[发明专利]全温等膨胀比旋转透平流动冷却试验装置及参数设计方法

摘要

本发明提供了一种全温等膨胀比旋转透平流动冷却试验装置及参数设计方法。所述的全温等膨胀比旋转透平流动冷却试验装置其特征在于，包括全温等膨胀比旋转透平试验主流系统，用于对全温等膨胀比旋转透平试验主流系统的试验透平的叶片进行冷却的冷却空气系统，以及用于对全温等膨胀比旋转透平试验主流系统的试验透平的进气管道和排气管道进行冷却的冷却水系统。本发明可以用来进行有冷却空气掺混透平级的气动性能试验，也可以进行透平动叶片的旋转状态冷却效果试验。

主权项

1.一种全温等膨胀比旋转透平流动冷却试验装置，其特征在于，包括全温等膨胀比旋转透平试验主流系统(1)，用于对全温等膨胀比旋转透平试验主流系统(1)的试验透平(11)的叶片进行冷却的冷却空气系统(2)，以及用于对全温等膨胀比旋转透平试验主流系统(1)的试验透平(11)的进气管道和排气管道进行冷却的冷却水系统(3)；所述的试验透平包括由外气缸(29)和设于外气缸(29)中的内气缸(28)组成的双层气缸、设于双层气缸的前端并与双层气缸连接的水冷过渡段(27)以及设于双层气缸的后端并与双层气缸连接的排气蜗壳(34)，所述的水冷过渡段(27)和排气蜗壳(34)分别连接试验透平(11)的进气管道和排气管道，所述的冷却水系统(3)连接试验透平(11)的水冷过渡段(27)和排气蜗壳(34)，水冷过渡段(27)为双层管道，双层管道之间采用来自冷却水系统(3)的冷却水冷却，排气蜗壳(34)为双层壳体，双层壳体之间采用来自冷却水系统(3)的冷却水冷却，外气缸和内气缸之间采用来自冷却空气系统(2)的冷却空气进行冷却；所述的外气缸(29)上设有与外气缸(29)和内气缸(28)之间的空间连通的冷却空气进口，所述的水冷过渡段(27)上设有冷却孔，所述的冷却空气系统(2)与外气缸(29)上的冷却空气进口和水冷过渡段(27)上的冷却孔相连通；所述的内气缸(28)中设有1～4级静叶片和1～4级动叶片，各级静叶片皆设有内部冷却通道，第一级静叶片(30)固定于内气缸(28)中的静叶片内环上，所述的静叶片内环设有进气孔，所述的静叶片内环的进气孔与水冷过渡段(27)上的冷却孔和第一级静叶片(30)的内部冷却通道连通，来自冷却空气系统(2)的冷却空气能够经水冷过渡段(27)上的冷却孔和静叶片内环的进气孔进入第一级静叶片(30)的内部冷却通道，各级静叶片的根部皆设有与外气缸(29)和内气缸(28)之间的空间连通的进气孔，来自冷却空气系统(2)的冷却空气能够从各级静叶片根部的进气孔进入各级静叶片的内部冷却通道；所述的各级动叶片相应设于内气缸中的各级叶轮上，各级动叶片的两侧设有静止部件，各级叶轮与其两侧的静止部件之间形成盘腔，各级叶轮上设有冷却孔，水冷过渡段(27)的冷却孔与所述的各级叶轮与其两侧静止部件之间形成的盘腔以及各级叶轮上的冷却孔相连通，各级动叶片设有内部冷却通道，各级动叶片的根部设有与该动叶片的内部冷却通道相连通的进气孔，第一级动叶片(31)的进气孔与第一级叶轮与其两侧的静止部件之间的盘腔(35)连通，来自冷却空气系统(2)的冷却空气能够依次通过水冷过渡段(27)的冷却孔和第一级叶轮与其两侧的静止部件之间的盘腔(35)经第一级动叶片(31)根部的进气孔进入其内部冷却通道，其他各级动叶片的进气孔和其对应的其他各级叶轮与其两侧的静止部件之间的盘腔连通，来自冷却空气系统(2)的冷却空气能够通过叶轮上的冷却孔和其他各级叶轮与其两侧的静止部件之间的盘腔经其他各级动叶片根部的进气孔进入其内部冷却通道。