CN109855977A - 一种涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载装置，包括环形筒状结构的燃气通道、喷枪、涡轮模型、驱动机构和控制模块；喷枪为多个，分布在燃气通道的一端；涡轮模型包括与燃气通道的另一端连接的导向叶片组件以及设置在导向叶片组件远离燃气通道的一侧的工作叶片组件；导向叶片组件静止，工作叶片组件与驱动机构的输出轴动力连接；导向叶片组件包括多组导向叶片，工作叶片组件包括多组工作叶片，导向叶片和工作叶片与燃气通道的出气口位置相对应；多组导向叶片和多组工作叶片上涂覆热障涂层；控制模块分别与喷枪和驱动机构电连接。本发明实现了对工作叶片热障涂层高温旋转与高温交互作用后尾迹、湍流、热斑等载荷的模拟。

Description

一种涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载装置及方法

技术领域

本发明涉及航空发动机涡轮叶片热障涂层的测试技术领域，尤其涉及一种涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载装置及方法。

背景技术

航空发动机是体现国家核心竞争力的重要标志，承温、承载最苛刻的涡轮叶片是最核心部件，热障涂层是涡轮叶片(包括导向叶片和工作叶片)必不可少的热防护材料。对工作叶片热障涂层而言，除了面临与导向叶片热障涂层相似的高温燃气冲击，还需要受到叶片高速旋转与燃气交互作用后形成的湍流、尾迹、热斑等载荷。这些载荷对涂层变形、失效的影响，对热障涂层破坏机制的研究与优化设计十分关键。因此，对其服役载荷的模拟是这一研究领域的关注重点。

目前国内外针对热障涂层高温燃气冲击的服役环境，建设有相应的模拟加载技术与装置，如美国NASA的高压燃气模拟与测试装置、美国NASA研究中心的马赫数为0.3-1的高速燃气模拟装置、德国国家能源研究中心研制的热障涂层冲蚀装置、湘潭大学研制的一种模拟热障涂层服役环境并实时检测其失效的试验装置等，均已实现了高温燃气热冲击、甚至颗粒冲蚀以及腐蚀的模拟。但这些装置中，均没有实现对高温旋转与高温交互作用后尾迹、湍流、热斑等载荷的模拟。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载装置及方法，通过在燃气通道的圆周方向设置多个喷枪，并通过控制模块控制喷枪产生的气流的温度和速度，以及通过控制模块控制驱动机构驱动工作叶片组件高速转动，使得工作叶片高速转动，模拟了航空发动机的真实工作环境，喷枪产生的高温高速气体在喷至高速旋转的工作叶片的过程中与导向叶片互相作用，产生尾流、湍流和热斑，实现了对工作叶片热障涂层高温燃气热冲击载荷的模拟以及对高温旋转与高温交互作用后尾迹、湍流、热斑等载荷的模拟。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载装置，包括：燃气通道、喷枪、涡轮模型、驱动机构和控制模块；所述燃气通道为环形筒状结构；所述喷枪为多个，沿圆周方向均匀分布在所述燃气通道的一端；所述涡轮模型包括：导向叶片组件和工作叶片组件；所述导向叶片组件与所述燃气通道的另一端密封连接，且处于静止状态；所述工作叶片组件设置在所述导向叶片组件远离所述燃气通道的一侧，且与所述驱动机构的输出轴动力连接；所述导向叶片组件包括多组导向叶片，多组所述导向叶片沿圆周方向分布，且其位置与所述燃气通道的出气口位置相对应；所述工作叶片组件包括多组工作叶片，多组所述工作叶片沿圆周方向分布，且其位置与所述导向叶片的位置相对应，多组所述导向叶片和多组所述工作叶片上涂覆有热障涂层；所述控制模块分别与所述喷枪和所述驱动机构电连接，用于控制所述喷枪产生预设温度和预设速度的气流，以及控制所述驱动机构的输出轴以预设转速转动。

