CN110926819A - 一种转子内腔流动特性测试结构 - Google Patents

一种转子内腔流动特性测试结构 Download PDF

Info

Publication number
CN110926819A
CN110926819A CN201911234918.1A CN201911234918A CN110926819A CN 110926819 A CN110926819 A CN 110926819A CN 201911234918 A CN201911234918 A CN 201911234918A CN 110926819 A CN110926819 A CN 110926819A
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotor
test
sensor
inner cavity
hole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911234918.1A
Other languages
English (en)
Inventor
杨晓清
王鹏飞
罗秋生
范奇乐
张倩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AECC Sichuan Gas Turbine Research Institute
Original Assignee
AECC Sichuan Gas Turbine Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AECC Sichuan Gas Turbine Research Institute filed Critical AECC Sichuan Gas Turbine Research Institute
Priority to CN201911234918.1A priority Critical patent/CN110926819A/zh
Publication of CN110926819A publication Critical patent/CN110926819A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/02—Details or accessories of testing apparatus

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

本发明涉及一种转子内腔流动特性测试结构，前级转子盘、后级转子盘、封严导流轴为转子内腔的壁组件，在转子内腔的壁组件上设置传感器安装孔，所述传感器安装孔内安装测试传感器，所述测试传感器受感部采集转子内腔流动特性参数，另一端通过信号导线将测试数据传输至测试系统；本发明结构简单，易于实现，在不影响被测面的情况下，主要测试部件都布置在同一盘体的非测量面上，大大提高了工艺性，降低了加工和安装难度，提高了测量精度和可靠性，实现了传感器在高速转子上的安全稳定运行，对复杂旋转盘腔内部流动的有效测量。

