CN216746371U - 离心通风器试验装置校正系统及其体积流量校正装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种离心通风器试验装置校正系统及其体积流量校正装置，体积流量校正装置包括本体部、连接部以及肥皂水。本体部具有外壁以及容纳腔，容纳腔外壁呈透明并具有装置入口和装置出口。连接部具有与容纳腔连通的通道，肥皂水自装置入口通入至容纳腔内。其中，外壁上设置有标识部，肥皂水的初始液位高于通道的中心位置，以使当气体经由通道通入到容纳腔时，能够在肥皂水表面形成液膜，标识部示出液膜在容纳腔中的高度。通过本体积流量校正装置能够为在离心通风器性能评估试验种精准地确定空气体积流量提供基础。

Description

离心通风器试验装置校正系统及其体积流量校正装置

技术领域

本实用新型涉及航空发动机油气分离装置领域，尤其涉及一种离心通风器试验装置校正系统及其体积流量校正装置。

背景技术

航空发动机传动的动力主要来源于气体对于涡轮的做功，来自燃烧室的热空气使主轴旋转并带动其他附件传动，这些机械传动都需要滑油系统对各个传动附件提供润滑和冷却，保障各个附件在运转过程中的可靠性。而航空发动机的滑油腔和燃气腔是通过密封装置分离开的，随着发动机增压比、涡轮前温度以及主轴转子的运转速度不断提高，越来越高的主轴承腔的热负荷加上密封装置中的泄露气体，蒸发出来的滑油、被飞溅的滑油带走部分空气等都有可能促使轴承腔内部的压力提高，这对于滑油系统的正常工作会产生影响。为了保证轴承腔内外的封严压差稳定(轴承腔内的压力应低于轴承腔外部的压力)，以保证封油装置可以正常运行，防止轴承腔内部的滑油混合气体外泄，发动机内部的所有轴承腔都应和大气相同。同时，在滑油系统中设有通风系统将油气分离、减小滑油损耗、该系统一般通过通风器与大气想通。通风器的工作原理是利用离心惯性碰撞、接触阻留、扩散、凝聚及滑油与空气的密度差对混在空气中的滑油进行分离。

目前，航空发动机通风系统所采取的典型的通风器主要有两种类型，离心式通风器和叶轮式通风器，它们均能够很好地实现油气分离。离心式通风器通常安装在航发发动机前轴承腔的低压转子轴上，在低压转子轴的高速转动下，离心式通风器随着转子一起旋转，产生了很大的离心作用，将进入离心通风器中的油气混合物进行油气分离，其主要作用是将油气混合中的大部分滑油油滴进行分离，确保大部分滑油的油滴能够从前轴承腔的回油管中排出，保证发动机密封性，降低漏油的风险。

通风器的通风阻力是影响发动机轴承腔和传动腔压力的关键因素之一，所以评估通风器的通风阻力与是非常有必要的，此时就要搭建试验台对离心通风器进行性能评估试验，试验中就会涉及到流量的问题，因而亟需提供一种体积流量校正装置，以精准地确定试验中的空气体积流量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种体积流量校正装置，为在离心通风器性能评估试验种精准地确定空气体积流量提供基础。

为实现前述目的的体积流量校正装置，包括：

本体部，具有外壁以及由外壁围出的容纳腔，所述外壁呈透明，所述容纳腔的底端具有装置入口，顶端具有装置出口；

连接部，内部具有允许流体流动的通道，所述连接部设置于所述外壁的侧面，并相对于所述装置出口更加靠近于所述装置入口，所述通道与所述容纳腔连通；以及

肥皂水，自所述装置入口通入至所述容纳腔内；

其中，所述外壁上设置有标识部，所述肥皂水的初始液位高于所述通道的中心位置，以使当气体经由所述通道通入到所述容纳腔时，能够在所述肥皂水表面形成液膜，所述标识部示出所述液膜在所述容纳腔中的高度。

在一个或多个实施例中，所述本体部呈圆筒状，所述连接部沿所述本体部的径向向外伸出。

在一个或多个实施例中，自所述本体部的底端至所述本体部的顶端，所述容纳腔的内径不变。

本实用新型的另一目的在于提供一种离心通风器试验装置校正系统，其包括：离心通风器试验进气组件以及如前所述的体积流量校正装置。离心通风器试验进气组件包括试验管路以及流量计，试验管路的一端设置有空气进口，在进行离心通风器试验时，另一端用于与离心通风器试验件本体连接；流量计设置于所述试验管路上靠近所述另一端处。其中，所述连接部与所述另一端相连接，以使所述试验管路与所述通道相连通。

