[发明专利]一种封严篦齿间隙和泄漏流量的在线监测方法

权利要求书

1.一种封严篦齿间隙和泄漏流量的在线监测方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：在封严篦齿进出口位置布置压力和温度测点测量不同工况下的压力和温度；在封严篦齿上方的不同周向位置安装激光位移传感器测量封严篦齿不同工况下封严篦齿和环形机匣的变形量；对不同工况下流经封严篦齿的泄漏量进行收集并用孔板流量计进行测量；

步骤2：在封严篦齿进口部位的截面处布置压力测点来得到封严篦齿前的总压，在封严篦齿出口布置压力测点得到该测点截面的静压，得到不同转速下封严篦齿的压比π：

式中：为进口总压，p₁为出口静压，单位为KPa；

在封严篦齿进口部位截面和出口部位截面的不同周向位置布置热电偶获得不同工况下封严篦齿进口和出口的总温，从而得到封严篦齿的风阻温升ΔT^*

式中：T₁^*为出口总温，为进口总温，单位为K；

通过管道收集并用孔板流量计进行测量流经封严篦齿的泄漏流量，获得不同工况下封严篦齿的泄漏流量m，根据公式得出该封严篦齿的流量系数；

理想流量的公式为其中k取1.4，R_g为气体常数取287，面积A＝2×3.14×R×c；

步骤3：对不同工况的实验数据进行拟合，对流量系数C_D进行拟合，得到公式中的系数a₁、a₂、a₃、a₄、a₅、a₆：

对无量纲风阻温升拟合公式进行拟合，得到公式中的系数b₁、b₂、b₃、b₄、b₅：

式中：π为压比，Re为流动雷诺数，为旋转马赫数；c为篦齿封严间隙，t为齿顶宽度，单位为mm；

步骤4：在实时运转过程中，在测量得到封严篦齿进出口温度、压力和转速的情况下，再结合上述流量系数和无量纲风阻温升公式反算出封严间隙c和泄漏量m；

上述两个方程中未知量只有流动雷诺数Re、篦齿封严间隙c以及流量系数C_D；而流动雷诺数Re是泄漏流量m的函数，流量系数C_D是篦齿封严间隙c以及泄漏流量m的函数，因此上述两个方程中只有篦齿封严间隙c和泄漏流量m两个未知量；在已知篦齿进出口压力和温度的情况下，通过上述两个方程组反算出篦齿封严间隙c和泄漏流量m两个未知量，从而在实验过程中实现实时监测到篦齿封严间隙c和泄漏流量m。