一种高温高速旋转涡轮叶片热障涂层可靠性试验平台

    公开(公告)号:CN117451915B

    公开(公告)日:2024-10-22

    申请号:CN202311414739.2

    申请日:2023-10-30

    Abstract: 本发明公开了一种高温高速旋转涡轮叶片热障涂层可靠性试验平台,包括依次安装的超音速燃气喷枪装置、涡轮模型试验台和高速旋转系统,涡轮模型试验台通过轴与高速旋转系统配合连接,超音速燃气喷枪装置设置在涡轮模型试验台的试验侧,两者同心安装;冷却水循环系统通过硬管连接在高速旋转系统的总进水端和总出水端,形成循环,送粉装置连接在超音速燃气喷枪装置的进粉口,供油系统连接超音速燃气喷枪装置的总进油口,供气系统与超音速燃气喷枪装置的总进气口连接,高速旋转系统和超音速燃气喷枪装置的总集成控制线连接在控制显示台上;本发明通过集热冲击、冲蚀、CMAS腐蚀为一体的超音速燃气喷枪和高速旋转结构,能够同时实现高速旋转、燃气热冲击、冲蚀、CMAS腐蚀、气膜冷却等载荷的加载。

    一种高温高速旋转涡轮叶片热障涂层可靠性试验平台

    公开(公告)号:CN117451915A

    公开(公告)日:2024-01-26

    申请号:CN202311414739.2

    申请日:2023-10-30

    Abstract: 本发明公开了一种高温高速旋转涡轮叶片热障涂层可靠性试验平台,包括依次安装的超音速燃气喷枪装置、涡轮模型试验台和高速旋转系统,涡轮模型试验台通过轴与高速旋转系统配合连接,超音速燃气喷枪装置设置在涡轮模型试验台的试验侧,两者同心安装;冷却水循环系统通过硬管连接在高速旋转系统的总进水端和总出水端,形成循环,送粉装置连接在超音速燃气喷枪装置的进粉口,供油系统连接超音速燃气喷枪装置的总进油口,供气系统与超音速燃气喷枪装置的总进气口连接,高速旋转系统和超音速燃气喷枪装置的总集成控制线连接在控制显示台上;本发明通过集热冲击、冲蚀、CMAS腐蚀为一体的超音速燃气喷枪和高速旋转结构,能够同时实现高速旋转、燃气热冲击、冲蚀、CMAS腐蚀、气膜冷却等载荷的加载。

    一种热障涂层高温界面断裂韧性的原位表征方法

    公开(公告)号:CN119354736B

    公开(公告)日:2025-03-18

    申请号:CN202411919297.1

    申请日:2024-12-25

    Abstract: 本发明公开了一种热障涂层高温界面断裂韧性的原位表征方法,以带有热障涂层的金属试片为待测样品,在其热障涂层中的陶瓷层表面喷涂NiAl作为缓冲层,随后喷涂加固层,与缓冲层组成混合加固层;使用具备数字图像相关法原位观测功能的三点弯曲装置,在1000‑1400℃对待测样品进行三点弯曲实验,实时记录三点弯曲过程。通过数字图像相关法得到观察区域的应变云图,从应变云图获取参数,计算三点弯曲实验的界面临界能量释放率和应力强度因子,二者均与热障涂层高温界面断裂韧性成正比,从而能够在热障涂层真实服役的高温环境下实现其界面断裂韧性的原位表征,测试数据能够实时、准确获取,试验周期短。

    一种热障涂层高温界面断裂韧性的原位表征方法

    公开(公告)号:CN119354736A

    公开(公告)日:2025-01-24

    申请号:CN202411919297.1

    申请日:2024-12-25

    Abstract: 本发明公开了一种热障涂层高温界面断裂韧性的原位表征方法,以带有热障涂层的金属试片为待测样品,在其热障涂层中的陶瓷层表面喷涂NiAl作为缓冲层,随后喷涂加固层,与缓冲层组成混合加固层;使用具备数字图像相关法原位观测功能的三点弯曲装置,在1000‑1400℃对待测样品进行三点弯曲实验,实时记录三点弯曲过程。通过数字图像相关法得到观察区域的应变云图,从应变云图获取参数,计算三点弯曲实验的界面临界能量释放率和应力强度因子,二者均与热障涂层高温界面断裂韧性成正比,从而能够在热障涂层真实服役的高温环境下实现其界面断裂韧性的原位表征,测试数据能够实时、准确获取,试验周期短。