在一个或多个实施例中，所述试验管路包括：

第一管路，具有所述一端；

第二管路，具有所述另一端，所述流量计设置于所述第二管路上；以及

第三管路，将所述第一管路与所述第二管路连通；

其中，所述第一管路、所述第二管路以及所述第三管路连接后形成所述试验管路。

在一个或多个实施例中，所述第三管路呈透明。

在一个或多个实施例中，所述第一管路、所述第二管路以及所述第三管路彼此连接处分别具有法兰边，所述第一管路与所述第三管路之间，以及所述第二管路与所述第三管路之间分别通过所述法兰边连接。

在一个或多个实施例中，所述体积流量校正装置与所述试验管路之间通过连接管件连接，所述连接管件的两端分别配制为匹配所述连接部以及匹配所述试验管路的外径。

在一个或多个实施例中，所述连接管件与所述试验管路以及所述连接部之间间隙配合连接。

本实用新型包括至少如下有益效果：

1)本体积流量校正装置原理简单，结构不复杂，对离心通风器试验台进行局部改造，就可以运用该装置进行体积流量的校正。其加工十分容易，有很强的实用性；

2)通过本离心通风器试验装置校正系统及其体积流量校正装置可以根据试验流量需求，更加准确地给定空气体积流量计上设定值，获取进入通风器试验器中最真实的空气体积流量，进而获取离心通风器的压力损失这一重要评估指标。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了现有离心通风器试验件本体的示意图；

图2示出了现有离心通风器试验件本体的半剖示意图；

图3示出了现有离心通风器的半剖示意图；

图4示出了根据本申请一些实施例的离心通风器试验装置校正系统正面示意图；

图5示出了根据本申请一些实施例的体积流量校正装置的立体示意图；

图6示出了根据本申请一些实施例的体积流量校正装置的正面示意图；

图7示出了根据本申请一些实施例的体积流量校正装置的半剖示意图；

图8示出了根据本申请一些实施例的第二管路的立体示意图；

图9示出了根据本申请一些实施例第二管路与第三管路连接处的立体示意图；

图10示出根据本申请一些实施例的连接管件的示意图；

图11示出了根据本申请一些实施例的连接管件与连接部连接处的局部放大示意图；

图12示出了根据本申请一些实施例的连接管件与试验管路连接处的局部放大示意图；

图13示出了离心通风器实验装置组装状态下的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

目前对于流量的校正，通常采用的是称重法的方式，但是这种方式主要针对的介质是液体，比如燃油，滑油，由于他们的密度比较大，采用称重法能够较为方便的校正他们的流量，但是空气密度较小，采用称重法对其流量进行校正就显得非常困难，在试验过程中，对于试验中的空气体积流量计采用也只是返厂让厂家检查的方式确保其的性能，缺乏一种合适的校正方式来精准地确定空气体积流量。申请人研究后发现，通过提供一种能够准确获取进入离心通风器中空气流量值的校正装置，解决前述问题。

为便于理解，首先对离心通风器试验的工作原理进行说明，如图1示出了现有离心通风器试验件本体的示意图，离心通风器试验件本体9包括空气入口91、转动轴92以及排气管93。在离心通风器试验中通入给定一定体积流量的空气，经由试验管路后进入离心通风器试验装置空气入口91，在转动轴92设定了转速高速旋转，最后气体经由排气管93排出。

图2示出了现有离心通风器试验件本体的半剖示意图，图3示出了现有离心通风器的半剖示意图，离心通风器94设置在离心通风器试验件本体9内，箭头a标识出了气体流路的方向，从离心通风器试验装置空气入口91进入的空气，进入由转动轴92带动下的离心通风器94的多个入口95，由于离心通风器入口95有很多个，空气在旋转离心力的作用下，在离心通风器94的内腔中形成了很强烈的旋流，最后空气从排气管排出。通过试验，可以测出空气沿程的压力损失，评估离心通风器的性能。评估离心通风器的性能指标主要有两个：压力损失和分离效率，但是在离心通风器性能试验中，缺少对空气体积流量的校正装置，无法确保进入离心通风器中空气体积流量的准确性，无法保证试验测得的离心通风器压力损失这个指标的精度，导致压力损失的测试结果不精确，为解决前述问题，一方面，根据本申请的一些实施例，提供了一种离心通风器试验装置校正系统。

请参见图4，图4示出了根据本申请一些实施例的离心通风器试验装置校正系统正面示意图，离心通风器试验装置校正系统包括体积流量校正装置1以及离心通风器试验进气组件2，离心通风器试验进气组件2包括试验管路20以及流量计21，试验管路20的一端20a设置有空气进口200，在进行离心通风器试验时，另一端20b用于与离心通风器试验件本体连接。流量计21设置于试验管路上靠近与离心通风器试验件本体连接的另一端20b处。

另一方面，根据本申请的一些实施例，提供了一种体积流量校正装置1，如图5示出了根据本申请一些实施例的体积流量校正装置的立体示意图，图6示出了根据本申请一些实施例的体积流量校正装置的正面示意图，图7示出了根据本申请一些实施例的体积流量校正装置的半剖示意图。

