自循環方式的渦輪增壓器高低溫循環熱沖擊測試試驗臺的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種渦輪增壓器可靠性測試設備，屬于動力機械【技術領域】。包括兩個獨立的渦輪增壓器自循環試驗臺、兩個試驗臺之間的連接管路以及調節兩個試驗臺之間氣體流量的閥門和調節待測增壓器向大氣排氣的閥門。本發明同時公開了高低溫循環熱沖擊試驗的調節方法。本發明采用基于渦輪增壓器自循環的方式完成渦輪增壓器高低溫循環熱沖擊試驗，無須在外氣源為試驗臺提供壓縮空氣，可同時完成兩臺渦輪增壓器的熱沖擊測試，節約了試驗費用。與在發動機上進行循環熱沖擊試驗相比，該試驗臺不受發動機排氣溫度的限制，能夠實現更大溫度范圍的高低溫循環熱沖擊試驗，對提高渦輪增壓器可靠性具有重要應用價值。
【專利說明】自循環方式的渦輪増壓器高低溫循環熱沖擊測試試驗臺
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種渦輪渦輪增壓器可靠性測試設備，具體涉及一種自循環方式的渦輪增壓器高低溫循環熱沖擊測試試驗臺，屬于動力機械【技術領域】。
【背景技術】
[0002]渦輪增壓技術的應用在提高內燃機的比功率和燃油經濟性、降低排放等方面發揮了重要的作用，特別的，隨著排放法規的日益嚴格，越來越多的車輛生產廠家采用了該技術。渦輪增壓器安裝于發動機的排氣側，在使用過程中，隨著發動機工況的改變，來自發動機排氣的熱量和沖擊使得增壓器處于復雜的工作狀態。在發動機排氣熱負荷的沖擊下，渦輪增壓器的軸承系統和葉輪都可能因此發生各種問題，特別的，處于高溫狀態的渦輪，長期處于高溫以及快速、大范圍溫度變化狀態下，其渦殼、葉輪往往不是受力過大而損壞，而是由于不斷的承受高低溫冷熱沖擊和高低速循環工況，發生熱疲勞、機械疲勞以及蠕變等強度失效等相關問題而損壞。渦輪增壓器在使用前，進行高低溫熱沖擊耐久試驗對于提高增壓器可靠性和使用壽命具有重要的意義。
[0003]由于發動機排氣溫度大范圍變化引起增壓器的損壞的問題早已引起國內外增壓器生產廠商以及發動機廠家的普遍重視。渦輪增壓器在正式投入使用前，發動機廠家將增壓器安裝在發動機上進行耐久性試驗，對渦輪增壓器整機的可靠性進行考核。針對出現的問題進行評估分析，結合工程經驗，找出失效原因，提出解決方案重新進行耐久性試驗以保障增壓器的可靠性。例如，霍尼韋爾增壓器業務結構強度部門開發了高溫熱-機械疲勞評估模型和方法用于解決增壓器的強度失效問題，曾應用該模型和方法，結合工程經驗找出了增壓器在發動機上的耐久試驗中，增壓器渦輪進氣溫度在200°C到830°C之間循環變化時，旁通閥口的開裂問題的失效原因。當前，國內外對熱沖擊的試驗方法進行過研宄，但尚沒有制定國際公認的標準試驗方法。在我國，也沒有制定針對熱沖擊試驗的國家標準，試驗方法和設備也各不相同。除了在發動機上進行耐久性試驗外，部分增壓器廠家目前采用外氣源不斷輸入壓縮空氣，經過燃燒室噴油點火燃燒后驅動增壓器進行高低溫沖擊試驗，這種方式需要消耗大量的壓縮空氣。由于該試驗耗時長，通常為幾百個小時，一次高低溫熱沖擊試驗將耗費大量電力。
