CN114354013B - 一种与涡轮导叶耦合的燃烧室出口温度测量机构 - Google Patents

一种与涡轮导叶耦合的燃烧室出口温度测量机构 Download PDF

Info

Publication number
CN114354013B
CN114354013B CN202210087073.3A CN202210087073A CN114354013B CN 114354013 B CN114354013 B CN 114354013B CN 202210087073 A CN202210087073 A CN 202210087073A CN 114354013 B CN114354013 B CN 114354013B
Authority
CN
China
Prior art keywords
guide rail
probe
unit
rod
control box
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.)
Active
Application number
CN202210087073.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114354013A (zh
Inventor
王高峰
朱志新
杜少宇
郑耀
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.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
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 Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN202210087073.3A priority Critical patent/CN114354013B/zh
Publication of CN114354013A publication Critical patent/CN114354013A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114354013B publication Critical patent/CN114354013B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes
    • G01K13/02—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow
    • G01K13/024—Thermometers specially adapted for specific purposes for measuring temperature of moving fluids or granular materials capable of flow of moving gases
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
    • G01K1/146—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations arrangements for moving thermometers to or from a measuring position

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)

Abstract

本发明公开了一种与涡轮导叶耦合的燃烧室出口温度测量机构，此机构旨在实现在相关雷诺数和马赫数下的连续运行测试，同时为不同测量技术的应用提供广泛的光学通道，以补充探头穿越和固定仪器。它包括固定支架单元、线性运动单元和测量单元，固定支架单元通过螺钉和安装架与燃烧室出口固定在一起，同时也是整个机构的支撑，线性运动单元主要负责控制探头圆周移动，测量单元负责控制探头的轴向和径向移动，它主要用于静态压力和温度数据的采集，以及不同测量平面上的气动探头穿越。