Description

一种转子内腔流动特性测试结构
技术领域
本发明属于航空发动机设计领域，具体涉及一种转子内腔流动特性测试结构。
背景技术
随着航空发动机技术的不断提升，高温部件的工作环境温度与压力也随之增加，为了保证部件的可靠性与延长部件寿命，高效冷却技术不断被应用，一般应用的冷却技术都需要从压气机某级引气至高温部件进行相关冷却或封严。在引气的过程中需要考虑沿途压降与温升问题，这就对引气流路的设计提出了较高要求。鉴于此，引气流路的设计目标是降低引气压力损失、保证高温部件冷却供气的压力以及封严压力。
在静止部件内部引气过程中，其内流场的计算和测试是容易实现的。但对于转子内腔的气体从高转速的压气机盘腔内高半径位置流向低半径位置，同时受到离心力和摩擦力等复杂影响，其自由涡发展剧烈，导致流动损失和旋转温升较大，这也使得其内部流场的计算和测试都难于实现。
为了实现压气机或涡轮转子内腔流动特性的研究，进行转子内腔流动特性测试试验研究是十分必要的。对于转子内腔流场而言，压力和温度表征了其流动特性，而对于转子内部压力、温度等关键参数的测量，是决定旋转盘腔试验成败的重中之重。
发明内容
发明目的：
通过设计一种转子内腔流动特性测试方案，获得转子内腔流动特性关键参数的测试研究。
本发明实现上述目的的方案：
一种转子内腔流动特性测试结构，前级转子盘、后级转子盘、封严导流轴为转子内腔的壁组件，在转子内腔的壁组件上设置传感器安装孔，所述传感器安装孔内安装测试传感器，所述测试传感器受感部采集转子内腔流动特性参数，另一端通过信号导线将测试数据传输至测试系统。
优选的，所述的一种转子内腔流动特性测试结构，所述信号导线连接遥测发射装置，遥测发射装置将信号发送至测试系统。
优选的，所述的一种转子内腔流动特性测试结构，所述传感器安装孔设置在前级转子盘上。
优选的，所述的一种转子内腔流动特性测试结构，所述传感器安装孔设置在高半径位置，所述测试传感器受感部位于转子内腔，信号导线沿转子外壁连接至遥测发射装置。
优选的，所述的一种转子内腔流动特性测试结构，所述传感器安装孔数量大于等于1，每个传感器安装孔内装有一个测试传感器，所述测试传感器包括压力传感器、温度传感器、应变传感器中的一个或多个。
优选的，所述的一种转子内腔流动特性测试结构，所述测试传感器为压力传感器，所述传感器安装孔设置在低半径位置，在前级转子盘的高半径位置设置有测试孔，还设有压力引导管，所述压力引导管一端通过测试孔连接至转子内腔，另一端通过导压孔连接至压力传感器。
优选的，所述的一种转子内腔流动特性测试结构，还包括引线孔，信号导线从所述引线孔穿过，从前级转子盘外侧进入中央引线轴内孔，连接至遥测发射装置。
优选的，所述的一种转子内腔流动特性测试结构，所述压力引导管采点焊或热喷涂工艺固定在前级盘转子盘非测试面上。
优选的，所述的一种转子内腔流动特性测试结构，所述前级转子盘不同半径方向上可设置多组权利要求5和/或权利要求6所述的测试结构。
优选的，所述的一种转子内腔流动特性测试结构，后级转子盘、封严导流轴的壁面上均可设置传感器安装孔和测试传感器
本发明的有益效果是：
当航空发动机或地面燃气轮机需要对转子内腔的流动特性进行测量时，可采用本发明所提供的测试结构，能够实现对旋转盘腔内部流场的关键参数的有效测量。
本发明在传统航空发动机转子用零件的基础上进行了改进和调整，利用现有的测试手段，对其进行合理搭配，实现了对转子内腔流动特性的测试，对旋转盘腔内流研究起到至关重要的作用。
本发明结构简单，易于实现，在不影响被测面的情况下，主要测试部件都布置在同一盘体的非测量面上，大大提高了工艺性，降低了加工和安装难度，提高了测量精度和可靠性，实现了传感器在高速转子上的安全稳定运行，对复杂旋转盘腔内部流动的有效测量。
附图说明
图1为本发明总体结构示意图；
图2为本发明总体结构示意图；
图3为本发明总体结构示意图；
图4为本发明前级转子盘开孔示意图；
图5为本发明前级转子盘开孔剖视图示意图；
