CN114755021A - 一种燃气轮机燃烧室燃烧研究实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种燃气轮机燃烧室燃烧研究实验装置，包括离心压气机、向心涡轮、燃烧室，离心压气机通过固定键与轴套进行固定使得离心压气机与涡轮同轴，离心压气机、涡轮、燃烧室均位于机匣里，燃烧室设置燃烧室进气环壁，离心压气机出口连通燃烧室进气环壁的进气孔，机匣上开设燃烧观察窗，向心涡轮连接联轴测功器。本发明通过等效压气机的方式减少涡轮的功耗、降低燃烧室的主燃区的温度，实现燃烧过程的可视化，克服了高温环境的问题，便于研究喷嘴结构设计对燃烧的影响、观测初始火核的形成，火核扩张发展以及形成单个稳定的旋流火焰以及火焰的传播规律等。通过功、能分析等效替换后，使得联轴测功器的测量值可以直接体现出燃烧效率。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种实验装置，具体地说是燃气轮机实验装置。
背景技术
燃气轮机燃烧室内的温度非常高，燃烧室的壁面温度可以达到1200K左右，如此高的温度下进行燃烧室的燃烧相关的研究就非常的困难，需要考虑材料的耐高温的特性，同时还有实验的安全性以及实验方案和实验装置的设计问题，极高的温度就限制了燃气轮机燃烧室的研究和发展，使得许多燃烧相关的研究都偏向于数值仿真进行，然而数值仿真方法是存在一定的局限性的，数值仿真的边界条件是否贴合，求解的方式是否准确等都需要实验值的对照，所以发展合理的燃烧试验台是十分必要的，就好比风洞试验台的发展加快了航空机翼以及叶轮机械的发展，起到了巨大的作用。
发明内容
本发明的目的在于提供可视化的、可以为构建低油耗、低排放的健康良好的燃烧系统提供巨大帮助的一种燃气轮机燃烧室燃烧研究实验装置。
本发明的目的是这样实现的：
本发明一种燃气轮机燃烧室燃烧研究实验装置，其特征是：包括离心压气机、向心涡轮、燃烧室，离心压气机通过固定键与轴套进行固定使得离心压气机与涡轮同轴，离心压气机、涡轮、燃烧室均位于机匣里，燃烧室设置燃烧室进气环壁，离心压气机出口连通燃烧室进气环壁的进气孔，机匣上开设燃烧观察窗，向心涡轮连接联轴测功器。
本发明还可以包括：
1、燃烧室进气环壁与轴向形成角度。
2、离心压气机的进口连接扩压段，扩压段连接高压气泵。
本发明的优势在于：本发明通过等效压气机的方式减少涡轮的功耗、降低燃烧室的主燃区的温度，实现燃烧过程的可视化，克服了高温环境的问题，便于研究喷嘴结构设计(结构参数等)对燃烧的影响、观测初始火核的形成，火核扩张发展以及形成单个稳定的旋流火焰以及火焰的传播规律等。同时通过功、能分析等效替换后，使得联轴测功器的测量值可以直接体现出燃烧效率。
附图说明
图1为本发明的进气部分示意图；
图2为本发明的试验段示意图；
图3为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图举例对本发明做更详细地描述：
结合图1-3，，本发明包括进气部分、燃烧试验部分、耗功检测部分，具体为扩压段1、离心压气机2、固定键3、喷嘴4、燃烧室进气环壁5、燃烧观察窗6、向心涡轮7、轴套、联轴测功器9、机匣10、涡轮导流板。
进气部分的高压气泵通过扩压通道1与燃烧室入口导向器组合。通过高压气泵提供高压气体并经过扩压段1进行升压后经过固定的离心压气机2来模拟燃气轮机中的离心压气机，同等压比下可以不消耗涡轮的输出功。使得燃烧室的总焓得以降低，燃烧室的温度也可以降低到光学玻璃6的工作温度范围内，以此实现直观便捷的观察燃烧室内初始火核的形成，火核扩张发展以及形成单个稳定的旋流火焰以及火焰的传播规律。
燃烧试验部分由中心向周向进气的燃烧环壁5与耐高温的光学玻璃6以及喷嘴4组成。燃烧室内环壁结构5与轴向成一个角度，使得进气有一个向着喷嘴速度，可以使燃料与高压气体形成部分对流流动模式，使得掺混的更加充分。
耗功检测部分由向心涡轮7与联轴测功器9组成。联轴测功器9所测得的轴功可直观体现出燃烧室的燃烧效率的改变。
高压气泵通过扩压断1对高压气体进行进一步升压，为离心压气机2供气，离心压气机2通过固定键3与轴套进行固定使得离心压气机与涡轮同轴同时对离心压气机2起到定位作用。在机匣10上开一个燃烧观察窗6，用于观测内部燃烧过程，燃烧室进气环壁5与轴向形成一个角度，向心涡轮7与联轴测功器9链接用于测量涡轮输出功近似替代燃烧室的燃烧效率。
工作过程如下：高压气泵提供压气机气体，通过扩压段1进行升压然后进入到通过固定键3与轴套链接的离心压气机2中，经过导流后高品质来流气体经过燃烧室进气环壁5进入到主燃区当中，经过与喷嘴4喷出的燃料混合后点火燃烧，此过程可以经过燃烧观察窗6进行观察甚至可以通过高速摄像机进行拍摄记录，燃烧后的做功气体经过涡轮导流板进入到向心涡轮7中，经过膨胀做工之后输出轴功，通过联轴测功器9可以测得向心涡轮7的输出功，并以此来等效燃烧效率的变化。
Claims (3)
1.一种燃气轮机燃烧室燃烧研究实验装置，其特征是：包括离心压气机、向心涡轮、燃烧室，离心压气机通过固定键与轴套进行固定使得离心压气机与涡轮同轴，离心压气机、涡轮、燃烧室均位于机匣里，燃烧室设置燃烧室进气环壁，离心压气机出口连通燃烧室进气环壁的进气孔，机匣上开设燃烧观察窗，向心涡轮连接联轴测功器。
2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机燃烧室燃烧研究实验装置，其特征是：燃烧室进气环壁与轴向形成角度。
3.根据权利要求1所述的一种燃气轮机燃烧室燃烧研究实验装置，其特征是：离心压气机的进口连接扩压段，扩压段连接高压气泵。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202210524367.8A CN114755021A (zh) | 2022-05-13 | 2022-05-13 | 一种燃气轮机燃烧室燃烧研究实验装置 |
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| CN202210524367.8A CN114755021A (zh) | 2022-05-13 | 2022-05-13 | 一种燃气轮机燃烧室燃烧研究实验装置 |
Publications (1)
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| CN114755021A true CN114755021A (zh) | 2022-07-15 |
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Family Applications (1)
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| CN202210524367.8A Pending CN114755021A (zh) | 2022-05-13 | 2022-05-13 | 一种燃气轮机燃烧室燃烧研究实验装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114755021A (zh) |
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2022
- 2022-05-13 CN CN202210524367.8A patent/CN114755021A/zh active Pending
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Legal Events
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