[发明专利]一种顺序增压试验系统

说明书

本发明属于机电技术领域，具体涉及一种顺序增压试验系统。该试验系统包括放气阀、外气源流量调节阀、燃烧室前流量计、燃烧室、副增压器压气机前流量计、主增压器压气机前流量计、三通阀、外气源以及相应的连接管路。本发明的优点，实现发动机与顺序增压系统的良好匹配、缩短研制周期和节省研制经费，减少电能的消耗，降低了试验成本，节约了研制经费，同时满足了质量管理程序的规定。

技术领域

本发明属于机电技术领域，具体涉及一种顺序增压试验系统。

背景技术

在兵器技术的发展进程中，装甲车辆仍是陆军机械化部队实施战略威慑和战略决战的主战装备，而发动机又是陆军机械化装备的核心。随着发动机功率密度的不断提高，要求的增压压比也越来越高，常规增压方式中增压器高效工作区域将进一步变窄，它与发动机的匹配问题将会越来越突出。主要表现在起动和加速性能恶化、冒黑烟、低速扭矩不足等。另外高压比所带来的高机械负荷和热负荷的工作条件也直接影响到涡轮增压器的可靠运转，而改善此种状况的有效措施之一就是采用顺序增压系统。顺序增压系统是由两台或两台以上增压器组成。这些增压器并联，在标定功率时将所有增压器均投入工作，使此工作点的性能指标达到最佳。在部分负荷时采用一套气流控制装置，随着发动机转速和负荷的降低，顺序地切断一台或几台增压器，这样使涡轮流通面积减少，从而相应地增加了涡轮膨胀比和压气机压比，以满足发动机不同转速、负荷下对进气量的要求，同时保证增压器始终在高效率区运行，使发动机低速性能和响应性得到显著改善。

每一种发动机与顺序增压系统的匹配需要进行大量的试验，因为在顺序增压系统的副增压器切换过程中，切换的持续时间、控制阀门开启的时间间隔对系统的稳定性均有较大的影响。切换间隔时间太小时，由于切入的增压器的转速较低，增压压力较小，而此时进气道的压力较高，就会出现倒流，压气机出现喘振。当时间间隔太长的时候，影响切换速度，造成发动机功率下降较多，只有进行大量的试验，才能制定合理的控制策略，实现发动机与顺序增压系统的良好匹配。一般而言，在增压系统与发动机进行匹配时，往往是在计算机性能仿真后，直接装配在整机上进行试验。对于顺序增压系统来说，因为其控制、执行机构复杂，影响因素较多，所以直接在整机上的匹配会造成时间周期长、成本高。如果有一种顺序增压试验系统，可以对顺序增压系统进行深入的研究，就能制定合适的控制阀延迟控制策略，缩短研制周期和节省研制经费。

另外，按照兵器工业质量管理程序文件，武器装备的研制中部件的可靠性要求高于整机，所以顺序增压系统的研制必须经过部件可靠性考核验证，才能具备在发动机上完成装配再进行考核试验的条件。而部件的考核必须要有专用的考核试验系统，如果没有部件试验系统，则部件必须随整机完成可靠性验证。因整机的试验成本大大高于部件，所以部件随整机试验所带来的后果是研制周期和研制经费的大大增加。长期以来，顺序增压系统在研制过程中一直在整机上进行各种试验，既浪费了大量的人力、物力，又没有满足部件完成可靠性验证后再进行整机装配这一质量管理程序，严重制约了军用发动机的可靠性验证周期。

发明内容

本发明的目的正是为了解决现有技术的不足，而提供一个顺序增压试验系统，该系统既能满足顺序增压系统的切换过程性能测试，又能够保障顺序增压系统部件的可靠性考核验证。