[发明专利]一种模拟压气机环境的试验装置

说明书

提供了一种模拟压气机环境的试验装置，包括：壳体，在壳体内形成模拟压气机环境的试验舱，并在试验舱中容置试验件；进气部件，进气部件向试验舱提供气源；热源通道，通过热源通道向试验件提供热源；出气部件，出气部件排出试验舱内的气体，通过进气部件和出气部件的配合向试验件提供预定压力和预定流场；观察部件，通过观察部件能够观察试验件的试验情况。

技术领域

本发明属于航空发动机领域，涉及一种模拟压气机环境的试验装置。

背景技术

航空发动机压气机发生钛火故障主要原因是压气机转静子构件相互碰磨，在压气机高温、高压和高流速条件下发生钛合金燃烧的钛合金携带着大量燃烧热，在气流作用下扩散到其他钛合金构件或其他合金构件上，引发更大范围的钛合金燃烧或其他合金构件烧损，烧毁发动机。激光加热方式模拟发动机转静子构件碰磨产生的热量、模拟钛合金液滴飞溅到钛合金构件表面的燃烧热，可用于研究钛合金燃烧条件及验证防钛火技术措施有效性。

国外已经采用激光试验方法在模拟压气机环境下开展钛合金燃烧试验，研究引发钛合金燃烧环境条件、燃烧温度、烧损率等。该试验装置采用真实叶片开展钛合金燃烧试验，如每次只对1个叶片进行试验，考虑到试验器被加热后对拆装的影响，试验效率低；如多个叶片同组开展试验，要求试验舱空间大，要实现模拟压气机环境，对空气流量、温度、压力等气流参数要求高，只有通过大型空气压缩机组、大功率加温器等才能在试验舱内模拟压气机环境，试验效率和试验成本不能兼顾。目前尚未看到国内采用激光方法开展钛合金燃烧试验、模拟压气机环境下激光法钛合金燃烧以及试验设备的相关报道。

发明内容

发明目的

设计一种模拟压气机环境的高效率低成本激光法钛合金燃烧试验器，在试验件表面局部区域(试验区域)模拟真实发动机钛合金构件表面环境参数(温度、压力、流速)，采用激光依次加热成组钛合金试验件并引发燃烧，研究环境条件对钛合金燃烧条件、燃烧温度、烧损率的影响，验证防钛火技术措施有效性。

技术方案

提供了一种模拟压气机环境的试验装置，包括：壳体，在壳体内形成模拟压气机环境的试验舱，并在试验舱中容置试验件；进气部件，进气部件向试验舱提供气源；热源通道，通过热源通道向试验件提供热源；出气部件，出气部件排出试验舱内的气体，通过进气部件和出气部件的配合向试验件提供预定压力和预定流场；观察部件，通过观察部件能够观察试验件的试验情况。

在上述试验装置中，进气部件和出气部件位于壳体的两端。

在上述试验装置中，进气部件和出气部件的中心线重合。

在上述试验装置中，试验装置还包括激光器，激光器发射的激光束穿过热源通道并到达试验件表面，以向试验件提供热源。

在上述试验装置中，试验装置还包括监测设备，监测设备通过观察部件记录试验件的试验数据。

在上述试验装置，其中，监测设备包括红外测温仪、高速摄像仪、普通摄像仪中的一个或多个。

在上述试验装置中，试验装置还包括试验组件，试验组件设置在试验舱中，并且试验组件夹持有一个或多个试验件。

在上述试验装置中，试验组件包括安装部件和夹持部件，其中：通过安装部件将试验组件固定到壳体上，并且通过夹持部件夹持一个或多个试验件。

在上述试验装置中，试验组件包括推进部件，通过推进部件实现一个或多个试验件的移动。

有益效果

本发明的模拟压气机环境的试验装置具有如下效果：

a)效率高，成组试验，一次可对多个试验件开展试验；

b)成本低，仅在试验件局部形成设计的环境条件，对气源、热源要求低；