特种进气耦合压气机试验平台用排气系统的制作方法

本发明涉及压气机性能测试，具体地，涉及一种特种进气耦合压气机试验平台用排气系统。

背景技术：

1、在压气机从稳定工况向失稳工况逼近的过程中，流场将逐渐恶化，这是影响发动机研制和试验安全的重要因素之一。为了保证压气机在试车过程中的安全稳定运行，必须建立快速、可靠的压气机失稳在线检测系统。

2、基于压力较其他参数容易测量而且对气动失稳现象反应敏感，传统失稳检测通常在压气机的出口布置一个总压或壁面静压传感器，并将传感器采集的压力信号作为输入信号，通过对动态压力特征的提取来判断压气机是否进入喘振或失速状态。由于传统失稳检测系统的设计原理是通过对单一的出口脉动压力进行分析，因此无法精准定位失稳首发级，严重影响失稳边界的有效获取和试验安全。

3、影响压气机失稳边界精准获取的一个关键因素是压气机进气畸变试验台的排气系统，技术人员目前已通过探索排气系统相关改进来进一步研究压气机失稳问题，如公告号为cn203616138u的专利公开一种用于轴流压气机性能试验的排气节流装置，是基于原有压气机试验器排气节流装置进行结构改进，所述装置为一套由动盘2和静盘1组成的排气节气门，静盘1和动盘2均有8片周向均布的堵片，并且每块堵片之间留有空气流通空间，所述排气节气门安装于压气机试验设备的排气机匣内部，并紧接于试验件后端。设计中，静盘1的空气流通空间要略小于对应动盘2堵片的面积，试验过程中，对动盘2进行控制来调节排气面积以达到试验件排气流量调节的目的。改进完成后，极大的减小了排气容腔效应对压气机性能参数录取的影响，提高了试验工作效率。纵观该专利技术方案，虽然从一定程度上提升了压气机性能参数的精准性，但仍无法辅助实现对压气机失稳边界准确捕捉及失稳特征流场的测量。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种特种进气耦合压气机试验平台用排气系统。

2、本发明的目的通过以下技术方案实现：

3、一种特种进气耦合压气机试验平台用排气系统，其特征在于，排气系统与试验件出口连接以实现排气收集和背压调节；

4、排气系统包括排气收集节流装置、退喘装置和排气管道，排气管道与大气相通；排气收集节流装置包括排气收集器、节流装置和排气转接段，排气收集器包括承力机匣和包裹承力机匣的集气蜗壳，排气转接段两端分别与集气蜗壳、排气管道相接；节流装置设置在承力机匣内腔处，节流装置包括固定环、动环、安装环和轴向移动直行程同步电机，动环可在固定环上沿轴向移动；退喘装置包括连通固定环和集气蜗壳的管路，管路上设置气动快开阀。

5、进一步地，排气收集器采用等流速设计。

6、进一步地，承力机匣两侧分别设置两个安装座，每侧的两个安装座中心线连线处在排气收集器的水平中分面上。

7、更进一步地，安装座上设置加强筋以增加刚性。

8、进一步地，动环和固定环之间设置线性滑轨。

9、进一步地，退喘装置的快速退喘时间不大于1秒。

10、进一步地，排气系统还包括雨水收集装置，雨水收集装置包括气水分离器、排气截止阀和回水箱，气水分离器和回水箱通过管道接通。

11、更进一步地，气水分离器采用挡板式气水分离器。

12、更进一步地，雨水收集装置包括两条雨水收集支路，分别为：与排气管道接通的排气管道雨水收集支路和与排气收集器接通的排气收集器雨水收集支路。

13、进一步地，排气系统最大排气流量为25kg/s，最高排气压力为0.6mpa，最低排气压力为0.13mpa。

14、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

15、排气系统可实现压气机出口背压及背腔可调，以及压气机的慢速逼喘和快速退喘功能，确保压气机失稳边界准确捕捉及失稳特征流场的测量。

技术特征：

1.一种特种进气耦合压气机试验平台用排气系统，其特征在于，排气系统与试验件出口连接以实现排气收集和背压调节；

2.根据权利要求1所述的特种进气耦合压气机试验平台用排气系统，其特征在于，排气收集器采用等流速设计。

3.根据权利要求1所述的特种进气耦合压气机试验平台用排气系统，其特征在于，承力机匣两侧分别设置两个安装座，每侧的两个安装座中心线连线处在排气收集器的水平中分面上。

4.根据权利要求3所述的特种进气耦合压气机试验平台用排气系统，其特征在于，安装座上设置加强筋以增加刚性。

5.根据权利要求1所述的特种进气耦合压气机试验平台用排气系统，其特征在于，动环和固定环之间设置线性滑轨。

6.根据权利要求1所述的特种进气耦合压气机试验平台用排气系统，其特征在于，退喘装置的快速退喘时间不大于1秒。

7.根据权利要求1所述的特种进气耦合压气机试验平台用排气系统，其特征在于，排气系统还包括雨水收集装置，雨水收集装置包括气水分离器、排气截止阀和回水箱，气水分离器和回水箱通过管道接通。

8.根据权利要求7所述的特种进气耦合压气机试验平台用排气系统，其特征在于，气水分离器采用挡板式气水分离器。

9.根据权利要求7所述的特种进气耦合压气机试验平台用排气系统，其特征在于，雨水收集装置包括两条雨水收集支路，分别为：与排气管道接通的排气管道雨水收集支路和与排气收集器接通的排气收集器雨水收集支路。

10.根据权利要求1所述的特种进气耦合压气机试验平台用排气系统，其特征在于，排气系统最大排气流量为25kg/s，最高排气压力为0.6mpa，最低排气压力为0.13mpa。

技术总结
本发明公开一种特种进气耦合压气机试验平台用排气系统，排气系统与试验件出口连接以实现排气收集和背压调节；排气系统包括排气收集节流装置、退喘装置和排气管道，排气管道与大气相通；排气收集节流装置包括排气收集器、节流装置和排气转接段，排气收集器包括承力机匣和包裹承力机匣的集气蜗壳，排气转接段两端分别与集气蜗壳、排气管道相接；节流装置设置在承力机匣内腔处，节流装置包括固定环、动环、安装环和轴向移动直行程同步电机，动环在固定环上沿轴向移动；退喘装置包括连通固定环和集气蜗壳的管道，管道上设气动快开阀。排气系统可实现压气机出口背压及背腔可调、慢速逼喘和快速退喘，确保压气机失稳边界准确捕捉及失稳特征流场的测量。

技术研发人员：廖利华
受保护的技术使用者：湖南汉能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12