CN114659748A - 一种高精度压气机过渡段测量装置 - Google Patents

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徐宁
汪作心
刘云宁
吴思宇
高思华
徐文燕
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Harbin Marine Boiler Turbine Research Institute 703 Research Institute Of China Shipbuilding Corp
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    • G01M9/06—Measuring arrangements specially adapted for aerodynamic testing

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Abstract

一种高精度压气机过渡段测量装置，包括：包括导流锥、滑块、进口L型五孔探针、支撑架、坐标架、过渡段结构、出口L型五孔探针、电机驱动系统以及旋转测量盘。旨在解决所述压气机过渡段进出口流场测量的问题。所述导流锥将气流从低压区引入流动环形通道，形成周向分布均匀的气流，能够高精度的模拟气流进入环形过渡段的压力分布。所述改型支板方便过渡段外机匣和过渡段内机匣的安装、所述出口L型五孔探针的数据传输、所述电机驱动系统的电力输送。所述进口L型五孔探针和出口L型五孔探针分别安装在坐标架和旋转测量盘上，实现在进出口周向和径向位置的精确测量，测量更加均匀有效。

Description

一种高精度压气机过渡段测量装置
技术领域
本发明涉及一种压气机过渡段测量装置，尤其涉及一种高精度压气机过渡段测量装置。
背景技术
燃气轮机部分采用双转子结构，在此结构中压气机分为高低压压气机。过渡段是发动机中连接高低压压气机的重要静止部件。过渡段负责将气流从上游的低压压气机输送到下游高压压气机，保证了高低压压气机的之间的流场连续性，过渡段的流动环形通道内部在周向均匀分布支撑片，可以起到支撑的作用。
过渡段是连接高低压压气机重要的纽带，结构设计的好坏直接影响高低压压气机的匹配问题，进而影响到燃气轮机的整机性能。另一方面，过渡段的气动性能的验证也是重要的一部分。经过精确测量才能确认过渡段具有良好的气动性能，进而可将其应用在燃气轮机领域中。但是目前，过渡段作为简单零部件，精确测量的仪器相对较少，测量的数据不够准确，与数值仿真模拟的偏差较大，造成数值仿真模拟严重失效的问题。为了提高过渡段的测量精度，设计新型的测量装置是有必要的。
发明内容
本发明的目的是为解决现有技术中测量过渡段气动性能的仪器较少，测量数据不准确的问题，进而提供一种高精度压气机过渡段测量装置。
本发明的目的是这样实现的：
一种高精度压气机过渡段测量装置，包括导流锥、滑块、进口L型五孔探针、支撑架、坐标架、过渡段结构、出口L型五孔探针、电机驱动系统以及旋转测量盘；所述过渡段结构包括低压压气机出口段、改型支板、过渡段内机匣、过渡段外机匣以及高压压气机入口，所述过渡段外机匣和所述过渡段内机匣形成一个流动环形通道，所述改型支板在流动环形通道内周向布置。
改型支板包括内机匣连接件、固定孔、外机匣连接件，所述改型支板在径向存在通道，方便所述出口L型五孔探针的数据传输和电机驱动系统的电力输送；
所述出口L型五孔探针安装在所述旋转测量盘上，在所述电机驱动系统的驱动下360度进行周向测量，所述旋转测量盘封装在过渡段内机匣的出口端的端面上，所述旋转测量盘上布置Z方向的移动刻度盘，通过测试软件控制刻度盘的移动，实现出口L型五孔探针的径向移动，从而对径向方向进行测量，所述旋转测量盘开有数据传输通道，方便所述出口L型五孔探针的数据传输；
所述进口L型五孔探针安装在所述坐标架上，所述坐标架固定在位于过渡段结构外部的所述支撑架上，所述坐标架布置有Y和Z的移动方向，通过测试软件控制所述坐标架的移动，实现所述进口L型五孔探针的精确定位，所述进口L型五孔探针可拆卸安装在滑块上，所述滑块可滑动地设置在过渡段外机匣的外周面上。所述滑块跟随所述进口L型五孔探针移动，保证径向位置不发生偏移。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明公开一种高精度压气机过渡段测量装置，进口L型五孔探针在坐标架上通过测试软件控制坐标架移动实现进口L型五孔探针在过渡段进口的精确测量，增加数据采集样本，提高准确性；出口L型五孔探针在旋转测量盘上360度旋转实现了出口的周向精确测量。在旋转测量盘安装Z方向移动刻度盘控制出口L型五孔探针的径向移动，实现了径向的精确测量。旋转测量盘和改型支板上开有通道方便数据传输，避免了外接数据传输线造成气流流动不均匀性，产生误差。通过该测量方式，提高了进口压力的测量精度，实现了对过渡段压力变化地准确描述。
附图说明
图1为本发明高精度压气机过渡段测量装置的轴向剖面示意图；
图2为本发明高精度压气机过渡段测量装置中改型支板的结构示意图；
图3为本发明高精度压气机过渡段测量装置的后视图；
图4为沿图1中A-A线的剖视图；
需要说明的是，图1，图3所示的剖面结构为对称结构，这里只示出上半部分结构。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种高精度压气机过渡段测量装置，包括：导流锥、改型支板、滑块、旋转测量盘、电机驱动系统以及进口L型五孔探针和出口L型五孔探针。
进一步地，所述导流锥将气流从所述低压压气机出口段引入所述流动环形通道，形成周向分布均匀的气流。
进一步地，所述改型支板包括内机匣连接件、固定孔、外机匣连接件，所述改型支板在径向存在通道。
进一步地，所述出口L型五孔探针安装在所述旋转测量盘上，在所述电机驱动系统的驱动下360度进行周向测量，所述旋转测量盘封装在过渡段内机匣的出口端的端面上，所述旋转测量盘上布置Z方向的移动刻度盘，通过测试软件控制刻度盘的移动，实现出口L型五孔探针的径向移动，从而对径向方向进行测量；所述旋转测量盘开有数据传输通道。
进一步地，所述进口L型五孔探针安装在所述坐标架上，所述坐标架固定在位于过渡段结构外部的所述支撑架上，所述坐标架布置有Y和Z的移动方向，通过测试软件控制所述坐标架的移动，实现所述进口L型五孔探针的精确定位，所述进口L型五孔探针可拆卸安装在滑块上，所述滑块可滑动地设置在过渡段外机匣的外周面上；所述滑块跟随所述进口L型五孔探针移动。
一种高精度压气机过渡段测量装置，包括：导流锥1、滑块3、进口L型五孔探针4、支撑架19、坐标架20、改型支板6、出口L型五孔探针10、电机驱动系统11以及旋转测量盘12。所述装置结合的过渡段结构，包括：低压压气机出口段2、改型支板6、过渡段内机匣7、过渡段外机匣8以及高压压气机入口9。所述过渡段外机匣8和所述过渡段内机匣7形成一个流动环形通道，所述改型支板6在流动环形通道内周向布置。所述导流锥1将气流从所述低压压气机出口段2引入所述流动环形通道，形成周向分布均匀的气流。
如图2所示，所述改型支板6包括内机匣连接件13、固定孔14、外机匣连接件16，内机匣连接件13与过渡段内机匣7相匹配，外机匣连接件16与过渡段外机匣8相匹配，并通过螺丝在固定孔14上与过渡段外机匣8相连接，达到固定的作用。所述改型支板6在径向存在通道15，方便所述出口L型五孔探针10的数据传输和电机驱动系统11的电力输送5。
如图3所示，所述出口L型五孔探针10安装在所述旋转测量盘12上，在所述电机驱动系统11的驱动下360度进行周向测量，所述旋转测量盘12上布置Z方向的移动刻度盘，通过测试软件控制刻度盘的移动，实现出口L型五孔探针10的径向移动，从而对径向方向进行测量。所述旋转测量盘开有数据传输通道17，方便所述出口L型五孔探针10的数据传输，避免在外侧牵引数据传输线对出口气流产生扰流等不利影响。
如图4所示，所述进口L型五孔探针4安装所述坐标架20，所述坐标架20布置有Y和Z的移动方向，通过测试软件控制所述坐标架20的移动，实现所述进口L型五孔探针4的精确定位，所述进口L型五孔探针4可拆卸安装在滑块3上，所述滑块3可滑动地设置在过渡段外机匣8的外周面上。所述滑块3跟随所述进口L型五孔探针4移动，保证径向位置不发生偏移。过渡段进口截面可以均匀分布有径向和周向的监测点，通过该测量方法，可以获得过渡段进口在角度范围内的数据变化。
本发明提供一种高精度压气机过渡段测量装置，包括：导流锥、改型支板、滑块、坐标架、电机驱动系统以及L型五孔探针。旨在解决所述压气机过渡段进出口流场测量的问题。所述导流锥将气流从低压区引入流动环形通道，形成周向分布均匀的气流，能够高精度的模拟气流进入环形过渡段的压力分布。所述改型支板方便过渡段外机匣和过渡段内机匣的安装、所述出口L型五孔探针的数据传输、所述电机驱动系统的电力输送。所述进口L型五孔探针和出口L型五孔探针分别安装在坐标架和旋转测量盘上，实现在进出口周向和径向位置的精确测量，测量更加均匀有效。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (2)