体积流量校正装置1包括本体部10、连接部11以及肥皂水。本体部10具有外壁101以及由外壁101围出的容纳腔100，外壁101呈透明，容纳腔100的底端具有装置入口102，顶端具有装置出口103。连接部11的内部具有允许流体流动的通道110，连接部11设置于外壁101的侧面，并相对于装置出口103更加靠近于装置入口102，通道110与容纳腔100连通。肥皂水自装置入口102通入至容纳腔100内。其中，外壁101上设置有标识部12，肥皂水的初始液位高于通道110的中心位置，以使当气体经由通道110通入到容纳腔100时，能够在肥皂水表面形成液膜，在透明的外壁101上设置的标识部12能够示出液膜在容纳腔100中的高度。

在一个具体的实施例中，装置入口102连接有液体介质发生装置，液体介质发生装置将发生得到的肥皂水注入到容纳腔100内。

请继续参见图4，如图所示，体积流量校正装置1的连接部11与试验管路20的另一端20b相连接，以使试验管路20与通道110相连通。

初始液位是指在校正开始之前，肥皂水在容纳腔100中的液位高度。通道110的中心位置是指在通道110的横截面中，其几何中心的位置。通过将容纳于容纳腔100中的肥皂水的高度至于通道110的中心位置，使得在试验时，当有空气通入时，能够很好地驱动液体介质上升。

肥皂水是将肥皂溶于水中得来的，主要成分是硬脂酸钠或高级饱和脂肪酸钠盐，将肥皂加到水里，溶解以后得到的液体的表面张力下降，使得通入气体后液膜不容易破裂。

在采用本体积流量校正装置1对离心通风器试验装置进行校正时，首先以图4中所示结构对离心通风器试验装置校正系统进行组装，随后将肥皂水通过装置入口102通入至容纳腔100内，并高于通道110的中心位置。随后将气体自空气进口200通入，气体在经过流量计21时，流量计会测量并得到第一流量值Q1。

随后气体进入到容纳腔100内，由于肥皂水具有透明、密度小、容易被空气驱动的特点，在空气的驱动下，能够形成一个个液膜，试验中，选取一个完整的液膜，通过标识部12记录其经历主体段所消耗的时间，从而计算得到空气的实际体积流量值q1。

对上述试验进行若干次，取平均值。

空气体积流量计设定的不同第一流量值Q1和对应体积流量校正试验测得的实际体积流量值q1两者之间存在着一定的关系，根据多次试验数据比较可知，两者存在的关系是标准的一次函数关系，通过对数据的拟合可以得到一条一次函数曲线，其对应的方程为：q1＝kQ1+b，通过得到的拟合方程。

通过前述离心通风器试验装置校正系统及其体积流量校正装置可以根据试验流量需求，更加准确地给定空气体积流量计上设定值，获取进入通风器试验器中最真实的空气体积流量，进而获取离心通风器的压力损失这一重要评估指标。

本体积流量校正装置原理简单，结构不复杂，对离心通风器试验台进行局部改造，就可以运用该装置进行体积流量的校正。其加工十分容易，有很强的实用性。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

根据本体积流量校正装置的一个实施例，本体部10是如图所示、呈圆筒状，容纳腔100为由外壁101围出的圆柱形腔室。连接部11是沿本体部10的径向向外伸出。

通过将本体部10设置成为圆筒状，以更加便于观察容纳腔100中的液膜高度位置以及便于计算空气的实际体积流量值q1。

根据本体积流量校正装置的一个实施例，自本体部10的底端至本体部10的顶端，容纳腔100的内径保持不变，以便于计算空气的实际体积流量值q1。

在本体积流量校正装置的一个实施例中，本体部10的高度以及内径是根据试验中流量的最大值而定。

根据本离心通风器试验装置校正系统的一个实施例，试验管路20包括第一管路201、第二管路202以及第三管路203，如图8示出了根据本申请一些实施例的第二管路的立体示意图，第一管路201具有前述试验管路20的一端20a，第二管路202具有前述试验管路20的另一端20b，流量计21是设置于第二管路202上，第三管路203将第一管路201与第二管路202连通，第一管路201、第二管路202以及第三管路203连接后形成试验管路20。

其中，将试验管路20设置成多段连接的结构形式，便于适配不同的试验场景。由于在离心通风器的试验中，第二管路202相对最靠近离心通风器试验件本体9，将流量计21设置于第二管路202上，使得其测量得到的流量值更加具备参考性，对于该位置下的流量计21进行校准可得到更准确的离心通风器的压力损失。

