CN211144878U - 一种用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴，包括与主管道相连接的喷嘴，喷嘴的进气方向端口管径与主管道管径的孔径比不同，在喷嘴的进气方向均匀布置有4个壁面静压测孔，4个壁面静压测孔通过引压管连接至五通的四个进口端，五通的出口连接压差传感器。能够灵活应用标准，满足轴流压缩机模型级在实验室完成流量变化范围较大的空气动力性能测试，获取能够指导工业应用的轴流压缩机模型性能参数。

Description

一种用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴

技术领域

本实用新型属于压缩机测量技术领域，具体涉及一种用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴。

背景技术

轴流压缩机是一种大型的空气压缩机，压缩机能效比可达百分之九十左右，广泛应用于冶金、石化、风洞等工业领域。压缩机是能源消耗大户，为响应国家节能号召，随着机组的大型化、大流量、高压力、高效率的要求，对机组的能耗、可靠性、配套水平等技术指标的要求也越来越高。开发新叶型提高轴流压缩机机组效率，试验是必不可少的环节。而轴流压缩机模型级试验，由于压缩机流量变化范围大，单一的固定式流量测量端面喷嘴，不能同时满足压缩机流量变化大的测试要求，且试验精度很难达到应用要求。由于压缩机测试标准更新缓慢，依据原有测试标准的测试结果，其可信度不能适应工业应用发展的需求。

目前，压缩机模型级流量测量试验主要有以下几种类型：

管道中安装流量测量节流元件，如：经典文丘里管、文丘里喷嘴、管道内喷嘴、孔板等，测试管道前后热力性能参数获取流量值。

进气试验和进、出气试验，采用进口端面喷嘴(或者进口集流器)，安装在进气管道上，测试管道前后热力性能参数获取流量值。

根据GB/T 2624-2006《透平压缩机性能试验规程》、JB/T 3165-1999《离心和轴流式鼓风机和压缩机热力性能试验》、以及GB/T 1236-2017《工业通风机用标准化风道性能试验》标准，各种形式的流量测量装置、方式，都有其适应的范围，如：经典的文丘里管易受粗糙度和雷诺数限制的影响；管道内的喷嘴，易受管径和雷诺数限制的影响，这些因素会导致流量测量的变化范围相对较小，对于固定的试验台位而言，开发新叶型，满足流量变化大的实际情况，不太理想。如果增加数量，即同时布置两组及以上的流量测量装置，会增加基础投资且容易受到安装空间的限值。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴，通过该端面喷嘴进行试验测试和数值模拟，得到能够指导工业应用的轴流压缩机模型级空气动力特性。

为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴，包括与主管道相连接的喷嘴，其特征在于，所述的喷嘴的进气方向端口管径与主管道管径的孔径比不同，在喷嘴的进气方向均匀布置有4个壁面静压测孔，4个壁面静压测孔通过引压管连接至五通的四个进口端，五通的出口连接压差传感器。

本实用新型的其它特点是：

所述的喷嘴的进气方向端口管径与主管道管径的孔径比分别为1、0.7、0.5。

所述4个壁面静压测孔(2)的孔径均为2mm。

本实用新型的用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴，能够灵活应用标准，满足轴流压缩机模型级在实验室完成流量变化范围较大的空气动力性能测试，获取能够指导工业应用的轴流压缩机模型性能参数。

附图说明

图1是本实用新型的用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴孔径比为1的结构示意图；

图2是本实用新型的用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴孔径比为0.7的结构示意图；

图3是本实用新型的用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴孔径比为0.5的结构示意图；

图4是静压测孔和压差传感器与五通连接示意图；

图5是试验时压差传感器、压力传感器、温度传感器和湿度传感器与数据采集器和上位机连接的示意图。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施方式

参见图1至图3，本实施例给出用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴，其设计思路是，确定工业应用的轴流压缩机模型级性能参数，根据流量变化范围，把所要测试的流量范围大致分为三段，按照标准要求通过计算，在主管道孔径一定的情况下，在满足流量变化要求的前提下，制作用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴。它包括与主管道相连接的喷嘴1，所述的喷嘴的进气方向端口管径与主管道管径的孔径比不同，在喷嘴的进气方向处，按照标准要求均匀布置有4个壁面静压测孔，4个壁面静压测孔2通过引压管连接至五通的四个进口端，五通的出口连接压差传感器。

本实施例中，喷嘴的进气方向的端口与主管道的孔径比分别为1、0.7、0.5。

本实施例中，4个壁面静压测孔2的孔径均为2mm。

试验之前，根据试验参数确定流量的测试范围，确定选用哪种孔径比(1、0.7或1)的用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴，将其安装在进气管道上进行试验，同时测量其它截面的参数，以获取能够指导工业应用的轴流压缩机模型级空气动力性能。

参见图4，试验时，将4个壁面静压测孔2通过引压管连接至五通的四个进口端，五通的出口连接压差传感器。

参见图5，试验时，还将压力传感器、温度传感器、湿度传感器和压差传感器一起与数据采集器相连接，数据采集器连接上位机。

试验时，在不同的工况下，测量获取实施例中给出的用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴的前后差压，同时，压力传感器、温度传感器、湿度传感器还测量该用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴的周围环境的压力、温度、湿度等参数，依据标准计算流量，在上位机的人机界面上实时显示所测差压及该差压对应下的流量。

通过出口调节阀调节气流量，测出不同工况点性能参数，通过计算得出结果，绘制轴流压缩机性能曲线。

对照理论计算和试验结果，并对比试验中级间单点测试的总压值和数值模拟计算结果中对应点的总压值，调整数值模拟计算模型及网格等，使试验结果和数值模拟结果吻合，相互印证，提高数值模拟的精度。

为了获取基本级在不同马赫数下的空气动力特性，还可根据试验需求，调整试验转速，使该基本级完成不同马赫数下的性能试验，完善基本级性能曲线图谱。

根据试验要求，通过更换该用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴的不同孔径比，以及对应量程的压差传感器，可以实现压缩机流量变化范围大的测试要求。

本实施例的用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴，已成功应用于试验测试计算与数值模拟在轴流压缩机模型级试验中的应用。该用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴，测流量的准确性已经在行业内普遍使用，并得到广泛认可，结果良好。满足了轴流压缩机模型级在实验室完成流量变化范围较大的空气动力性能测试，获取能够指导工业应用的轴流压缩机模型性能参数。提升了基础试验研究水平，为轴流压缩机新叶型的研发、产品升级换代、技术进步提供了坚实的试验支撑，有效推动了轴流压缩机模型级试验进程。

Claims (3)

1.一种用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴，包括与主管道相连接的喷嘴(1)，其特征在于，所述的喷嘴(1)的管径与主管道管径的孔径比不同，在喷嘴(1)的进气方向均匀布置有4个壁面静压测孔(2)，4个壁面静压测孔(2)通过引压管连接至五通的四个进口端，五通的出口连接压差传感器。

2.如权利要求1所述的用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴，其特征在于，所述的喷嘴(1)的进气方向端口管径与主管道管径的孔径比分别为1、0.7、0.5。

3.如权利要求1所述的用于轴流压缩机模型级流量测量的端面喷嘴，其特征在于，所述4个壁面静压测孔(2)的孔径均为2mm。

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