[0004]在增壓器的使用中，熱沖擊對于增壓器的損壞是一個非常嚴重的問題，在渦輪葉片上，經常可以觀察到由于熱沖擊引起的裂紋。這是由于發動機每次起動和停車以及工況變化使渦輪端受到驟然的加熱和冷卻，因而引起了熱應力。開發專門的用于增壓器熱沖擊測試試驗的設備，在增壓器出廠前進行熱沖擊試驗考核無論是對于增壓器生產廠家還是發動機廠家都具有重要的應用價值。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是為了解決現有技術需要采用外氣源不斷輸入壓縮空氣消耗大量電力的問題，提供一種自循環方式的渦輪增壓器高低溫循環熱沖擊測試試驗臺。
[0006]本發明的目的是通過下述技術方案實現的。
[0007]自循環方式的渦輪增壓器高低溫循環熱沖擊測試試驗臺，包括第一自循環試驗臺與第二自循環試驗臺，二者作用完全相同；以及放氣閥，補氣閥與連接管路；
[0008]第一自循環試驗臺由第一啟動控制閥、第一氣源進氣管、第一燃燒室、第一壓氣機出口管、第一渦輪進氣管、第一渦輪排氣管、第一壓氣機進口管、第一待測增壓器組成；第一待測增壓器包括第一渦輪、第一壓氣機。第一壓氣機進氣管一端與第一壓氣機的進口連接，另一端與大氣連通；第一壓氣機的出口通過第一壓氣機出口管與第一燃燒室連接，第一燃燒室另一端通過第一渦輪進氣管與第一渦輪的進口連接；第一渦輪的出口通過第一渦輪排氣管與大氣連通。在第一壓氣機出口管上靠近第一燃燒室一側有第一啟動控制閥和第一氣源進氣管。
[0009]第二自循環試驗臺由第二啟動控制閥、第二氣源進氣管、第二燃燒室、第二壓氣機出口管、第二渦輪進氣管、第二渦輪排氣管、第二壓氣機進口管、第二待測增壓器組成；第二待測增壓器包括第二渦輪、第二壓氣機。第二壓氣機進氣管一端與第二壓氣機的進口連接，另一端與大氣連通；第二壓氣機的出口通過第二壓氣機出口管與第二燃燒室連接，第二燃燒室另一端通過第二渦輪進氣管與第二渦輪的進口連接；第二渦輪的出口通過第二渦輪排氣管與大氣連通。在第二壓氣機出口管上靠近第二燃燒室一側有第二啟動控制閥和第二氣源進氣管。
[0010]整體連接關系:兩個自循環試驗臺通過第一連接管路、第二連接管路連接。其中，第一連接管路用于連接第一壓氣機出口管與第二渦輪進氣管，第一連接管路上放置有第一補氣閥和第一放氣閥；第二連接管路用于連接第二壓氣機出口管與第一渦輪進氣管，第二連接管路上放置有第二補氣閥和第二放氣閥。
[0011]第一補氣閥用于控制第一壓氣機出口管中的氣體向第二渦輪進氣管的補氣流量；第一放氣閥用于控制第一壓氣機出口管中的氣體排向大氣的氣流量；
[0012]第二補氣閥用于控制第二壓氣機出口管中的氣體向第一渦輪進氣管的補氣流量；第二放氣閥用于控制第二壓氣機出口管中的氣體排向大氣的氣流量；
[0013]自循環方式的渦輪增壓器高低溫循環熱沖擊測試試驗臺，啟動運行方法具體步驟如下:
[0014]步驟一初始狀態調節
[0015]啟動自循環試驗臺:開啟第一啟動控制閥，外氣源提供的壓縮空氣經過第一氣源進氣管進入第一燃燒室，空氣在第一燃燒室燃燒后生成高溫氣體，高溫氣體驅動第一渦輪高速旋轉；第一渦輪帶動同軸的第一壓氣機旋轉；第一壓氣機產生的壓縮氣體與外氣源提供的壓縮氣體一起進入第一燃燒室；達到穩定轉速后即可關閉第一啟動控制閥；
[0016]第二自循環試驗臺啟動過程與第一自循環實驗臺啟動過程相同。
[0017]步驟二第一待測增壓器高溫、第二待測增壓器低溫沖擊的實現
[0018]通過增加噴入第一燃燒室的燃油量，提高第一待測增壓器轉速至熱沖擊試驗所要求的最高轉速；同時減少第二燃燒室的噴油量，降低第二待測增壓器轉速至熱沖擊試驗所要求的最低轉速；