进一步，所述控制模块还用于控制所述喷枪沿所述燃气通道的径向移动。

进一步，所述导向叶片组件还包括：机匣，为圆盘状结构，其上设置有环形的通道，所述通道与所述工作叶片的位置相对应，多组所述导向叶片沿圆周方向分布在所述通道内。

进一步，所述导向叶片组件还包括：固定件，与所述机匣固定连接，用于将所述机匣固定到预设位置。

进一步，所述工作叶片组件还包括：工作叶片涡轮盘，为圆盘状结构，与所述机匣平行，且与所述驱动机构的输出轴同轴且固定连接，其圆周上设置有多组所述工作叶片。

进一步，每组所述工作叶片的数量与每组所述导向叶片的数量之比为3:2。

根据本发明的另一个方面，提供一种涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载方法，包括：驱动机构获取控制模块中预先设置的预设转速，使得所述驱动机构的输出轴基于所述预设转速进行相应转动，并通过工作叶片涡轮盘带动工作叶片转动；喷枪获取所述控制模块中预先设置的预设温度和预设速度，并基于所述预设温度和预设速度产生相应的气流。

进一步，所述的等效加载方法还包括：所述喷枪获取所述控制模块的移动指令，并基于所述移动指令沿燃气通道的径向移动。

进一步，所述预设转速的范围为0r/min-30000r/min。

进一步，所述预设温度的范围为900℃-1500℃；和/或

所述预设速度的范围为0Ma-2Ma。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

1、本发明提供的涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载装置及方法，通过在燃气通道的圆周方向设置多个喷枪，并通过控制模块控制喷枪产生的气流的温度和速度，以及通过控制模块控制驱动机构驱动工作叶片组件高速转动，使得工作叶片高速转动，模拟了航空发动机的真实工作环境，喷枪产生的高温高速气体在喷至高速旋转的工作叶片的过程中与导向叶片互相作用，产生尾流、湍流和热斑，实现了对工作叶片热障涂层高温燃气热冲击载荷的模拟以及对高温旋转与高温交互作用后尾迹、湍流、热斑等载荷的模拟。提高了模拟航空发动机真实工作环境对工作叶片的仿真程度，对航空发动机工作叶片的生产和安全检测具有极高的价值。

2、本发明提供的涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载装置及方法，喷枪在控制模块的控制下沿燃气通道的径向移动，以调节喷枪的喷嘴的径向位置，从而改变了燃气高温核心即热斑的径向作用位置，实现了工作叶片热障涂层上燃气高温核心即热斑径向作用位置的精确加载。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载装置的结构示意图；

图2是图1中的涡轮模型的结构示意图；

图3是图2中的涡轮模型的侧视图；

图4是本发明实施例二的一个实施方式提供的涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载方法的方法流程图；

图5是本发明实施例二的另一个实施方式提供的涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载方法的方法流程图。

附图标记：

1、燃气通道，2、喷枪，3、涡轮模型，31、导向叶片组件，311、导向叶片，312、机匣，313、通道，314、固定件，32、工作叶片组件，321、工作叶片，322、工作叶片涡轮盘，4、驱动机构。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载装置的结构示意图。

图2是图1中的涡轮模型的结构示意图。

图3是图2中的涡轮模型的侧视图。

请参照图1-图3，在本发明实施例一中，提供一种涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载装置，包括：燃气通道1、喷枪2、涡轮模型3、驱动机构4和控制模块。

燃气通道1为环形筒状结构。

喷枪2为多个，沿圆周方向均匀分布在燃气通道1的一端，喷枪2的喷嘴位于燃气通道1内，且朝向涡轮模型3设置。

可选的，喷枪2包括但不限于超音速燃气喷枪，还可以为燃油喷枪。

可选的，喷枪2的喷嘴直径范围为φ5mm-φ60mm。

优选的，喷枪2的喷嘴直径为φ10mm、φ20mm、φ30mm、φ40mm或者φ50mm中的一种。

涡轮模型3包括：导向叶片组件31和工作叶片组件32；导向叶片组件31与燃气通道1的另一端密封连接，且处于静止状态；工作叶片组件32设置在导向叶片组件31远离燃气通道1的一侧，且与驱动机构4的输出轴动力连接。

导向叶片组件31包括多组导向叶片311，多组导向叶片311沿圆周方向分布，且其位置与燃气通道1的出气口位置相对应；工作叶片组件32包括多组工作叶片321，多组工作叶片321沿圆周方向分布，且其位置与导向叶片311的位置相对应，多组导向叶片311和多组工作叶片321上涂覆有热障涂层。

