[实用新型]一种用于轴流压气机性能试验的排气节流装置

说明书

技术领域

本实用新型属于航空发动机压气机试验领域，尤其涉及压气机试验器的排气调节方式优化设计。

背景技术

近年来随着国内航空工业的蓬勃发展，先进型号的航空发动机研制工作也进入了工程化阶段，压气机做为航空发动机的关键部件之一，并且设计复杂、研制难度大，因此试验验证工作对其设计优化以及整机串装工程化应用显得尤为重要。

目前，大多数压气机试验器的排气节流是采用在排气系统末端设计调节阀门或在排气收集器处设置百叶窗式调节叶片等方式调节排气流量；在试验过程中，这两种结构方式会造成排气系统的“容腔效应”，并且系统的灵敏度较低，安装调试繁琐，影响试验数据的准确录取以及试验工作效率的提升。

实用新型内容

本实用新型的目的：采用新的排气节流装置，目的在于减少试验过程中排气“容腔效应”对压气机性能的影响，提高试验过程的工作效率。

本实用新型的技术方案：为了解决上述技术问题，本实用新型的详细技术方案如下：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。

所述排气节气门内嵌于排气机匣前段并通过螺栓紧固连接，同时为了保证动盘2可以灵活的进行周向旋转，需在动盘2两侧加装轴承4，并在安装时严格控制间隙；通过驱动装置连接结构3对动盘2进行调节。排气节气门工作时，通过旋转动盘2来改变静盘1的空气流通面积，以改变试验件排气面积并对其排气背压进行调节。

静盘1与动盘2为背靠背对称结构。

本实用新型的有益效果：本设计减少了试验过程中排气“容腔效应”对压气机性能的影响，提高试验过程的工作效率；减小试验器的排气容腔可以更好的模拟压气机部件的真实工作状态，录取更为准确的压气机失稳边界，为发动机整机串装试验提供有力的支撑；同时，排气容腔的减小可以提高压气机在非稳定工作区时的脉动频率，降低气体脉动能量，提高试验安全系数。安装调试方便快捷可以更好的缩短试验准备周期，提高试验设备的有效利用率；提高试验状态的调节精度和调节效率从而缩短试验时间，尤其减少压气机试验件进入高转速和非稳定工况的时间，大大降低了试验的运行风险，提高试验效率，节约试验成本。

附图说明

图1圆盘式排气节气门原理示意图；

图2圆盘式排气节气门安装位置示意图；

图3圆盘式排气节气门安装结构示意图；

其中，1为静盘1，2为动盘2，3为驱动装置连接机构，4为轴承。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明:

参见图1，一种用于轴流压气机性能试验的排气节流装置是由一套由动盘2和静盘1组成的圆盘式排气节气门，静盘1和动盘2均有8片堵片周向均布，并且每块堵片之间留有空气流通空间，图中阴影部分即为堵片区域，堵片之间的空白区域即为空气流通空间，静盘1与动盘2为背靠背对称结构。圆盘式排气节气门工作时，通过旋转动盘2来改变静盘1空气流通面积以到达改变试验件排气面积并对其排气背压进行调节。

参见图2和图3，本实用新型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。排气节气门内嵌于排气机匣前段并通过螺栓紧固连接，同时为了保证动盘2可以灵活的进行周向旋转，需在节气门的动盘2两侧加装轴承4，并在安装时严格控制间隙。动盘2通过驱动装置连接结构3实现对动盘2的调节。

为了承受试验件出口的高温高压排气，该结构件采用耐高温材料进行整体铸造。动盘2的进气面和静盘1的排气面设计成倒圆锥面，可以提高压气机试验件出口气流的流动性，减小压力损失，降低出口气流对排气节流装置的冲击。同时，为保证该节流装置可达到全关闭状态，即动盘2堵片完全遮挡静盘1空间面积，在设计加工动、静盘1时需要注意控制其空气流通面积略小于对应堵片面积。

本实用新型在压气机试验器上应用后，改善了试验过程中试验件在进入非稳定工况时“容腔效应”对试验件和试验设备的影响，并且试验录取的压气机试验件喘振频率更加真实准确。同时，改造完成后，试验中对试验件出口状态的调节精度更加精确，动盘2可实现最小0.2度的调节，提高试验时间的有效利用率以及试验准备的工作效率，并可更完整详实的录取压气机试验件的整条等转速线的性能参数。总之，本实用新型对压气机试验器排气结构的改进合理，切实有效。