
12）拆下进气管及热电偶，把其上的试验油吹进三颈烧瓶中，取出三颈烧瓶，称重并记录；
13）记录试验后三颈烧瓶的任何异常现象，如晶体或沉积物，在三颈烧瓶或油中沉淀或分层；
14）结焦物重量由试验管的最终重量减去初始重量得到，试样的消耗量由最初三颈烧瓶重量减去最终三颈烧瓶重量得到；
15）试样粘度变化百分比为（V2-V1)/V1×100 （40℃），V1、V2分别为试样试验前后的粘度；试样总酸值变化为TAN2-TAN1，TAN1、TAN2分别为试样试验前后的总酸值；
16）沿管径方向锯开试验管，观察结焦物形态，并记录任何异常现象。
2.如权利要求1所述的航空发动机油空气油雾混合态气相结焦的评定方法，其特征在于：所述步骤1中的三颈烧瓶的容积为2000毫升，材质为BRF特制玻璃，内壁光滑无凹陷。
3.如权利要求1所述的航空发动机油空气油雾混合态气相结焦的评定方法，其特征在于：所述步骤4中的温度传感器为玻璃铂电阻传感器，响应时间不大于50毫秒。
4.如权利要求1所述的航空发动机油空气油雾混合态气相结焦的评定方法，其特征在于：所述步骤5中的试验管长165±0.8毫米，内径12.7毫米，壁厚0.9±0.1毫米；所述的材质为316L不锈钢；所述步骤7中的温度传感器为热电偶温度传感器，测量分辨率为0.1℃。
5.如权利要求1所述的航空发动机油空气油雾混合态气相结焦的评定方法，其特征在于：所述步骤8中的加热炉内腔长250毫米，内径20毫米；材质为304不锈钢管；加热方式为电炉丝直接缠绕腔管外壁。
6.实现权利1-5中任一项所述的航空发动机油空气油雾混合态气相结焦的评定装置，其特征在于：三颈烧瓶（16）分别与加热管（13）、热电偶（14）及进气管（15）相联，在三颈烧瓶（16）下部装有相应的加热体（17），进气管（15）另一端通过气嘴（7）、流量计（2）和空气流量阀（3）与供气系统相接，加热管（13）的另一端同结焦管（10）相接，在结焦管（10）的外部管壁上接有温度传感器（9），在加热管（13）的中上部装有加热炉（12），加热炉（12）上端设有与升降装置（19）相接的炉上体（11）。
7.如权利要求6所述的航空发动机油空气油雾混合态气相结焦评定方法的装置，其特征在于：所述的加热体（17）下端接有升降支架（18）。
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