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一种典型的动力系统包括燃气轮机,向燃气轮机供气的空气管路和供油系统,通过增速器使燃气轮机与被试压气机连接。燃气轮机动力涡轮的转速只有被试压气机转速的几分之一,例如三分之一。
(/)可调静子
多级轴流式压气机在静子叶片固定时,所能够保证的稳定工作极限压比为 ? C?12。压比再高时,则必须采用前几级静子调节技术或从压气机中间级抽气等措施方能获得运转中所需的工作范围。因此,要按给定的调节计划进行静子叶片调节。用连杆连接全部静子叶
•.../•
片,操作一个或一对液压作动器,同时改变静子叶片的角度。
可调静子操纵系统是把试验机的转速转换为直流电压。通过前置放大变成转速信号。该信号还通过函数发生器变成能满足角度变化规律的信号,并与转速对应的在指示计上指示出角度。试验机可调静子的安装角度用角度传感器检测,在被转换为直流电压后送往模拟运算器。模拟运算器根据两者的角度信号算出偏差角,在指示器上指出。
()试验装置总体布局
试验机台架位于试验室正中央,试验压气机、增速器及动力燃气涡轮的旋转轴排列成一条直线。辅机包括试验压气机和增速器用的润滑装置、可调静子用的液压发生器及管路系统,在试验压气机进气导管内设有整流网格和金属网以稳定进气。
由于高压比压气机的特性是随流量增大、压力升高,也就是对应放气阀开度的变化、压比的变化大。因此,在喘振线附近等小流量区域的试验中,为避免发动机进入喘振和其他危险状态,应一点一点地打开放气阀进行测试,从而求出工作极限。配置的微量开闭阀门可在开关操作中一次调整阀门 " "%&。
润滑系统包括一台供油泵和三台排油泵和滑油箱。这三台排油泵分别用于试验机前部轴承、后部轴承和驱动轴承的排油。
(’)测试系统测试系统包括运转测试系统、性能测试数据处理系统、安全监视系统:运转测试系统测量试验压气机运转装置的运行数据和可调静子控制装置的操作数据、
润滑、轴承密封和振动等数据。性能测试数据处理系统用于试验压气机稳态性能的测试和数据处理。安全监视系统用于试验压气机机械性能异常现象(轴承升温和轴振动等)的监视以及
用于由气动引起的非稳定现象和异常现象(叶栅失速、喘振以及叶片振动应力增大)的监视和测量。
测稳态压力的压力传感器为力平衡式;非稳态压力转换器为应变式。测温用镍铝 (镍铬热电偶;测叶片振动应力为在叶片表面粘贴电阻丝应变片。测角度采用角度 )电阻变化法并通过电阻 )电压转换成电压信号。
压气机进口一般装两根测总、静压的梳形管,出口装 ’根测总压的梳形皮托管、两个测抽气流量的孔板以及各级机匣内壁壁压测量管等。在排气管设有测量流量用的孔板,其排量可按下式计算:
*+, -".
/0
式中,*+, —
—空气质量流量,12 ) 3;
—
—流量系数;
"———空气温膨胀修正系数;
.(喷口面积,+/;
———喷口附近的空气密度,12 ) +;
(0—
—孔板压差,4 。
压气机性能通常用流量、压,比、效率和抽气率表示。内流状态可通过测量壁压分布、径向压力分布、温度分布来确定。这些性能分析所需的输入数据有转速、压力和温度等均转 •555•
换成直流电压送往数据处理装置。数据处理装置包括两台采样器、 "转换器、中央处理机、输出装置(显示器、打印机)以及连接这些装置的控制器。图 %& %’示出性能测试数据处理系统。
图 %& %’(性能测试数据处理系统
(&)安全监视系统
运转中,试验机及各类装置发生异常时,安全监视系统可以迅速测出故障,通知操作人员和测试人员采取适当的措施。此类系统有机械运行安全监视装置和非稳态现象监视装置。前者的功能是为了保证高速运行机械的安全运转,对试验机的转速、润滑和振动等进行监视并测取必要的数据。
非稳态现象监测装置主要用于监视试验机内部由气动力引起的或由叶片的振动应力引起的叶栅失速和喘振等非稳态现象。减压试验室监视用观测镜,通过减压室和压气机测量间壁上两个观察孔进行观测。
当试验机出现喘振时,全开放气阀打开能使试验机的工作点向着安全的高流量区瞬时移动,它包括放气阀、操纵设备和管路。放气阀的流通面积在全开状态约为排气阀流路面积的 )*+。不论在什么条件下运转,放气阀打开时均可移至安全工作点。
对叶栅失速、旋转失速、喘振和叶片共振等可和仪器探测这些现象的参数变化主要是压力变化和速度变化起重要作用。 ),典型全台压气机试验器一典型用于大型发动机研制,可进行双涵和高压核心压气机
试验的全台压气机试验器;该试验器具有如下功能: 单、双涵风扇试验。 "高压核心压气机(正反两个转向)试验。 畸变挡板产生的组合畸变试验。 大流量单双级压气机试验。
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