其中：0回转中心、1驱动轴颈、2前级转子盘、3后级转子盘、4减涡器、5封严导流轴、6中央引线轴、7压力传感器、8压力引导管、9信号导线、10温度传感器、2-1测试孔、2-2导压孔、2-3传感器安装孔、2-4引线孔。
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白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
实施例1，参见附图1,提供一种转子内腔流动特性测试方案，所述测试方案结构包括：回转中心0、驱动轴颈1、前级转子盘2、后级转子盘3、减涡器4、封严导流轴5、中央引线轴6、压力传感器7、压力引导管8、信号导线9、测试孔2-1、导压孔2-2、传感器安装孔2-3、引线孔2-4。
驱动轴颈1、前级转子盘2、后级转子盘3依次通过螺纹连接件轴向密封固定；减涡器4通过螺纹连接接件固定于后级转子盘3；封严导流轴5与前级转子盘2之间有连接止口，通过胶圈封严，后部连接方式不限；中央引线轴6和前级转子盘2止口搭接配合，后部连接方式不限。所有零件均在同一个转子组件上共同转动。
所述前级转子盘2、后级转子盘3、减涡器4和封严导流轴5共同形成被测流动区域，运转时气流从后级转子盘3的鼓筒开孔处进入转子腔内，经过减涡器4，进入后级转子盘3与封严导流轴5共同形成的流通间隙，向后排出。
前级转子盘2上开有测试孔2-1、导压孔2-2、传感器安装孔2-3和引线孔2-4，压力引导管8一端密封固定于测试孔2-1内，右端与被侧面平齐，压力引导管8从左侧盘面的非测试面引出，紧贴非测试盘面，从高半径位置向低半径位置铺设，为防止旋转过程中压力引导管8脱落，需要用不锈钢片将压力引导管8固定于前级转子盘2非测试面，进一步引致导压孔2-2并密封固定，压力传感器7密封固定于传感器安装孔2-3内，传感器受感部与导压孔2-2相对，其后端连接信号导线9，信号导线9紧贴盘面，从引线孔2-4引出至前级转子盘左侧，再沿面至盘心孔，通过中央引线轴6内孔外壁引出至遥测发射装置，遥测发射装置再将测试信号传输至可读取的测试系统。信号导线9通过胶粘的方式固定前级转子盘2盘面，在中央引线轴6内采用蜡封固定。
实施例2，参见附图2,提供一种转子内腔流动特性测试方案，所述测试方案结构包括：回转中心0、驱动轴颈1、前级转子盘2、后级转子盘3、减涡器4、封严导流轴5、中央引线轴6、压力传感器7、信号导线9、测试孔2-1、导压孔2-2、传感器安装孔2-3、引线孔2-4。
驱动轴颈1、前级转子盘2、后级转子盘3依次通过螺纹连接件轴向密封固定；减涡器4通过螺纹连接接件固定于后级转子盘3；封严导流轴5与前级转子盘2之间有连接止口，通过胶圈封严，后部连接方式不限；中央引线轴6和前级转子盘2止口搭接配合，后部连接方式不限。所有零件均在同一个转子组件上共同转动。
所述前级转子盘2、后级转子盘3、减涡器4和封严导流轴5共同形成被测流动区域，运转时气流从后级转子盘3的鼓筒开孔处进入转子腔内，经过减涡器4，进入后级转子盘3与封严导流轴5共同形成的流通间隙，向后排出。
前级转子盘2上开有传感器安装孔2-3，压力传感器7密封固定于传感器安装孔2-3内，传感器受感部直接正对被测区域，并与被测区域盘面平齐，其左端连接信号导线9，信号导线9紧贴左侧盘面，延伸至盘心孔，通过中央引线轴6内孔外壁引出至遥测发射装置，遥测发射装置再将测试信号传输至可读取的测试系统。信号导线9通过不锈钢金属蒙皮点焊的方式固定前级转子盘2盘面，在中央引线轴6内采用蜡封固定。
实施例3，参见附图3,提供一种转子内腔流动特性测试方案，所述测试方案结构包括：回转中心0、驱动轴颈1、前级转子盘2、后级转子盘3、减涡器4、封严导流轴5、中央引线轴6、信号导线9、温度传感器10、测试孔2-1、导压孔2-1、传感器安装孔2-3、引线孔2-4。
驱动轴颈1、前级转子盘2、后级转子盘3依次通过螺纹连接件轴向密封固定；减涡器4通过螺纹连接接件固定于后级转子盘3；封严导流轴5与前级转子盘2之间有连接止口，通过胶圈封严，后部连接方式不限；中央引线轴6和前级转子盘2止口搭接配合，后部连接方式不限。所有零件均在同一个转子组件上共同转动。