Description

一种与涡轮导叶耦合的燃烧室出口温度测量机构
技术领域
本发明涉及测量装置技术领域，具体涉及一种与涡轮导叶耦合的燃烧室出口温度测量机构。
背景技术
以燃烧炉和发动机燃烧室为主要的高温燃烧室在工作时的燃烧情况是一个值得关注的问题，而对燃烧室出口温度的测量至关重要，这需要解决与涡轮导叶耦合的燃烧室出口高温燃气温度在有限空间内难以连续准确多点测量而不影响燃烧室内部流动状态的难题，同时为了保证测量时燃烧室的强度结构不会遭到较大的破坏，因此需要设计一款合适的测量装置，用来解决以往常用的涡轮耦合方式无法连续测量的缺点。
发明内容
本发明主要目的是提供一种与涡轮导叶耦合的燃烧室出口温度测量机构，以解决现有技术存在的问题。
为解决上述技术问题，本发明采取了如下技术方案：
一种与涡轮导叶耦合的燃烧室出口温度测量机构，包括固定支架单元、线性运动单元和测量单元，
所述固定支架单元固定安装于燃烧炉上，用于支撑所述线性运动单元和所述测量单元，
所述测量单元与所述固定支架单元通过导轨连接，所述测量单元固定设置于所述导轨顶部，所述导轨滑动设置于所述固定支架单元顶部，
所述线性运动单元一端与所述导轨固定连接，另一端与所述固定支架单元滑动连接，用于驱动所述测量单元运动。
进一步的，所述固定支架单元包括导轨台，所述导轨台固定设置于燃烧炉的燃烧室出口位置，所述导轨台顶部与所述导轨滑动连接。
进一步的，所述导轨台侧壁上设置滚轮支架，所述滚轮支架上转动设置滚轮，所述导轨侧壁上设置导轨槽，所述滚轮与所述导轨槽转动连接。
进一步的，所述线性运动单元包括金属杆、单周滚轮和支撑件，所述金属杆两端分别固定连接于单周滚轮和支撑件上，所述单周滚轮固定连接于所述导轨顶部，所述支撑件滑动连接于所述导轨台顶部。
进一步的，所述金属杆靠近支撑件的一端连接齿轮伺服电机。
进一步的，所述测量单元包括控制盒和探头，所述控制盒固定设置于所述导轨顶部，所述控制盒上活动连接细杆，所述细杆底部固定连接所述探头，所述控制盒用于控制所述探头进行径向运动和轴向运动。
进一步的，所述控制盒包括径向运动控制器、轴向运动控制器、液压空心杆和控制盒本体，所述液压空心杆与所述控制盒本体转动连接，所述液压空心杆与所述细杆固定连接，所述液压空心杆为伸缩杆，所述径向运动控制器用于控制所述液压空心杆的径向运动，所述轴向运动控制器用于控制所述液压空心杆的轴向运动。
进一步的，所述导轨台侧壁上设置弧形凹槽，所述探头位于所述弧形凹槽内。
与现有技术相比，本发明提供的一种与涡轮导叶耦合的燃烧室出口温度测量机构具有以下有益效果：
解决了与涡轮导叶耦合的燃烧室出口高温燃气温度在有限空间内难以连续准确多点测量而不影响燃烧室内部流动状态的难题，实现了在相关雷诺数和马赫数下的连续运行测试，同时为不同测量技术的应用提供广泛的光学通道，以补充探头穿越和固定仪器，在测量过程中避免了已有测量装置会对燃烧室强度造成较大破坏的弊端，这将广泛适用于汽车，飞机等与发动机相关的领域。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图。
图2是本发明背视图。
图3是本发明燃烧炉结构示意图。
图4为本发明与燃烧炉装配后结构示意图。
图5是本发明导轨台结构示意图。
图6是本发明线性运动单元结构示意图。
图7是本发明线性运动单元另一角度结构示意图。
图8是本发明测量单元结构示意图。
图9为本发明探头处剖面图。
其中，1-导轨台，2-导轨，3-金属杆，4-单周滚轮，5-控制盒，6-径向运动控制器，7-轴向运动控制器，8-探头，9-导轨槽，10-滚轮支架，11-支撑件，12-细杆，13-弧形凹槽，14-燃烧炉，15-切口。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
结合图1至图8，本发明提供一种与涡轮导叶耦合的燃烧室出口温度测量机构，包括固定支架单元、线性运动单元和测量单元，所述固定支架单元固定安装于燃烧炉14上，用于支撑所述线性运动单元和所述测量单元，所述测量单元与所述固定支架单元通过导轨2连接，所述测量单元固定设置于所述导轨2顶部，所述导轨2滑动设置于所述固定支架单元顶部，所述线性运动单元一端与所述导轨固定连接，另一端与所述固定支架单元滑动连接，用于驱动所述测量单元运动。
优选的，所述固定支架单元包括导轨台1，所述导轨台1固定设置于燃烧炉14的燃烧室出口位置，所述导轨台1顶部与所述导轨2滑动连接。所述导轨台1侧壁上设置滚轮支架10，所述滚轮支架10上转动设置滚轮，所述导轨2侧壁上设置导轨槽9，所述滚轮与所述导轨槽9转动连接。本实施例中，滚轮数量为三个，其只能在导轨槽9内固定的位置进行转动。滚轮和导轨槽9的设置有助于精确定位导轨2。
优选的，所述线性运动单元包括金属杆3、单周滚轮4和支撑件11，所述金属杆3两端分别固定连接于单周滚轮4和支撑件11上，所述单周滚轮4固定连接于所述导轨2顶部，所述支撑件11滑动连接于所述导轨台1顶部。所述金属杆3靠近支撑件的一端连接齿轮伺服电机。齿轮伺服电机带动金属杆3进行线性运动，金属杆3通过推动单周滚轮4，从而带动导轨2运动，同样固定于导轨2之上的测量单元也会随着移动，实现探头8沿圆周的运动。