控制模块分别与喷枪2和驱动机构4电连接，用于控制喷枪2产生预设温度和预设速度的气流，以及控制驱动机构4的输出轴以预设转速转动。控制模块通过控制喷枪2产生预设温度和预设速度的气流，可对燃气通道1内高温高速气流的物性参数及马赫数进行精确调整，从而满足不同型号燃气涡轮发动机涡轮叶片LTO循环典型工况的性能测试实验要求。具体地，燃气膨胀产生的汽流速度取决于喷枪2中燃料气的质量流量和压力，这两个参数又进一步决定了火焰的燃烧温度，因此，控制模块通过控制喷枪2中燃料气的质量流量和压力，以产生预设温度和预设速度的气流。

其中，预设温度的范围为900℃-1500℃。

预设速度的范围为0Ma-2Ma。

预设转速的范围为0r/min-30000r/min。由于该等效加载装置，是通过涡轮模型中的工作叶片321旋转，模拟航空发动机的工作叶片实际运行时所受到的拉应力，由于涡轮模型中工作叶片321比实际的工作叶片尺寸小，为了满足离心力的要求，涡轮模型中的工作叶片321需要较高的转速，但转速越大，离心力越大，危险性就越大。因此，本实施例的预设转速取0r/min-30000r/min，该转速范围既满足了工作叶片321离心力的要求，能够适用不同的涡轮模型，又能保证该等效加载装置的安全性。

可选的，控制模块还用于控制喷枪2沿燃气通道1的径向移动，以调节喷枪2的喷嘴的径向位置，此处，调节喷枪2的喷嘴的径向位置，是为了使工作叶片热障涂层上热斑的径向作用位置满足要求。通过控制喷枪2沿燃气通道1的径向移动，改变了喷枪2的喷嘴的径向位置，从而改变了燃气高温核心即热斑的径向作用位置，实现了工作叶片321热障涂层上热斑径向作用位置的精确加载。

可选的，喷枪2的移动可通过滑动机构实现，但本发明不以此为限制，喷枪2的移动也可以通过其他机构实现。

可选的，燃气通道1上设置有喷枪2的一端设置有安装架，喷枪2固定安装在安装架上，安装架能够沿燃气通道1的径向滑动，从而带动喷枪2沿燃气通道1的径向移动。

可选的，安装架上设置有滑轨，燃气通道1上与滑轨相对应的位置设置有滑块，滑轨沿滑块滑动，使得安装架带动喷枪2沿燃气通道1的径向滑动。

可选的，安装架与滑动驱动机构动力连接，由滑动驱动机构提供动力。

可选的，控制模块还与滑动驱动机构电连接，通过滑动驱动机构驱动安装架沿燃气通道1的径向滑动，从而带动喷枪2沿燃气通道1的径向滑动。

在本实施例中，导向叶片组件31还包括：机匣312。

机匣312，为圆盘状结构，其上设置有环形的通道313，通道313与工作叶片321的位置相对应，多组导向叶片311沿圆周方向分布在通道313内。

可选的，导向叶片311与机匣312一体成型。

在本实施例中，所述导向叶片组件31还包括：固定件314。

固定件314，与机匣312固定连接，用于将机匣312固定到预设位置。此处，预设位置可以为工作台，但本发明不以此为限制，预设位置也可以为其他位置。

在本实施例中，工作叶片组件32还包括：工作叶片涡轮盘322。

工作叶片涡轮盘322，为圆盘状结构，与机匣312平行，与驱动机构4的输出轴同轴且固定连接，其圆周上设置有多组工作叶片321。

可选的，工作叶片321与工作叶片涡轮盘322榫接。

可选的，工作叶片涡轮盘322的外壁沿圆周方向设有多组榫槽；工作叶片321与工作叶片涡轮盘322连接的一端设置有与榫槽形状相匹配的榫头。榫接是榫头插入榫槽的结合方式，依靠材料的摩擦力和材料的结构将两块材料固定在一起，连接牢靠。

可选的，工作叶片321为三组，导向叶片311为三组。

可选的，每组工作叶片321的数量与每组导向叶片311的数量之比为3:2。

在一实施例中，涡轮模型3设置有三组工作叶片321和三组导向叶片311，其中，每组导向叶片311的数量为2个，形成气流流道，每组工作叶片321的数量3个，中间的工作叶片321为真实的待试验叶片，两侧的工作叶片321为模拟叶片。依据动力学平衡原理，相邻两组工作叶片321之间的夹角为120°；类似的，相邻两组导向叶片311之间的夹角也为120°。相邻两个工作叶片321与工作叶片涡轮盘322中心连线的夹角为15°，相邻两个导向叶片311与机匣312中心连线的夹角为15°。