[0019]逐漸打開第一連接管路上的第一補氣閥；第一壓氣機出口管中的部分壓縮空氣經第一補氣閥進入第二渦輪進氣管，壓縮空氣與第二渦輪進氣管內的高溫燃氣摻混后，降低了第二待測增壓器的第二渦輪進口燃氣溫度，形成低溫燃氣驅動第二待測增壓器在低速下運轉；低溫壓縮空氣的進入會改變第二待測增壓器的轉速，此時通過調節進入第二燃燒室的噴油量即可維持原來的轉速(低溫壓縮空氣具有一定能量，會提高第二待測增壓器轉速，此時要減少進入第二燃燒室的噴油量，在二者共同作用下可維持原來低轉速)；由于第一壓氣機出口管中的部分壓縮空氣進入第二渦輪進氣管，使得進入第一待測增壓器的第一渦輪的高溫氣體流量減少，第一待測增壓器轉速下降，此時，需增加第一燃燒室的噴油量，提高第一渦輪的進氣溫度，才能保持原來的轉速，從而形成高溫燃氣驅動第一待測增壓器在高速下運轉；
[0020]如需進一步提高第一渦輪的進氣溫度，打開第一連接管路上的第一放氣閥，部分第一壓氣機出口管中的壓縮空氣排入大氣，此時，需進一步增加第一燃燒室的噴油量，從而提高第一渦輪的進氣溫度，才能保持原來的轉速，形成更高溫燃氣驅動第一待測增壓器在高速下運轉。
[0021]步驟三第一待測增壓器低溫、第二待測增壓器高溫沖擊的實現
[0022]在步驟二所述狀態基礎上，在逐漸關閉第一連接管路上的第一放氣閥、第一補氣閥的同時，減少噴入第一燃燒室的燃油量，降低第一待測增壓器轉速至熱沖擊試驗所要求的最低轉速；同時增加第二燃燒室的噴油量，提高第二待測增壓器轉速至熱沖擊試驗所要求的最高轉速。
[0023]逐漸打開第二連接管路上的第二補氣閥；第二壓氣機出口管中的部分壓縮空氣經第二補氣閥進入第一渦輪進氣管，壓縮空氣與第一渦輪進氣管內的高溫燃氣摻混后，降低了第一待測增壓器的第一渦輪進口燃氣溫度，形成低溫燃氣驅動第一待測增壓器在低速下運轉；低溫壓縮空氣的進入會改變第一待測增壓器的轉速，此時通過調節進入第一燃燒室的噴油量即可維持原來的轉速(低溫壓縮空氣具有一定能量，會提高第一待測增壓器轉速，此時要減少進入第一燃燒室的噴油量，在二者共同作用下可維持原來低轉速)；由于第二壓氣機出口管中的部分壓縮空氣進入第一渦輪進氣管，使得進入第二待測增壓器的第二渦輪的高溫氣體流量減少，第二待測增壓器轉速下降，此時，需增加第二燃燒室的噴油量，提高第二渦輪的進氣溫度，才能保持原來的轉速，從而形成高溫燃氣驅動第二待測增壓器在高速下運轉；
[0024]如需進一步提高第二渦輪的進氣溫度，打開第二連接管路上的第二放氣閥，部分第二壓氣機出口管中的壓縮空氣排入大氣，此時，需進一步增加第二燃燒室的噴油量，從而提高第二渦輪的進氣溫度，才能保持原來的轉速，形成更高溫燃氣驅動第二待測增壓器在高速下運轉。
[0025]步驟四、反復重復步驟二與步驟三，即可實現高低溫循環熱沖擊測試。
[0026]有益效果
[0027]1、本發明的自循環方式的渦輪增壓器高低溫循環熱沖擊測試試驗臺，僅在試驗臺啟動時，先由外氣源給燃燒室供氣，當增壓器穩態運轉后，關閉外氣源，使用壓氣機提供的壓縮空氣代替外氣源給燃燒室提供氣源，形成自循環，由于熱沖擊試驗實驗時間長，通常為幾百個小時，極大地降低了試驗成本；同時，該試驗臺不受發動機耐久性試驗中，發動機排氣溫度變化范圍的限制，能夠實現更大的溫度范圍；此外，該試驗臺能夠同時完成兩臺增壓器的高低溫熱沖擊測試。