优选的，所述测量单元包括控制盒5和探头8，所述控制盒5固定设置于所述导轨2顶部，所述控制盒5上活动连接细杆12，所述细杆12底部固定连接所述探头8，所述控制盒5用于控制所述探头8进行径向运动和轴向运动。
所述控制盒5包括径向运动控制器6、轴向运动控制器7、液压空心杆和控制盒本体，所述液压空心杆与所述控制盒本体转动连接，所述液压空心杆与所述细杆固定连接，所述径向运动控制器6用于控制所述液压空心杆的径向运动，所述轴向运动控制器7用于控制所述液压空心杆的轴向运动。本实施例中，液压空心杆为伸缩杆，径向运动控制器6控制液压空心杆的伸缩，以此带动细杆的径向运动，轴向控制器7控制液压空心杆的转动，以此带动细杆的轴向运动，最终完成探头8的径向运动和轴向运动。
优选的，所述导轨台1侧壁上设置弧形凹槽13，所述探头8位于所述弧形凹槽13内。从图3中可以看出，燃烧炉14上方开设三个切口15，导轨台1安装在燃烧炉14之后，弧形凹槽13与切口15位置相对应，通过调节探头8的径向位置即可测量切口15深度方向的温度数据，通过调节探头8的轴向位置即可测量不同切口15的温度数据，通过调节探头8周向位置即可测量切口15沿圆周方向的温度数据，在测量过程中避免了已有测量装置会对燃烧室强度造成较大破坏的弊端。
工作原理：线性运动单元主要负责控制探头8圆周移动，即齿轮伺服电机带动金属杆3进行线性运动，金属杆3通过推动单周滚轮4，从而带动导轨2运动，同样固定于导轨2之上的测量单元也会随着移动，实现探头8沿圆周的运动；测量单元负责控制探头8的轴向和径向移动，径向运动控制器6控制细杆12沿径向移动，从而实现探头8的径向运动，轴向运动控制器7控制细杆12沿轴向移动，从而实现探头8的轴向运动。利用探头8在不同位置进行探测，从而完成静态压力和温度数据的采集，以及不同测量平面上的气动探头穿越，实现了在相关雷诺数和马赫数下的连续运行测试。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种与涡轮导叶耦合的燃烧室出口温度测量机构，其特征在于，包括固定支架单元、线性运动单元和测量单元，
所述固定支架单元固定安装于燃烧炉上，用于支撑所述线性运动单元和所述测量单元，
所述测量单元与所述固定支架单元通过导轨连接，所述测量单元固定设置于所述导轨顶部，所述导轨滑动设置于所述固定支架单元顶部，
所述线性运动单元一端与所述导轨固定连接，另一端与所述固定支架单元滑动连接，用于驱动所述测量单元运动；
所述固定支架单元包括导轨台，所述导轨台固定设置于燃烧炉的燃烧室出口位置，所述导轨台顶部与所述导轨滑动连接，所述导轨台侧壁上设置滚轮支架，所述滚轮支架上转动设置滚轮，所述导轨侧壁上设置导轨槽，所述滚轮与所述导轨槽转动连接；
所述线性运动单元包括金属杆、单周滚轮和支撑件，所述金属杆两端分别固定连接于单周滚轮和支撑件上，所述单周滚轮固定连接于所述导轨顶部，所述支撑件滑动连接于所述导轨台顶部，所述金属杆靠近支撑件的一端连接齿轮伺服电机；
所述测量单元包括控制盒和探头，所述控制盒固定设置于所述导轨顶部，所述控制盒上活动连接细杆，所述细杆底部固定连接所述探头，所述控制盒用于控制所述探头进行径向运动和轴向运动；
所述导轨台侧壁上设置弧形凹槽，所述探头位于所述弧形凹槽内，燃烧炉上方开设三个切口，导轨台安装在燃烧炉之后，弧形凹槽与切口位置相对应，通过调节探头的径向位置测量切口深度方向的温度数据，通过调节探头的轴向位置测量不同切口的温度数据，通过调节探头周向位置测量切口沿圆周方向的温度数据；
线性运动单元控制探头圆周移动，齿轮伺服电机带动金属杆进行线性运动，金属杆通过推动单周滚轮，从而带动导轨运动，固定于导轨之上的测量单元也会随着移动，实现探头沿圆周的运动。
2.如权利要求1所述的一种与涡轮导叶耦合的燃烧室出口温度测量机构，其特征在于，所述控制盒包括径向运动控制器、轴向运动控制器、液压空心杆和控制盒本体，所述液压空心杆与所述控制盒本体转动连接，所述液压空心杆与所述细杆固定连接，所述液压空心杆为伸缩杆，所述径向运动控制器用于控制所述液压空心杆的径向运动，所述轴向运动控制器用于控制所述液压空心杆的轴向运动。
CN202210087073.3A 2022-01-25 2022-01-25 一种与涡轮导叶耦合的燃烧室出口温度测量机构 Active CN114354013B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210087073.3A CN114354013B (zh) 2022-01-25 2022-01-25 一种与涡轮导叶耦合的燃烧室出口温度测量机构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210087073.3A CN114354013B (zh) 2022-01-25 2022-01-25 一种与涡轮导叶耦合的燃烧室出口温度测量机构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114354013A CN114354013A (zh) 2022-04-15
CN114354013B true CN114354013B (zh) 2022-12-20