可选的，相邻两组工作叶片321的夹角相同；和/或，相邻两组导向叶片311的夹角相同。

在本实施例中，导向叶片311与工作叶片321的夹角为θ，θ为：

式中，U表示工作叶片321转动切向线速度，W表示气流进入工作叶片321的相对速度，V表示气流流向工作叶片321的绝对速度。

工作叶片321和导向叶片311之间的夹角满足速度三角形原理，三条边分别是牵连速度(沿旋转的切向，即工作叶片321转动切向线速度U)、相对速度(沿叶片方向，即气流进入工作叶片321的相对速度W)和绝对速度(前两个的矢量和，即气流流向工作叶片321的绝对速度V)，相对速度W与绝对速度为V的夹角θ即为导向叶片311与工作叶片321之间的夹角。

例如，当相对速度W为510m/s，绝对速度V为340m/s，切向线速度U为400m/s，可得θ为51.5°。

工作叶片涡轮盘322的半径与工作叶片321径向长度之和大于或等于旋转半径r，旋转半径r为：

式中，v表示工作叶片321线速度，n表示工作叶片321转速。

例如，驱动机构4的输出轴的转速为2万转/分或线速度400米/秒，可知旋转最大外直径382mm，工作叶片涡轮盘322的直径可为300mm左右，工作叶片321长度100mm左右。

在本实施例中，导向叶片311与机匣312的角度可以在设计和制造时进行调整，以满足对不同类型的导向叶片311进行模拟测试的需求。

可选的，工作叶片321为中空结构，中空结构的工作叶片321与外界冷却气体回路连通，以使工作叶片321在试验结束后尽快冷却。

可选的，导向叶片311为中空结构，中空结构的导向叶片311与外界冷却气体回路连通，以使导向叶片311在试验结束后尽快冷却。

在本实施例的一个实施方式中，驱动机构4包括电机，电机的输出轴即为驱动机构4的输出轴，工作叶片涡轮盘322固定套设在电机的输出轴上，实现了工作叶片涡轮盘322与驱动机构4的输出轴之间的固定连接。

在本实施例的另一个实施方式中，驱动机构4包括电机和减速器，减速器的输出轴作为驱动机构4的输出轴，减速器设置在电机的输出轴与工作叶片涡轮盘322之间，减速器的输入轴与电机的输出轴同轴连接，减速器的输出轴与工作叶片涡轮盘322同轴且固定连接。工作叶片涡轮盘322固定套设在减速器的输出轴上，实现了工作叶片涡轮盘322与驱动机构4的输出轴之间的固定连接。

可选的，减速器包括但不限于齿轮减速器，但本发明不以此为限制，减速器也可以为其他减速器。

在本实施例中，涡轮模型3包括但不限于上述结构，涡轮模型3的具体结构和尺寸可根据实际需要适当调整。

在本实施例中，喷枪2产生的高温高速气流通过燃气通道1传输至导向叶片311，并由导向叶片311改变方向和速度引导至高速旋转的工作叶片321，由于导向叶片311和工作叶片321上涂覆有热障涂，因此，实现了对工作叶片321热障涂层高温燃气热冲击载荷的模拟以及对高温旋转与高温交互作用后尾迹、湍流、热斑等载荷的模拟。本实施例通过在燃气通道1的圆周方向设置多个喷枪2，并通过控制模块控制喷枪2产生的气流的温度和速度，并通过驱动机构4驱动工作叶片组件32高速转动，使得工作叶片321高速转动，模拟了航空发动机的真实工作环境，喷枪2产生的高温高速气体在喷至高速旋转的工作叶片321的过程中与导向叶片311互相作用，产生尾流、湍流和热斑，实现了对工作叶片热障涂层高温燃气热冲击载荷的模拟以及对高温旋转与高温交互作用后尾迹、湍流、热斑等载荷的模拟。提高了模拟航空发动机真实工作环境对工作叶片的仿真程度，对航空发动机工作叶片的生产和安全检测具有极高的价值。