[0028]2、本發明的自循環方式的渦輪增壓器高低溫循環熱沖擊測試試驗臺，能夠促進渦輪增壓器可靠性工作的開展，對提高增壓器性能，滿足內燃機對渦輪增壓器日益嚴格的技術性能要求具有重要的應用價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1為本發明試驗臺原理圖；
[0030]圖2為本發明試驗臺待測增壓器11高溫狀態下氣體流動示意圖；
[0031]圖3為本發明試驗臺待測增壓器11低溫狀態下氣體流動示意圖。
[0032]其中，1-第一啟動控制閥，2-第一氣源進氣管，3-第一燃燒室，4-第一壓氣機出口管，5-第二連接管路，6-第一渦輪進氣管，7-第二補氣閥，8-第一連接管路，9-第一渦輪排氣管，10-第一渦輪Tl，11-第一待測增壓器，12-第一壓氣機Cl，13-第一壓氣機進氣管，14-第一放氣閥，15-第一補氣閥，16-第二壓氣機進氣管，17-第二壓氣機C2，18-第二待測增壓器，19-第二渦輪T2，20-第二渦輪排氣管，21 -第二渦輪進氣管，22-第二壓氣機出口管，23-第二放氣閥，24-第二燃燒室，25-第二氣源進氣管，26-第二啟動控制制閥。
【具體實施方式】
[0033]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和具體實施方法對本
【發明內容】
作進一步的詳細說明。
[0034]實施例1
[0035]自循環方式的渦輪增壓器高低溫循環熱沖擊測試試驗臺，如圖1所示。
[0036]第一自循環試驗臺由第一啟動控制閥1、第一氣源進氣管2、第一燃燒室3、第一壓氣機出口管4、第一渦輪進氣管6、第一渦輪排氣管9、第一壓氣機進口管13、第一待測增壓器11組成；第一待測增壓器11包括第一禍輪10、第一壓氣機12。第一壓氣機進氣管13 —端與第一壓氣機12的進口連接，另一端與大氣連通；第一壓氣機12的出口通過第一壓氣機出口管4與第一燃燒室3連接，第一燃燒室3另一端通過第一渦輪進氣管6與第一渦輪10的進口連接；第一渦輪10的出口通過第一渦輪排氣管9與大氣連通。在第一壓氣機出口管4上靠近第一燃燒室3 —側有第一啟動控制閥I和第一氣源進氣管2。
[0037]第二自循環試驗臺由第二啟動控制閥26、第二氣源進氣管25、第二燃燒室24、第二壓氣機出口管22、第二渦輪進氣管21、第二渦輪排氣管20、第二壓氣機進口管16、第二待測增壓器18組成；第二待測增壓器18包括第二渦輪19、第二壓氣機17。第二壓氣機進氣管16 —端與第二壓氣機17的進口連接，另一端與大氣連通；第二壓氣機17的出口通過第二壓氣機出口管22與第二燃燒室24連接，第二燃燒室24另一端通過第二渦輪進氣管21與第二渦輪19的進口連接；第二渦輪19的出口通過第二渦輪排氣管20與大氣連通。在第二壓氣機出口管22上靠近第二燃燒室24 —側有第二啟動控制閥26和第二氣源進氣管25。
[0038]整體連接關系:兩個自循環試驗臺通過第一連接管路8、第二連接管路5連接，其中，第一連接管路8用于連接第一壓氣機出口管4與第二渦輪進氣管21，第一連接管路8上放置有第一補氣閥15和第一放氣閥14 ;第二連接管路5用于連接第二壓氣機出口管路22與第一渦輪進氣管6，第二連接管路5上放置有第二補氣閥7和第二放氣閥23。
[0039]第一補氣閥15用于控制第一壓氣機出口管4中的氣體向第二渦輪進氣管21的補氣流量；第一放氣閥14用于控制第一壓氣機出口管4中的氣體排向大氣的氣流量；