    一种涡轮叶片热障涂层高温下气流激振数值分析方法

    公开(公告)号:CN119323162A

    公开(公告)日:2025-01-17

    申请号:CN202411869545.6

    申请日:2024-12-18

    Abstract: 本发明公开了一种涡轮叶片热障涂层高温下气流激振数值分析方法,建立外流场几何模型和含有热障涂层的涡轮叶片几何模型,并分别设置计算网格;利用有限元软件对涡轮叶片几何模型进行模态分析,获取其共振特性及临界转速;利用流体分析软件对外流场几何模型进行稳态气动分析,获取其稳态流场和稳态温度场,并作为非稳态流场的初始条件进行非稳态气动分析,获取涡轮叶片表面随时间周期变化的压强场;将所得压强场插值到热障涂层表面,将稳态温度场导入热障涂层和涡轮叶片,瞬态响应分析得到不同时刻的应力场和位移场;利用快速傅里叶变换,将危险位置点的压强场、应力场和位移场数据进行时间频谱变换,得到气流激振下热障涂层的动力响应幅值和频率。

    一种涡轮叶片热障涂层服役环境模拟试验平台及方法

    公开(公告)号:CN116678772A

    公开(公告)日:2023-09-01

    申请号:CN202310400687.7

    申请日:2023-04-14

    Abstract: 一种涡轮叶片热障涂层服役环境模拟试验平台,包括高温耐久试验机、供油供气系统和冷却装置;所述高温耐久试验机用于进行涡轮叶片热障涂层服役环境模拟试验的操作;所述供油供气系统用于给高温耐久试验机供给燃油燃气,保障高温耐久试验机的稳定运行;所述冷却装置用于将高温耐久试验机产生的热量耗散,防止高温耐久试验机过热导致损坏;所述高温耐久试验机的控制线与可移动操作屏幕相连,用以控制整个系统的运转。本发明能够实现高温、冲蚀、腐蚀一体化服役环境的模拟,同时也可以实现多形状静止件试样、旋转动态叶片的模拟。

    一种热冲击下复合材料的声发射损伤模式识别方法

    公开(公告)号:CN119688454A

    公开(公告)日:2025-03-25

    申请号:CN202411769349.1

    申请日:2024-12-04

    Abstract: 一种热冲击下复合材料的声发射损伤模式识别方法,包括以下步骤;步骤一:将复合材料试样与声发射传感器连接;步骤二:将声发射传感器与声发射仪连接,并开启声发射仪的信号采集显示器;步骤三:在复合材料试样表面进行断铅实验,实现燃气热冲击服役环境下声发射信号的稳定采集;步骤四:在模拟装置上设置燃气热冲击的实验参数;步骤五:进行燃气热冲击实验,在信号采集显示器上展现出声发射信号的参数;步骤六:对采集到的声发射信号进行损伤模式识别;步骤七:对采集到的声发射信号进行k‑means聚类,对聚类后的声发射信号进行小波包分析,识别燃气热冲击下复合材料试样的损伤模式。本发明实现复合材料在燃气热冲击环境下的损伤模式识别。

    旋转状态下涡轮叶片热障涂层隔热效果评价系统与方法

    公开(公告)号:CN119438308A

    公开(公告)日:2025-02-14

    申请号:CN202411775730.9

    申请日:2024-12-05

    Abstract: 本发明公开了一种旋转状态下涡轮叶片热障涂层隔热效果评价系统与方法,系统包括服役环境模拟单元、温度场测量单元和评价单元,服役环境模拟单元包括涡轮叶片试验件和燃气喷枪;温度场测量单元包括红外热成像模块和热电偶模块,热电偶模块包括薄膜热电偶和微型热电偶,薄膜热电偶布置于叶片与热障涂层之间,用于获取界面的温度场;微型热电偶布置于热障涂层远离叶片的表面,用于获取热障涂层表面的温度场;评价单元根据测温结果评价热障涂层隔热效果。本发明能够模拟涡轮叶片热障涂层高温高速旋转的真实服役环境,对热障涂层表面采用环形燃气火焰的方式进行加热,采用大功率高速电机带动涡轮叶片高速旋转,实现高速旋转状态下的实时温度测量。

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