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公开(公告)号：CN113738451B
公开(公告)日：2022-06-07
申请号：CN202111077874.3
申请日：2021-09-15
申请人： 西安交通大学
摘要： 一种测量叶栅气膜冷却特性的试验系统，包括：试验段模型，用于模拟涡轮叶片叶栅流道，在流道内的叶片转折角位置固定设置叶片试验件，叶片试验件的CO2进气口沿径向伸出流道，其叶片压力面和叶片吸力面上分别布置若干叶片气膜孔，且叶片压力面和叶片吸力面上沿等高线布置等间距的叶片引压孔；主流系统，连接流道的入口，向流道送入主流空气；CO2冷气系统，连接CO2进气口，向叶片试验件内部供气腔送入CO2冷气，并由叶片气膜孔处射出，形成气膜冷却；测量系统，测量流道内部的压力和温度分布，其中温度分布通过红外摄像机拍摄获取。本发明实现了对叶栅表面冷却效率与换热系数的测量，解决了叶片表面由于曲率变化过大而无法测量的难点。
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公开(公告)号：CN114382557B
公开(公告)日：2022-10-28
申请号：CN202210028951.4
申请日：2022-01-11
申请人： 西安交通大学
摘要： 一种模拟涡轮动静盘腔泄漏流预旋的试验结构，包括带有若干进气口的集气腔，所述集气腔与动静盘腔间隙连通，所述动静盘腔间隙与轮缘密封结构连通，所述轮缘密封结构位于平面叶栅试验台下方，其顶面设置预旋结构，涡轮动叶设置于平面叶栅试验台上，预旋结构位于涡轮动叶上游，泄漏流先从进气口进入集气腔，再进入动静盘腔间隙，而后流经轮缘密封结构和预旋结构，进入平面叶栅试验台的叶栅通道中，本发明解决了静止的平面叶栅试验台无法模拟出动叶轮盘上游泄漏流预旋现象的难题，同时通过该预旋结构的调整也能探究动静盘腔泄漏流的旋流比对叶栅试验结果的影响。动静盘腔间隙和轮缘密封结构的设计参考了实际涡轮，使得试验的结果更加贴近实际的涡轮。
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公开(公告)号：CN114264482A
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202111579684.1
申请日：2021-12-22
申请人： 西安交通大学
摘要： 一种用于测量燃气轮机透平叶顶综合冷却效率的实验系统，包括主流系统和冷却气体系统；主流系统包括变频风机以及与风机出口连接的带拐角的管路，管路拐角处为试验段，在试验段设置待测量叶片；试验段的上端壁盖板正对待测量叶片的叶顶布置有红外玻璃，红外玻璃上方放置红外热像仪，用于透过红外玻璃测量叶顶表面的温度分布，在试验段入口端，布置有总压探针、毕托管和主流热电偶，用于监测主流工况；在待测量叶片的供气腔中布置有供气腔热电偶；冷却气体系统包括冷却气体气源，冷却气体气源与待测量叶片的进气接口连接，且在连接管路上设置有换热器，利用本发明可得到匹配燃气轮机真实工况下的叶顶无量纲温度分布，辅助叶顶冷却结构设计。
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公开(公告)号：CN113758968B
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202111159130.6
申请日：2021-09-30
申请人： 西安交通大学
IPC分类号： G01N25/20
摘要： 一种用于测量透平动叶叶顶换热系数的实验系统，所述空气供应装置的出口连接旁通管路和主流管路，主流管路依次连接稳压段、收缩段、进气段和试验段，其中，进气段入口端设置整流蜂窝，试验件设置于试验段，试验件包括若干叶片，各叶片的叶顶与试验段的壁面之间具有间隙，其中最中间的一个叶片作为待测量叶片，试验段上朝向待测量叶片的叶顶布置有红外玻璃，红外玻璃上方放置红外热像仪，用于通过红外玻璃测量叶顶表面的温度分布云图。本发明还提供了基于所述用于测量透平动叶叶顶换热系数的实验系统的稳态实验方法，监测试验段内的流动参数、温度，待可更换叶顶表面温度稳定后，根据牛顿冷却定律和傅里叶公式计算叶顶换热系数。
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公开(公告)号：CN114382557A
公开(公告)日：2022-04-22
申请号：CN202210028951.4
申请日：2022-01-11
申请人： 西安交通大学
摘要： 一种模拟涡轮动静盘腔泄漏流预旋的试验结构，包括带有若干进气口的集气腔，所述集气腔与动静盘腔间隙连通，所述动静盘腔间隙与轮缘密封结构连通，所述轮缘密封结构位于平面叶栅试验台下方，其顶面设置预旋结构，涡轮动叶设置于平面叶栅试验台上，预旋结构位于涡轮动叶上游，泄漏流先从进气口进入集气腔，再进入动静盘腔间隙，而后流经轮缘密封结构和预旋结构，进入平面叶栅试验台的叶栅通道中，本发明解决了静止的平面叶栅试验台无法模拟出动叶轮盘上游泄漏流预旋现象的难题，同时通过该预旋结构的调整也能探究动静盘腔泄漏流的旋流比对叶栅试验结果的影响。动静盘腔间隙和轮缘密封结构的设计参考了实际涡轮，使得试验的结果更加贴近实际的涡轮。