[0040]第二補氣閥7用于控制第二壓氣機出口管22中的氣體向第一渦輪進氣管6的補氣流量；第二放氣閥23用于控制第二壓氣機出口管22中的氣體排向大氣的氣流量；
[0041]自循環方式的渦輪增壓器高低溫循環熱沖擊測試試驗臺，啟動運行方法具體步驟如下:
[0042]以JP60增壓器為例，先啟動第一自循環試驗臺，后啟動第二自循環試驗臺。
[0043]步驟一初始狀態調節
[0044]啟動前，第一補氣閥7，第一放氣閥23，第二補氣閥15，第二放氣閥14處于關閉狀態；
[0045]啟動自循環試驗臺:開啟第一啟動控制閥1，外氣源提供的壓縮空氣經過第一氣源進氣管2進入第一燃燒室3，空氣在第一燃燒室3燃燒后生成高溫氣體，高溫氣體驅動第一渦輪10高速旋轉；第一渦輪10帶動同軸的第一壓氣機12旋轉；第一壓氣機12產生的壓縮氣體與外氣源提供的壓縮氣體一起進入第一燃燒室3 ;達到穩定轉速(65000r/min以上)后即可關閉第一啟動控制閥I ;
[0046]第二自循環試驗臺啟動過程與第一自循環實驗臺啟動過程相同。
[0047]步驟二第一待測增壓器11高溫、第二待測增壓器18低溫沖擊的實現
[0048]通過增加噴入第一燃燒室3的燃油量，提高第一待測增壓器11轉速至熱沖擊試驗所要求的最高轉速130000r/min，同時減少第二燃燒室24的噴油量，降低第二待測增壓器18轉速至熱沖擊試驗所要求的最低轉速45000r/min ；
[0049]逐漸打開第一連接管路8上的第一補氣閥15 ;第一壓氣機出口管4中的部分壓縮空氣經第一補氣閥15進入第二渦輪進氣管21，壓縮空氣與第二渦輪進氣管21內的高溫燃氣摻混后，降低了第二待測增壓器18的第二渦輪19進口燃氣溫度，形成低溫燃氣驅動第二待測增壓器18在低速下運轉；低溫壓縮空氣的進入會改變第二待測增壓器18的轉速，此時通過調節進入第二燃燒室24的噴油量即可維持原來的轉速(低溫壓縮空氣具有一定能量，會提高第二待測增壓器18轉速，此時要減少進入第二燃燒室24的噴油量，在二者共同作用下可維持原來低轉速)，此時第二渦輪19進口溫度為350°C;由于第一壓氣機出口管4中的部分壓縮空氣進入第二渦輪進氣管21，使得進入第一待測增壓器11的第一渦輪10的高溫氣體流量減少，第一待測增壓器11轉速下降，此時，需增加第一燃燒室3的噴油量，提高第一渦輪10的進氣溫度，才能保持原來的轉速，從而形成800°C高溫燃氣驅動第一待測增壓器11在高速下運轉；此時氣體流動示意圖如圖2所示。
[0050]如需進一步提高第一渦輪10的進氣溫度，打開第一連接管路8上的第一放氣閥14，部分第一壓氣機出口管4中的壓縮空氣排入大氣，此時，需進一步增加第一燃燒室3的噴油量，從而提高第一渦輪10的進氣溫度，才能保持原來的轉速，形成1000°C甚至更高溫度的高溫燃氣驅動第一待測增壓器11在高速下運轉。
[0051]步驟三第一待測增壓器11低溫、第二待測增壓器18高溫沖擊的實現
[0052]在步驟二所述狀態基礎上，在逐漸關閉第一連接管路8上的第一放氣閥14、第一補氣閥15的同時，減少噴入第一燃燒室3的燃油量，降低第一待測增壓器11轉速至熱沖擊試驗所要求的最低轉速；同時增加第二燃燒室24的噴油量，提高第二待測增壓器18轉速至熱沖擊試驗所要求的最高轉速。