在实际服役环境中，航空发动机工作叶片热障涂层表面承受高温燃气的冲击、离心力以及两者交互作用产生湍流、尾流、热斑等复杂的服役载荷，因此，对相关载荷进行等效加载装置的结构和工作性能也相对复杂。为了简化制造和实验，本实施例中涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载装置采用模块化设计，可兼容不同结构、不同转速的原型或等比例缩放的涡轮模型，满足不同型号航空发动机涡轮叶片不同运行工况的性能测试实验要求，为我国大发、商发、直升机、巡航导弹等各种型号燃气涡轮发动机叶片表面热障涂层的研制、生产提供服役载荷的等效加载提供通用的试验平台。涡轮模型中所研究的过程与原型设备中过程具有相似性，可确保工作叶片热障涂层高温燃气冲击、热斑、尾迹、湍流等载荷的加载结果的合理性。

实施例二

图4是本发明实施例二的一个实施方式提供的涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载方法的方法流程图。

请参照图4，在本发明实施例二的一个实施方式中，提供一种涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载方法，包括：

S1,驱动机构4获取控制模块中预先设置的预设转速，使得驱动机构4的输出轴基于预设转速进行相应转动，并通过工作叶片涡轮盘322带动工作叶片321转动。

其中，预设转速的范围为0r/min-30000r/min。由于该等效加载装置，是通过涡轮模型中的工作叶片321旋转，模拟航空发动机的工作叶片实际运行时所受到的拉应力，由于涡轮模型中工作叶片321比实际的工作叶片尺寸小，为了满足离心力的要求，涡轮模型中的工作叶片321需要较高的转速，但转速越大，离心力越大，危险性就越大。因此，本实施例的预设转速取0r/min-30000r/min，该转速范围既满足了工作叶片321离心力的要求，能够适用不同的涡轮模型，又能保证该等效加载装置的安全性。

S2,喷枪2获取控制模块中预先设置的预设温度和预设速度，并基于预设温度和预设速度产生相应的气流。

其中，预设温度参数的范围为900℃-1500℃。

预设速度的范围为0Ma-2Ma。

图5是本发明实施例二的另一个实施方式提供的涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载方法的方法流程图。

请参照图5，在本发明实施例二的另一个实施方式中，该方法还包括：

S3,喷枪2获取控制模块的移动指令，并基于移动指令沿燃气通道1的径向移动，以调节喷枪2的喷嘴的径向位置。此处，调节喷枪2的喷嘴的径向位置，是为了使工作叶片热障涂层上热斑的径向作用位置满足要求。该方法通过控制喷枪2沿燃气通道1的径向移动，改变了喷枪2的喷嘴的径向位置，从而改变了燃气高温核心即热斑的径向作用位置，实现了工作叶片热障涂层上热斑径向作用位置的精确加载。

本实施例提供的涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载方法，通过控制模块控制沿燃气通道1圆周方向分布的多个喷枪2产生的气流的温度和速度，以及通过控制模块控制驱动机构4驱动工作叶片组件32高速转动，使得工作叶片321高速转动，模拟了航空发动机的真实工作环境，喷枪2产生的高温高速气体在喷至高速旋转的工作叶片321的过程中与导向叶片311互相作用，产生尾流、湍流和热斑，实现了对工作叶片热障涂层高温燃气热冲击载荷的模拟以及对高温旋转与高温交互作用后尾迹、湍流、热斑等载荷的模拟。提高了模拟航空发动机真实工作环境对工作叶片的仿真程度，对航空发动机工作叶片的生产和安全检测具有极高的价值。

本实施例中涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载方法遵循近似模化方法，实验过程遵循化学反应相似、流动相似及传热相似准则，涡轮模型中所研究的过程与原型设备中过程具有相似性，可确保工作叶片热障涂层高温燃气冲击、热斑、尾迹、湍流等载荷的加载结果的合理性。

本发明旨在保护一种涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载装置及方法，具有如下有益的技术效果。