1.一种高精度压气机过渡段测量装置，其特征是，包括导流锥、进口L型五孔探针、支撑架、坐标架、过渡段结构、出口L型五孔探针、电机驱动系统以及旋转测量盘；所述过渡段结构包括低压压气机出口段、改型支板、过渡段内机匣、过渡段外机匣以及高压压气机入口，所述过渡段外机匣和所述过渡段内机匣形成一个流动环形通道，所述改型支板在流动环形通道内周向布置；所述导流锥将气流从所述低压压气机出口段引入所述流动环形通道，形成周向分布均匀的气流；
所述出口L型五孔探针安装在所述旋转测量盘上，在所述电机驱动系统的驱动下360度进行周向测量，所述旋转测量盘封装在过渡段内机匣的出口端的端面上，所述旋转测量盘上布置Z方向的移动刻度盘，通过测试软件控制刻度盘的移动，实现出口L型五孔探针的径向移动，从而对径向方向进行测量，所述旋转测量盘开有数据传输通道，方便所述出口L型五孔探针的数据传输；
所述进口L型五孔探针安装在所述坐标架上，所述坐标架固定在位于过渡段结构外部的所述支撑架上，所述坐标架布置有Y和Z的移动方向，通过测试软件控制所述坐标架的移动，实现所述进口L型五孔探针的精确定位。
2.根据权利要求1所述的一种高精度压气机过渡段测量装置，其特征是，改型支板包括内机匣连接件、固定孔、外机匣连接件，所述改型支板在径向存在通道，方便所述出口L型五孔探针的数据传输和电机驱动系统的电力输送。
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