[0053]逐漸打開第二連接管路5上的第二補氣閥7 ;第二壓氣機出口管22中的部分壓縮空氣經第二補氣閥7進入第一渦輪進氣管6，壓縮空氣與第一渦輪進氣管6內的高溫燃氣摻混后，降低了第一待測增壓器11的第一渦輪10進口燃氣溫度，形成低溫燃氣驅動第一待測增壓器11在低速下運轉；低溫壓縮空氣的進入會改變第一待測增壓器11的轉速，此時通過調節進入第一燃燒室3的噴油量即可維持原來的轉速(低溫壓縮空氣具有一定能量，會提高第一待測增壓器11轉速，此時要減少進入第一燃燒室3的噴油量，在二者共同作用下可維持原來低轉速)，此時第一渦輪10進口溫度為350°C ;由于第二壓氣機出口管22中的部分壓縮空氣進入第一渦輪進氣管6，使得進入第二待測增壓器18的第二渦輪19的高溫氣體流量減少，第二待測增壓器18轉速下降，此時，需增加第二燃燒室24的噴油量，提高第二渦輪19的進氣溫度，才能保持原來的轉速，從而形成800°C高溫燃氣驅動第二待測增壓器18在高速下運轉；此時氣體流動示意圖如圖3所示。
[0054]如需進一步提高第二渦輪19的進氣溫度，打開第二連接管路5上的第二放氣閥23，部分第二壓氣機出口管22中的壓縮空氣排入大氣，此時，需進一步增加第二燃燒室24的噴油量，從而提高第二渦輪19的進氣溫度，才能保持原來的轉速，形成1000°C甚至更高溫度的高溫燃氣驅動第二待測增壓器18在高速下運轉。
[0055]步驟四、反復重復步驟二與步驟三，即可實現高低溫循環熱沖擊測試。
[0056]以上調節過程可手動調節，也可由專門的控制器實現自動調節。
【權利要求】
1.自循環方式的渦輪增壓器高低溫循環熱沖擊測試試驗臺，其特征在于:包括第一自循環試驗臺與第二自循環試驗臺，二者作用完全相同；以及放氣閥，補氣閥與連接管路； 第一自循環試驗臺由第一啟動控制閥(1)、第一氣源進氣管(2)、第一燃燒室(3)、第一壓氣機出口管(4)、第一禍輪進氣管(6)、第一禍輪排氣管(9)、第一壓氣機進口管(13)、第一待測增壓器(11)組成；第一待測增壓器(11)包括第一渦輪(10)、第一壓氣機(12)；第一壓氣機進氣管(13) —端與第一壓氣機(12)的進口連接，另一端與大氣連通；第一壓氣機(12)的出口通過第一壓氣機出口管(4)與第一燃燒室(3)連接，第一燃燒室(3)另一端通過第一渦輪進氣管(6)與第一渦輪(10)的進口連接；第一渦輪(10)的出口通過第一渦輪排氣管(9)與大氣連通；在第一壓氣機出口管(4)上靠近第一燃燒室(3) —側有第一啟動控制閥(1)和第一氣源進氣管(2)； 第二自循環試驗臺由第二啟動控制閥(26^第二氣源進氣管(25^第二燃燒室(24^第二壓氣機出口管(22^第二渦輪進氣管(21^第二渦輪排氣管(20^第二壓氣機進口管(16)、第二待測增壓器(18)組成；第二待測增壓器(18)包括第二渦輪(19)、第二壓氣機(17)；第二壓氣機進氣管(16)—端與第二壓氣機(17)的進口連接，另一端與大氣連通；第二壓氣機(17)的出口通過第二壓氣機出口管(22)與第二燃燒室(24)連接，第二燃燒室(24)另一端通過第二渦輪進氣管(21)與第二渦輪(19)的進口連接；第二渦輪(19)的出口通過第二渦輪排氣管(20)與大氣連通；在第二壓氣機出口管(22)上靠近第二燃燒室(24)一側有第二啟動控制閥(26)和第二氣源進氣管(25)； 整體連接關系:兩個自循環試驗臺通過第一連接管路(8)、第二連接管路(5)連接，其中，第一連接管路(8)用于連接第一壓氣機出口管(4)與第二渦輪進氣管(21),第一連接管路(8)上放置有第一補氣閥(15)和第一放氣閥(14)；第二連接管路(5)用于連接第二壓氣機出口管路(22)與第一渦輪進氣管(6),第二連接管路(5)上放置有第二補氣閥(7)和第二放氣閥(231