Family

ID=81093555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210087073.3A Active CN114354013B (zh) 2022-01-25 2022-01-25 一种与涡轮导叶耦合的燃烧室出口温度测量机构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114354013B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07189741A (ja) * 1993-12-10 1995-07-28 Solar Turbines Inc 燃焼室１次ゾーン温度決定制御装置及び方法
GB201504103D0 (en) * 2015-03-11 2015-04-22 Rolls Royce Plc A probe
CN208672174U (zh) * 2018-07-18 2019-03-29 中国民用航空飞行学院 一种对转盘腔转盘壁面温度测量的实验装置
CN209148173U (zh) * 2018-11-30 2019-07-23 浙江大学 一种用于测量环形燃烧室出口温度的热电偶集成装置
CN110132440A (zh) * 2019-05-31 2019-08-16 中国航发南方工业有限公司 铠装热电偶装置的装配装置及装配方法
CN111610028A (zh) * 2020-05-27 2020-09-01 西北工业大学 一种适用于高温高压矩形试验件的移位测温装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130197855A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-01 Gareth W. Oskam Method and apparatus to determine temperature of a gas turbine engine
US9880059B2 (en) * 2015-06-08 2018-01-30 Siemens Energy, Inc. Gas turbine exhaust diffuser mounted blade path thermocouple probe
KR101862248B1 (ko) * 2017-08-14 2018-05-29 인천대학교 산학협력단 초음파를 이용한 연소실용 다점 온도측정장치 및 이를 사용한 온도측정시스템

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07189741A (ja) * 1993-12-10 1995-07-28 Solar Turbines Inc 燃焼室１次ゾーン温度決定制御装置及び方法
GB201504103D0 (en) * 2015-03-11 2015-04-22 Rolls Royce Plc A probe
CN208672174U (zh) * 2018-07-18 2019-03-29 中国民用航空飞行学院 一种对转盘腔转盘壁面温度测量的实验装置
CN209148173U (zh) * 2018-11-30 2019-07-23 浙江大学 一种用于测量环形燃烧室出口温度的热电偶集成装置
CN110132440A (zh) * 2019-05-31 2019-08-16 中国航发南方工业有限公司 铠装热电偶装置的装配装置及装配方法
CN111610028A (zh) * 2020-05-27 2020-09-01 西北工业大学 一种适用于高温高压矩形试验件的移位测温装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN114354013A (zh) 2022-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111024402B (zh) 一种航空发动机试验台安装系统
CN109738221B (zh) 一种顶管施工的室内试验模拟系统
CN114354013B (zh) 一种与涡轮导叶耦合的燃烧室出口温度测量机构
CN113049212A (zh) 一种应用于风洞喷管型面成型的液压驱动装置
CN111707418A (zh) 一种盾尾刷动态密封性测试装置及其测试方法
CN202141438U (zh) 蜗杆螺旋线误差与齿距误差的动态测量装置
CN116793192A (zh) 光纤预制棒同心度检测装置及检测方法
CN111521371A (zh) 一种旋转圆柱模型试验装置
CN103939234A (zh) 一种变循环发动机可调机构中的共同驱动式后涵道引射器
CN209416236U (zh) 一种用于等直径深孔检测的气式内径量具
CN109060288B (zh) 一种开展内流两相流流致振动实验的测试管段装置
CN208527703U (zh) 一种轧辊动态检测仪及斜轧穿孔机
CN109946037B (zh) 模拟支架干扰量变化的堵块移动装置及应用
CN113029505B (zh) 一种风洞流场移动测量装置
CN103323043A (zh) 用于流场测定的探头定位装置及探头定位方法
CN106768934A (zh) 变速器选换挡机构性能测量试验系统
CN203287179U (zh) 用于流场测定的探头定位装置
CN214095868U (zh) 一种汽轮机汽缸内壁圆度测量仪
CN205898063U (zh) 一种姿态可调整的激光导轨装置以及误差测试设备
CN112254961B (zh) 一种传动效率高低温测试装置
CN220104312U (zh) 一种温场测试装置
CN210953407U (zh) 一种航空发动机试验台旋转测量装置、试验系统
CN109540457B (zh) 管道流场分布测量装置
CN209279156U (zh) 一种油燃烧器调节定位装置
CN106908191B (zh) 一种测量跨音二维非定常流场的动态温度压力组合探针

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant