[发明专利]一种计及上游非定常效应的涡轮轮毂封严实验装置

权利要求书

1.一种计及上游非定常效应的涡轮轮毂封严实验装置，包括一固定设置的外涵机匣、一同轴设置在所述外涵机匣内的内涵机匣，所述外涵机匣与内涵机匣之间的环形空间形成为主流通道，其特征在于，

所述外涵机匣包括一筒状外涵主体段和一外涵收缩段，所述筒状外涵主体段与外涵收缩段固定连接或形成为一体结构，所述筒状外涵主体段固定设置，所述外涵收缩段设置在所述筒状外涵主体段的上游，所述外涵收缩段的外部设置主流气源，所述主流气源用以向所述外涵收缩段通入与其轴线平行的主流气体；

所述内涵机匣包括沿轴向依次布置的内涵进气锥、第一筒状内涵主体段、第二筒状内涵主体段，所述内涵进气锥与第一筒状内涵主体段固定连接或形成为一体结构，所述第一筒状内涵主体段的前端基本与所述筒状外涵主体段的前端在轴向上平齐，所述第二筒状内涵主体段的后端基本与所述筒状外涵主体段的后端在轴向上平齐，所述第一筒状内涵主体段的后端与第二筒状内涵主体段的前端在轴向上具有间隔，使得所述第一筒状内涵主体段与第二筒状内涵主体段之间形成一环形狭缝，

所述第一筒状内涵主体段的前端处形成为所述主流通道的流道进口，所述第二筒状内涵主体段的后端处形成为所述主流通道的流道出口，临近所述流道进口处设有若干沿径向延伸并沿周向均布的进口支板，临近所述流道出口处设有若干沿径向延伸并沿周向均布的出口支板，各所述进口支板一端与所述第一筒状内涵主体段的前端外壁固定连接、另一端与所述筒状外涵主体段的前端内壁固定连接，各所述出口支板一端与所述第二筒状内涵主体段的后端外壁固定连接、另一端与所述筒状外涵主体段的后端内壁固定连接，

所述第一筒状内涵主体段的外壁上设有一圈沿其周向均布并在轴向上位于所述进口支板下游的涡轮导叶，各所述涡轮导叶的另一端与所述筒状外涵主体段的内壁固定连接，所述第二筒状内涵主体段的前端外壁上设有一圈沿其周向均布的涡轮叶片，各所述涡轮叶片的另一端与所述筒状外涵主体段的内壁固定连接，

所述第一筒状内涵主体段内固定设置一动力源，所述动力源的动力输出端传动连接一与所述第一筒状内涵主体段同轴布置的转盘，所述转盘在轴向上布置在所述环形狭缝中，且所述转盘的直径至少与所述第一筒状内涵主体段的外径相当，所述转盘的侧壁上固定设置有若干沿周向均匀分布的并沿径向伸入所述主流通道内的旋转圆柱棒，所述转盘的正对所述第二筒状内涵主体段的外端面上固定设置一形状尺寸与其相适配的盘状第一盘腔端壁；

所述第二筒状内涵主体段内固定设置一与其同轴布置的筒状封严冷气腔，所述筒状封严冷气腔的后端与一高压封严冷气源连通，所述筒状封严冷气腔的前端开口处固定设置一环状第二盘腔端壁，所述第二盘腔端壁的外径与所述第二筒状内涵主体段的外径相当，所述第二盘腔端壁的外缘固定设置在所述第二筒状内涵主体段前端附近的壁面上，

所述第一盘腔端壁与第二盘腔端壁之间具有轴向间隙，二者相对的端面之间形成一环形封严腔，且二者相对的端面的径向外边缘处沿周向加工有相互配合的鱼嘴封严结构。

2.根据权利要求1所述的涡轮轮毂封严实验装置，其特征在于，所述筒状外涵主体段的外壁固定设置在一底座支撑架上。

3.根据权利要求1所述的涡轮轮毂封严实验装置，其特征在于，所述主流气源为交流变频离心风机。

4.根据权利要求1所述的涡轮轮毂封严实验装置，其特征在于，所述流道进口处设置一环形湍流网格，且所述湍流网格在轴向上位于所述进口支板的上游，所述湍流网格用以提高进口来流的湍流度。

5.根据权利要求1所述的涡轮轮毂封严实验装置，其特征在于，所述进口支板、出口支板的型面均由对称翼型积叠而成，且对称翼型的弦线与所述主流通道的轴线保持一致，使得所述进口支板、出口支板既能起较强的支撑作用，又能保证流动损失最小。

6.根据权利要求1所述的涡轮轮毂封严实验装置，其特征在于，所述动力源通过支架固定设置在所述第一筒状内涵主体段内，所述动力源的动力输出端通过联轴器与所述转盘传动连接，且所述动力源的动力输出端、联轴器、转盘以与所述第一筒状内涵主体段同轴的方式布置。