1、本发明提供的涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载装置及方法，通过在燃气通道的圆周方向设置多个喷枪，并通过控制模块控制喷枪产生的气流的温度和速度，以及通过控制模块控制驱动机构驱动工作叶片组件高速转动，使得工作叶片高速转动，模拟了航空发动机的真实工作环境，喷枪产生的高温高速气体在喷至高速旋转的工作叶片的过程中与导向叶片互相作用，产生尾流、湍流和热斑，实现了对工作叶片热障涂层高温燃气热冲击载荷的模拟以及对高温旋转与高温交互作用后尾迹、湍流、热斑等载荷的模拟。提高了模拟航空发动机真实工作环境对工作叶片的仿真程度，对航空发动机工作叶片的生产和安全检测具有极高的价值。

2、本发明提供的涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载装置及方法，喷枪在控制模块的控制下沿燃气通道的径向移动，以调节喷枪的喷嘴的径向位置，从而改变了燃气高温核心即热斑的径向作用位置，实现了工作叶片热障涂层上燃气高温核心即热斑径向作用位置的精确加载。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载装置，其特征在于，包括：燃气通道(1)、喷枪(2)、涡轮模型(3)、驱动机构(4)和控制模块；

所述燃气通道(1)为环形筒状结构；

所述喷枪(2)为多个，沿圆周方向均匀分布在所述燃气通道(1)的一端；

所述涡轮模型(3)包括：导向叶片组件(31)和工作叶片组件(32)；所述导向叶片组件(31)与所述燃气通道(1)的另一端密封连接，且处于静止状态；所述工作叶片组件(32)设置在所述导向叶片组件(31)远离所述燃气通道(1)的一侧，且与所述驱动机构(4)的输出轴动力连接；

所述导向叶片组件(31)包括多组导向叶片(311)，多组所述导向叶片(311)沿圆周方向分布，且其位置与所述燃气通道(1)的出气口位置相对应；所述工作叶片组件(32)包括多组工作叶片(321)，多组所述工作叶片(321)沿圆周方向分布，且其位置与所述导向叶片(311)的位置相对应，多组所述导向叶片(311)和多组所述工作叶片(321)上涂覆有热障涂层；

所述控制模块分别与所述喷枪(2)和所述驱动机构(4)电连接，用于控制所述喷枪(2)产生预设温度和预设速度的气流，以及控制所述驱动机构(4)的输出轴以预设转速转动。

2.根据权利要求1所述的等效加载装置，其特征在于，

所述控制模块还用于控制所述喷枪(2)沿所述燃气通道(1)的径向移动。

3.根据权利要求1所述的等效加载装置，其特征在于，所述导向叶片组件(31)还包括：

机匣(312)，为圆盘状结构，其上设置有环形的通道(313)，所述通道(313)与所述工作叶片(321)的位置相对应，多组所述导向叶片(311)沿圆周方向分布在所述通道(313)内。

4.根据权利要求3所述的等效加载装置，其特征在于，所述导向叶片组件(31)还包括：

固定件(314)，与所述机匣(312)固定连接，用于将所述机匣(312)固定到预设位置。

5.根据权利要求3所述的等效加载装置，其特征在于，所述工作叶片组件(32)还包括：

工作叶片涡轮盘(322)，为圆盘状结构，与所述机匣(312)平行，且与所述驱动机构(4)的输出轴同轴且固定连接，其圆周上设置有多组所述工作叶片(321)。

6.根据权利要求1所述的等效加载装置，其特征在于，

每组所述工作叶片(321)的数量与每组所述导向叶片(311)的数量之比为3:2。

7.一种涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载方法，其特征在于，使用权利要求1-6中任意一项所述的等效加载装置进行等效加载试验，包括：

驱动机构(4)获取控制模块中预先设置的预设转速，使得所述驱动机构(4)的输出轴基于所述预设转速进行相应转动，并通过工作叶片涡轮盘(322)带动工作叶片(321)转动；

喷枪(2)获取所述控制模块中预先设置的预设温度和预设速度，并基于所述预设温度和预设速度产生相应的气流。

8.根据权利要求7所述的等效加载方法，其特征在于，还包括：

所述喷枪(2)获取所述控制模块的移动指令，并基于所述移动指令沿燃气通道(1)的径向移动。

9.根据权利要求7所述的等效加载方法，其特征在于，

所述预设转速的范围为0r/min-30000r/min。

10.根据权利要求7所述的等效加载方法，其特征在于，

所述预设温度的范围为900℃-1500℃；和/或

所述预设速度的范围0Ma-2Ma。