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原文传递一种涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载装置及方法

专利名称：	一种涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载装置及方法
摘要：	本发明公开了一种涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载装置，包括环形筒状结构的燃气通道、喷枪、涡轮模型、驱动机构和控制模块；喷枪为多个，分布在燃气通道的一端；涡轮模型包括与燃气通道的另一端连接的导向叶片组件以及设置在导向叶片组件远离燃气通道的一侧的工作叶片组件；导向叶片组件静止，工作叶片组件与驱动机构的输出轴动力连接；导向叶片组件包括多组导向叶片，工作叶片组件包括多组工作叶片，导向叶片和工作叶片与燃气通道的出气口位置相对应；多组导向叶片和多组工作叶片上涂覆热障涂层；控制模块分别与喷枪和驱动机构电连接。本发明实现了对工作叶片热障涂层高温旋转与高温交互作用后尾迹、湍流、热斑等载荷的模拟。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖南;43
申请人：	湘潭大学
发明人：	杨丽;石黎;刘志远;朱旺;周益春
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-10T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-07T00:00:00+0800
申请号：	CN201811505740.5
公开号：	CN109855977A
代理机构：	北京中政联科专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	陈超
分类号：	G01N3/12(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	411100 湖南省湘潭市雨湖区羊牯塘27号
主权项：	1.一种涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载装置，其特征在于，包括：燃气通道(1)、喷枪(2)、涡轮模型(3)、驱动机构(4)和控制模块；所述燃气通道(1)为环形筒状结构；所述喷枪(2)为多个，沿圆周方向均匀分布在所述燃气通道(1)的一端；所述涡轮模型(3)包括：导向叶片组件(31)和工作叶片组件(32)；所述导向叶片组件(31)与所述燃气通道(1)的另一端密封连接，且处于静止状态；所述工作叶片组件(32)设置在所述导向叶片组件(31)远离所述燃气通道(1)的一侧，且与所述驱动机构(4)的输出轴动力连接；所述导向叶片组件(31)包括多组导向叶片(311)，多组所述导向叶片(311)沿圆周方向分布，且其位置与所述燃气通道(1)的出气口位置相对应；所述工作叶片组件(32)包括多组工作叶片(321)，多组所述工作叶片(321)沿圆周方向分布，且其位置与所述导向叶片(311)的位置相对应，多组所述导向叶片(311)和多组所述工作叶片(321)上涂覆有热障涂层；所述控制模块分别与所述喷枪(2)和所述驱动机构(4)电连接，用于控制所述喷枪(2)产生预设温度和预设速度的气流，以及控制所述驱动机构(4)的输出轴以预设转速转动。 2.根据权利要求1所述的等效加载装置，其特征在于，所述控制模块还用于控制所述喷枪(2)沿所述燃气通道(1)的径向移动。 3.根据权利要求1所述的等效加载装置，其特征在于，所述导向叶片组件(31)还包括：机匣(312)，为圆盘状结构，其上设置有环形的通道(313)，所述通道(313)与所述工作叶片(321)的位置相对应，多组所述导向叶片(311)沿圆周方向分布在所述通道(313)内。 4.根据权利要求3所述的等效加载装置，其特征在于，所述导向叶片组件(31)还包括：固定件(314)，与所述机匣(312)固定连接，用于将所述机匣(312)固定到预设位置。 5.根据权利要求3所述的等效加载装置，其特征在于，所述工作叶片组件(32)还包括：工作叶片涡轮盘(322)，为圆盘状结构，与所述机匣(312)平行，且与所述驱动机构(4)的输出轴同轴且固定连接，其圆周上设置有多组所述工作叶片(321)。 6.根据权利要求1所述的等效加载装置，其特征在于，每组所述工作叶片(321)的数量与每组所述导向叶片(311)的数量之比为3:2。 7.一种涡轮叶片热障涂层服役载荷的等效加载方法，其特征在于，使用权利要求1-6中任意一项所述的等效加载装置进行等效加载试验，包括：驱动机构(4)获取控制模块中预先设置的预设转速，使得所述驱动机构(4)的输出轴基于所述预设转速进行相应转动，并通过工作叶片涡轮盘(322)带动工作叶片(321)转动；喷枪(2)获取所述控制模块中预先设置的预设温度和预设速度，并基于所述预设温度和预设速度产生相应的气流。 8.根据权利要求7所述的等效加载方法，其特征在于，还包括：所述喷枪(2)获取所述控制模块的移动指令，并基于所述移动指令沿燃气通道(1)的径向移动。 9.根据权利要求7所述的等效加载方法，其特征在于，所述预设转速的范围为0r/min-30000r/min。 10.根据权利要求7所述的等效加载方法，其特征在于，所述预设温度的范围为900℃-1500℃；和/或所述预设速度的范围0Ma-2Ma。
所属类别：	发明专利