根据本离心通风器试验装置校正系统的一个实施例，第三管路203呈透明，通过设置透明的第三管路203，以更好地观察管道中的流型情况，为标定试验提供了重要的参考依据。

根据本离心通风器试验装置校正系统的一个实施例，第一管路201、第二管路202以及第三管路203彼此连接处分别具有法兰边204，第一管路201与第三管路203之间，以及第二管路202与第三管路203之间分别通过法兰边204连接。具体请参见图9，图9示出了根据本申请一些实施例第二管路与第三管路连接处的立体示意图。第二管路202以及第三管路203分别具有法兰边204，法兰边上开设有螺纹孔2040，通过将连接螺栓穿过并螺纹连接于螺纹孔2040中，以实现第二管路202以及第三管路203的连接。通过法兰连接后的个管路之间密封性能好，更易获得准确的校准数据。

根据本离心通风器试验装置校正系统的一个实施例，体积流量校正装置1与试验管路20之间通过连接管件22连接，请参见图10，图10为根据本申请一些实施例的连接管件的示意图，其中，连接管件22的第一端221以及第二端222分别具有不同的内径，以匹配连接部11以及试验管路20的外径。由于试验管路20与连接部11的外径不一定相同，通过设置连接管件22，可确保设定了一定体积流量的空气能够顺利通入容纳腔100内。

根据本离心通风器试验装置校正系统的一个实施例，请参见图11以及图12，图11示出了根据本申请一些实施例的连接管件与连接部连接处的局部放大示意图，图12示出了根据本申请一些实施例的连接管件与试验管路连接处的局部放大示意图。如图所示地，连接管件22与试验管路20之间，以及连接管件22与连接部11之间分别间隙配合连接，通过加工的上公差带和下公差带完成连接匹配。

在对离心通风器进行性能评估试验开始前，首先采用体积流量校正装置1对设置于试验管路20上的流量计21进行校准，随后，将离心通风器试验进气组件2以图13所示结构进行组装，连接管件22与离心通风器试验装置空气入口91采用采用间隙配合的方式连接，这样即能够保证密封性，装配完毕后开始试验，通过本体积流量校正装置1校准后的离心通风器试验进气组件2，能够快速又精确地获取进入通风器中空气的实际体积流量大小，从而能够准确地评估离心通风器的性能。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (9)

1.一种体积流量校正装置，其特征在于，包括：

本体部，具有外壁以及由外壁围出的容纳腔，所述外壁呈透明，所述容纳腔的底端具有装置入口，顶端具有装置出口；

连接部，内部具有允许流体流动的通道，所述连接部设置于所述外壁的侧面，并相对于所述装置出口更加靠近于所述装置入口，所述通道与所述容纳腔连通；以及

肥皂水，自所述装置入口通入至所述容纳腔内；

其中，所述外壁上设置有标识部，所述肥皂水的初始液位高于所述通道的中心位置，以使当气体经由所述通道通入到所述容纳腔时，能够在所述肥皂水表面形成液膜，所述标识部示出所述液膜在所述容纳腔中的高度。

2.如权利要求1所述的体积流量校正装置，其特征在于，所述本体部呈圆筒状，所述连接部沿所述本体部的径向向外伸出。

3.如权利要求2所述的体积流量校正装置，其特征在于，自所述本体部的底端至所述本体部的顶端，所述容纳腔的内径不变。

4.一种离心通风器试验装置校正系统，其特征在于，包括：

离心通风器试验进气组件，包括：

试验管路，一端设置有空气进口，在进行离心通风器试验时，另一端用于与离心通风器试验件本体连接；以及

流量计，设置于所述试验管路上靠近所述另一端处；以及，

如权利要求1至3中任一项所述的体积流量校正装置；

其中，所述连接部与所述另一端相连接，以使所述试验管路与所述通道相连通。

5.如权利要求4所述的离心通风器试验装置校正系统，其特征在于，所述试验管路包括：

第一管路，具有所述一端；

第二管路，具有所述另一端，所述流量计设置于所述第二管路上；以及

第三管路，将所述第一管路与所述第二管路连通；

其中，所述第一管路、所述第二管路以及所述第三管路连接后形成所述试验管路。

6.如权利要求5所述的离心通风器试验装置校正系统，其特征在于，所述第三管路呈透明。

7.如权利要求5所述的离心通风器试验装置校正系统，其特征在于，所述第一管路、所述第二管路以及所述第三管路彼此连接处分别具有法兰边，所述第一管路与所述第三管路之间，以及所述第二管路与所述第三管路之间分别通过所述法兰边连接。

8.如权利要求4所述的离心通风器试验装置校正系统，其特征在于，所述体积流量校正装置与所述试验管路之间通过连接管件连接，所述连接管件的两端分别配制为匹配所述连接部以及匹配所述试验管路的外径。

9.如权利要求8所述的离心通风器试验装置校正系统，其特征在于，所述连接管件与所述试验管路以及所述连接部之间间隙配合连接。

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