所述前级转子盘2、后级转子盘3、减涡器4和封严导流轴5共同形成被测流动区域，运转时气流从后级转子盘3的鼓筒开孔处进入转子腔内，经过减涡器4，进入后级转子盘3与封严导流轴5共同形成的流通间隙，向后排出。
前级转子盘2上开有传感器安装孔2-3，温度传感器10密封固定于传感器安装孔2-3内，传感器受感部直接正对被测区域，为保证测量气流温度，温度传感器受感部需凸出盘面2～5mm，其左端连接信号导线9，信号导线9紧贴左侧盘面，延伸至盘心孔，通过中央引线轴6内孔外壁引出至遥测发射装置，遥测发射装置再将测试信号传输至可读取的测试系统。信号导线9通过不锈钢金属蒙皮点焊的方式固定前级转子盘2盘面，在中央引线轴6内采用蜡封固定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种转子内腔流动特性测试结构，其特征在于，前级转子盘、后级转子盘、封严导流轴为转子内腔的壁组件，在转子内腔的壁组件上设置传感器安装孔，所述传感器安装孔内安装测试传感器，所述测试传感器受感部采集转子内腔流动特性参数，另一端通过信号导线将测试数据传输至测试系统。
2.根据权利要求1所述的一种转子内腔流动特性测试结构，其特征在于，所述信号导线连接遥测发射装置，遥测发射装置将信号发送至测试系统。
3.根据权利要求2所述的一种转子内腔流动特性测试结构，其特征在于，所述传感器安装孔设置在前级转子盘上。
4.根据权利要求3所述的一种转子内腔流动特性测试结构，其特征在于，所述传感器安装孔设置在高半径位置，所述测试传感器受感部位于转子内腔，信号导线沿转子外壁连接至遥测发射装置。
5.根据权利要求4所述的一种转子内腔流动特性测试结构，其特征在于，所述传感器安装孔数量大于等于1，每个传感器安装孔内装有一个测试传感器，所述测试传感器包括压力传感器、温度传感器、应变传感器中的一个或多个。
6.根据权利要求3所述的一种转子内腔流动特性测试结构，其特征在于，所述测试传感器为压力传感器，所述传感器安装孔设置在低半径位置，在前级转子盘的高半径位置设置有测试孔，还设有压力引导管，所述压力引导管一端通过测试孔连接至转子内腔，另一端通过导压孔连接至压力传感器。
7.根据权利要求6所述的一种转子内腔流动特性测试结构，其特征在于，还包括引线孔，信号导线从所述引线孔穿过，从前级转子盘外侧进入中央引线轴内孔，连接至遥测发射装置。
8.根据权利要求7所述的一种转子内腔流动特性测试结构，其特征在于，所述压力引导管采点焊或热喷涂工艺固定在前级盘转子盘非测试面上。
9.根据权利要求3所述的一种转子内腔流动特性测试结构，其特征在于，所述前级转子盘不同半径方向上可设置多组权利要求5和/或权利要求6所述的测试结构。
10.根据权利要求1或2所述的一种转子内腔流动特性测试结构，其特征在于，后级转子盘、封严导流轴的壁面上均可设置传感器安装孔和测试传感器。
CN201911234918.1A 2019-12-05 2019-12-05 一种转子内腔流动特性测试结构 Pending CN110926819A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911234918.1A CN110926819A (zh) 2019-12-05 2019-12-05 一种转子内腔流动特性测试结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911234918.1A CN110926819A (zh) 2019-12-05 2019-12-05 一种转子内腔流动特性测试结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110926819A true CN110926819A (zh) 2020-03-27

