[发明专利]一种测量离心式通风器性能的实验装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种航空发动机润滑油系统领域，尤其涉及一种测量离心式通风器性能的实验装置及方法。

背景技术

润滑油系统是航空发动机不可缺少的辅助系统，而不同功率的发动机对润滑油系统的尺寸和重量要求也不同，故需对其润滑油系统各元件进行单独的设计研究。在发动机工作过程中，轴承腔内空气与滑油掺混形成油气混合物，如果将混合物直接排出将造成润滑油的大量消耗。通风器的作用是将混合物中的润滑油分离出来，以减少润滑油的消耗量。因此，通风器性能的优劣，决定了整个滑油系统工作的好坏。

沈阳发动机设计研究所的谷智赢等人在2013年申请的专利CN103411785《一种测量离心式通风器性能的方法》中，给出了一种测量通风器性能的试验系统，搭建了通风器性能测试的试验平台。试验时通过改变齿轮箱的转速、通风器入口混合物的流量和温度，来测量不同状态下通风器的分离效率和阻力特性。该装置不足之处在于无法对滑油流量进行较大范围的精确调节；不能得出进口液体粒径分布、油气的混气比与分离效率和阻力的关系；当调试实验系统或调节实验参数时，混合气体会继续通入通风器，这就造成后续试验的不便和实验数据的不准确；该系统中马尔文仪与脱脂棉连在同一支路，测量未分离滑油量时会产生较大误差。

发明内容

本发明的目的是为了模拟真实的离心式通风器工作环境，全面而又准确的得出离心式通风器的分离效率和阻力特性，对通风器的性能做出可靠的判定而提供一种测量离心式通风器性能的实验装置及方法。

本发明的目的是这样实现的：一种测量离心式通风器性能的实验装置：

包括滑油支路、空气支路、混合路和尾气路，所述滑油支路包括依次用管道连接的滑油箱(1)、滑油泵(2)和第一管道加热器(3)，滑油泵(2)出口端与滑油箱(1)之间设置有第一调节阀(13)，第一管道加热器(3)与滑油泵(2)之间设置有液体流量计(18)和第一压力传感器(20)，所述空气支路包括依次用管道连接的压缩机(4)、储气罐(5)、第二管道加热器(6)和第二调节阀(14)，且所述储气罐(5)和第二管道加热器(6)之间的管路上设置有气体流量计(19)和第二压力传感器(21)，所述混合路包括掺混器(7)、与掺混器(7)出口端连接的第一颗粒分析仪(8)、与第一颗粒分析仪(8)连接的通风器实验箱(9)，通风器实验箱(9)的底部通过管路设置有自动阀(16)，且通风器实验箱(9)的一端连接有变频电机(27)，所述尾气支路包括与通风器实验箱(9)另一端连接的自动三通阀(17)和第二颗粒分析仪(28)，且通风器实验箱(9)和自动三通阀(17)之间的管路上设置有第四压力传感器(23)，所述掺混器包括进油端管路、进气端管路、出口端和出油端，所述第一管道加热器(3)的端部与掺混器(7)的进油端管路连接，且在掺混器(7)内部的进油端管路的端部设置有可更换的雾化喷头(29)，所述第二调节阀(14)的端部与掺混器(7)的进气端管路连接，所述掺混器(7)的出油端还通过管路依次连接有第三调节阀(15)、称重装置(10)、回油箱(11)和回油泵(12)，所述回油泵(12)通过管路与滑油箱(1)连接，所述通风器实验箱上设置有第三压力传感器(22)，第一管道加热器(3)与掺混器(7)之间的管路上设置有第一温度传感器(24)，第二管道加热器(6)与掺混器(7)连接的管路上设置有第二温度传感器(25)，通风器实验箱(9)上设置第三温度传感器(26)。

一种测量离心式通风器性能的方法：

测量离心式通风器性能包括测量分离效率μ、油气比B、阻力损失Δp和通风器实验箱入口和出口的滑油的粒径分布，

第一步：启动变频电机(27)，打开第二调节阀(14)、第三调节阀(15)和自动阀(16)，调节自动三通阀(17)至与外界环境连通的一端，压缩机(4)工作，使装置的管道中充满空气，将装置中的滑油清除干净；

第二步：调节第二调节阀(14)，启动滑油泵(2)并调节第一调节阀(13)，使掺混箱(7)中填充滑油和空气，关闭第三调节阀(15)和自动阀(16)并记录此时刻t₁，液体流量计(18)的视数是q₁，气体流量计(19)的视数是q₂，通过第一颗粒分析仪(8)和第二颗粒分析仪(28)分别记录通风器实验箱(9)的入口和出口的油气混合物中滑油的粒径和分布；