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公开(公告)号：CN113758968A
公开(公告)日：2021-12-07
申请号：CN202111159130.6
申请日：2021-09-30
申请人： 西安交通大学
IPC分类号： G01N25/20
摘要： 一种用于测量透平动叶叶顶换热系数的实验系统，所述空气供应装置的出口连接旁通管路和主流管路，主流管路依次连接稳压段、收缩段、进气段和试验段，其中，进气段入口端设置整流蜂窝，试验件设置于试验段，试验件包括若干叶片，各叶片的叶顶与试验段的壁面之间具有间隙，其中最中间的一个叶片作为待测量叶片，试验段上朝向待测量叶片的叶顶布置有红外玻璃，红外玻璃上方放置红外热像仪，用于通过红外玻璃测量叶顶表面的温度分布云图。本发明还提供了基于所述用于测量透平动叶叶顶换热系数的实验系统的稳态实验方法，监测试验段内的流动参数、温度，待可更换叶顶表面温度稳定后，根据牛顿冷却定律和傅里叶公式计算叶顶换热系数。
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公开(公告)号：CN111779548B
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202010611065.5
申请日：2020-06-29
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种端壁气膜孔布置结构。该结构利用端壁的流动特性对冷却单元进行布置，其气膜孔构型可随意替换，适用于多种吹风比及上游泄漏流存在的情况下的燃机透平第一级静叶端壁以及动叶端壁。通过引入冷却空气，降低端壁表面整体的温度，强化压力面根部的冷却效率，保护叶片防止烧蚀，同时最大程度上减少对端壁流场边界层的破坏，节约冷却空气用量，提升了透平的工作温度极限。整套布置方案结构简单，简化了工艺流程，可以依据上游泄漏流的情况灵活调整，可以通过调整复合角的大小，满足对不同叶片压力面区域的冷却需求，使得整体的设计能够更加具有普适的应用价值，提升多类型透平的工作效率，满足工业生产的需求。
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公开(公告)号：CN114922696A
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202210586835.4
申请日：2022-05-27
申请人： 西安交通大学
摘要： 一种用于测量燃气轮机动叶端壁换热系数和气膜冷却效率的实验系统，所述空气供应装置的出口连接旁通管路和主流管路，主流管路依次连接稳压段、收缩段、进气段和试验段，其中，进气段入口端设置整流蜂窝，试验件放置于试验段，试验件包括3组叶片，叶片之间的2组端壁为待测量端壁。该实验系统可通过更换不同的试验段上盖板实现测量换热系数和气膜冷却效率。当测量动叶端壁的换热系数时，试验段上朝向待测量端壁有机玻璃盖板上布置有红外玻璃，红外玻璃上方放置红外热像仪，用于通过红外玻璃测量端壁表面的温度分布；当测量端壁气膜冷却效率时，试验段的上盖板为整块的光滑有机玻璃。
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公开(公告)号：CN113738451A
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202111077874.3
申请日：2021-09-15
申请人： 西安交通大学
摘要： 一种测量叶栅气膜冷却特性的试验系统，包括：试验段模型，用于模拟涡轮叶片叶栅流道，在流道内的叶片转折角位置固定设置叶片试验件，叶片试验件的CO2进气口沿径向伸出流道，其叶片压力面和叶片吸力面上分别布置若干叶片气膜孔，且叶片压力面和叶片吸力面上沿等高线布置等间距的叶片引压孔；主流系统，连接流道的入口，向流道送入主流空气；CO2冷气系统，连接CO2进气口，向叶片试验件内部供气腔送入CO2冷气，并由叶片气膜孔处射出，形成气膜冷却；测量系统，测量流道内部的压力和温度分布，其中温度分布通过红外摄像机拍摄获取。本发明实现了对叶栅表面冷却效率与换热系数的测量，解决了叶片表面由于曲率变化过大而无法测量的难点。
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公开(公告)号：CN111779548A
公开(公告)日：2020-10-16
申请号：CN202010611065.5
申请日：2020-06-29
申请人： 西安交通大学
摘要： 本发明公开了一种端壁气膜孔布置结构。该结构利用端壁的流动特性对冷却单元进行布置，其气膜孔构型可随意替换，适用于多种吹风比及上游泄漏流存在的情况下的燃机透平第一级静叶端壁以及动叶端壁。通过引入冷却空气，降低端壁表面整体的温度，强化压力面根部的冷却效率，保护叶片防止烧蚀，同时最大程度上减少对端壁流场边界层的破坏，节约冷却空气用量，提升了透平的工作温度极限。整套布置方案结构简单，简化了工艺流程，可以依据上游泄漏流的情况灵活调整，可以通过调整复合角的大小，满足对不同叶片压力面区域的冷却需求，使得整体的设计能够更加具有普适的应用价值，提升多类型透平的工作效率，满足工业生产的需求。
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