Family

ID=69857058

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911234918.1A Pending CN110926819A (zh) 2019-12-05 2019-12-05 一种转子内腔流动特性测试结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110926819A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112161786A (zh) * 2020-09-18 2021-01-01 中国航发四川燃气涡轮研究院 旋转盘腔减涡器系统试验装置
CN112345105A (zh) * 2020-10-16 2021-02-09 中国航发四川燃气涡轮研究院 一种压气机转子盘体温度测试的引线结构
CN112577755A (zh) * 2020-12-11 2021-03-30 中国科学院工程热物理研究所 一种计及上游非定常效应的涡轮轮毂封严实验装置
CN115680892A (zh) * 2022-08-29 2023-02-03 中国航发四川燃气涡轮研究院 一种用于航空发动机高温环境遥测装置冷却的引气结构

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2485639Y (zh) * 2000-07-28 2002-04-10 武汉理工大学 发动机气缸套内壁温度测量传感器
US20040128974A1 (en) * 2003-01-03 2004-07-08 Laper Dennis A. High efficiency low hydrocarbon emmisson hybrid power plant using operational aspects of both internal combustion and jet engines
EP1916391A1 (fr) * 2006-10-25 2008-04-30 Snecma Méthode et dispositif pour réduire la vitesse en cas de rupture d'arbre de turbine de moteur à turbine à gaz
CN107525599A (zh) * 2017-07-31 2017-12-29 潍柴动力股份有限公司 用于对发动机活塞的动态温度进行测量的测量装置及方法
EP3318859A1 (en) * 2016-11-08 2018-05-09 United Technologies Corporation Cooled cooling air safety through a temperature-monitoring line replaceable unit
CN108844623A (zh) * 2018-07-26 2018-11-20 中国航发沈阳发动机研究所 一种高压压气机转子叶片振动测试系统
CN109632276A (zh) * 2018-12-16 2019-04-16 中国航发沈阳发动机研究所 一种减涡器试验装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2485639Y (zh) * 2000-07-28 2002-04-10 武汉理工大学 发动机气缸套内壁温度测量传感器
US20040128974A1 (en) * 2003-01-03 2004-07-08 Laper Dennis A. High efficiency low hydrocarbon emmisson hybrid power plant using operational aspects of both internal combustion and jet engines
EP1916391A1 (fr) * 2006-10-25 2008-04-30 Snecma Méthode et dispositif pour réduire la vitesse en cas de rupture d'arbre de turbine de moteur à turbine à gaz
EP3318859A1 (en) * 2016-11-08 2018-05-09 United Technologies Corporation Cooled cooling air safety through a temperature-monitoring line replaceable unit
CN107525599A (zh) * 2017-07-31 2017-12-29 潍柴动力股份有限公司 用于对发动机活塞的动态温度进行测量的测量装置及方法
CN108844623A (zh) * 2018-07-26 2018-11-20 中国航发沈阳发动机研究所 一种高压压气机转子叶片振动测试系统
CN109632276A (zh) * 2018-12-16 2019-04-16 中国航发沈阳发动机研究所 一种减涡器试验装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
蒋大明: "《传感技术》", 31 December 1998, 中国铁道出版社 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112161786A (zh) * 2020-09-18 2021-01-01 中国航发四川燃气涡轮研究院 旋转盘腔减涡器系统试验装置
CN112345105A (zh) * 2020-10-16 2021-02-09 中国航发四川燃气涡轮研究院 一种压气机转子盘体温度测试的引线结构
CN112345105B (zh) * 2020-10-16 2023-06-23 中国航发四川燃气涡轮研究院 一种压气机转子盘体温度测试的引线结构
CN112577755A (zh) * 2020-12-11 2021-03-30 中国科学院工程热物理研究所 一种计及上游非定常效应的涡轮轮毂封严实验装置
CN112577755B (zh) * 2020-12-11 2022-04-19 中国科学院工程热物理研究所 一种计及上游非定常效应的涡轮轮毂封严实验装置
CN115680892A (zh) * 2022-08-29 2023-02-03 中国航发四川燃气涡轮研究院 一种用于航空发动机高温环境遥测装置冷却的引气结构
CN115680892B (zh) * 2022-08-29 2024-05-17 中国航发四川燃气涡轮研究院 一种用于航空发动机高温环境遥测装置冷却的引气结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110926819A (zh) 一种转子内腔流动特性测试结构
CN102889973B (zh) 一种基于机械轴承支撑的高精度滚转力矩测量装置
CN113654701B (zh) 一种航空发动机转子叶片的动应力测量装置及其应用
US8876054B2 (en) De-icing device comprising means for detection of a leakage in a hot air supply system
CN104483028B (zh) 一种发动机高压涡轮叶片表面温度测量装置
CN112345105B (zh) 一种压气机转子盘体温度测试的引线结构
CN112326257A (zh) 一种燃气轮机燃烧稳定性状态监测诊断系统
WO2023201969A1 (zh) 隔圈组件及轴承组件
JP2012088311A (ja) タービンエンジンのセンサパッケージング
CN107907216B (zh) 刷式密封动态温度场测量装置
CN106949939B (zh) 一种具有双高频检测的气体涡轮流量计
CN109268691B (zh) 一种自动预判易挥发化学介质管道泄漏的系统
CN212007058U (zh) 一种旋转机械轴位移监测仪
JP5192580B2 (ja) タービンエンジンの通信システム
CN101979964B (zh) 可在线更换传感器的涡街流量计
CN207964002U (zh) 一种管道风量检测设备
CN209356528U (zh) 一种小型化高温风速探杆
CN208537043U (zh) 双离合器模块钢片温度检测装置
CN209416405U (zh) 一种空调温度压力传感器
CN103711801B (zh) 掘进机滚刀带复合传感器的轴承组件
CN111043049B (zh) 一种用于多级泵静态压力测试的引压孔结构及其多级泵
CN210166012U (zh) 一种精确稳定计量的电子式计量仪表
CN110500175B (zh) 涡轮增压器轴向力测量用增压器装置、联轴器及测量方法
JP2012088309A (ja) ｇ荷重吸収ショルダーを備えたセンサ
CN215860271U (zh) 一种煤矿井下局部通风机监测装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200327

RJ01 Rejection of invention patent application after publication