2.如權利要求1所述的自循環方式的渦輪增壓器高低溫循環熱沖擊測試試驗臺，其特征在于:測試方法具體步驟如下: 步驟一初始狀態調節 啟動自循環試驗臺:開啟第一啟動控制閥(1),外氣源提供的壓縮空氣經過第一氣源進氣管(2)進入第一燃燒室(3),空氣在第一燃燒室(3)燃燒后生成高溫氣體，高溫氣體驅動第一渦輪(10)高速旋轉；第一渦輪(10)帶動同軸的第一壓氣機(12)旋轉；第一壓氣機(12)產生的壓縮氣體與外氣源提供的壓縮氣體一起進入第一燃燒室(3)；達到穩定轉速后即可關閉第一啟動控制閥(1)； 第二自循環試驗臺啟動過程與第一自循環實驗臺啟動過程相同。 步驟二第一待測增壓器(11)高溫、第二待測增壓器(18)低溫沖擊的實現 通過增加噴入第一燃燒室(3)的燃油量，提高第一待測增壓器(11)轉速至熱沖擊試驗所要求的最高轉速；同時減少第二燃燒室(24)的噴油量，降低第二待測增壓器(18)轉速至熱沖擊試驗所要求的最低轉速； 逐漸打開第一連接管路(8)上的第一補氣閥(15)；第一壓氣機出口管(4)中的部分壓縮空氣經第一補氣閥(15)進入第二渦輪進氣管(21),壓縮空氣與第二渦輪進氣管(21)內的高溫燃氣摻混后，降低了第二待測增壓器(18)的第二渦輪(19)進口燃氣溫度，形成低溫燃氣驅動第二待測增壓器(18)在低速下運轉；低溫壓縮空氣的進入會改變第二待測增壓器(18)的轉速，此時通過調節進入第二燃燒室(24)的噴油量即可維持原來的轉速；由于第一壓氣機出口管(4)中的部分壓縮空氣進入第二渦輪進氣管(21),使得進入第一待測增壓器(11)的第一渦輪(10)的高溫氣體流量減少，第一待測增壓器(11)轉速下降，此時，需增加第一燃燒室(3)的噴油量，提高第一渦輪(10)的進氣溫度，才能保持原來的轉速，從而形成高溫燃氣驅動第一待測增壓器(11)在高速下運轉； 步驟三第一待測增壓器(11)低溫、第二待測增壓器(18)高溫沖擊的實現在步驟二所述狀態基礎上，在逐漸關閉第一連接管路(8)上的第一放氣閥(14)、第一補氣閥(15)的同時，減少噴入第一燃燒室⑶的燃油量，降低第一待測增壓器(11)轉速至熱沖擊試驗所要求的最低轉速；同時增加第二燃燒室(24)的噴油量，提高第二待測增壓器(18)轉速至熱沖擊試驗所要求的最高轉速； 逐漸打開第二連接管路(5)上的第二補氣閥(7)；第二壓氣機出口管(22)中的部分壓縮空氣經第二補氣閥(7)進入第一渦輪進氣管(6),壓縮空氣與第一渦輪進氣管(6)內的高溫燃氣摻混后，降低了第一待測增壓器(11)的第一渦輪(10)進口燃氣溫度，形成低溫燃氣驅動第一待測增壓器(11)在低速下運轉；低溫壓縮空氣的進入會改變第一待測增壓器(11)的轉速，此時通過調節進入第一燃燒室(3)的噴油量即可維持原來的轉速；由于第二壓氣機出口管(22)中的部分壓縮空氣進入第一渦輪進氣管(6),使得進入第二待測增壓器(18)的第二渦輪(19)的高溫氣體流量減少，第二待測增壓器(18)轉速下降，此時，需增加第二燃燒室(24)的噴油量，提高第二渦輪(19)的進氣溫度，才能保持原來的轉速，從而形成高溫燃氣驅動第二待測增壓器(18)在高速下運轉； 步驟四、反復重復步驟二與步驟三，即可實現高低溫循環熱沖擊測試。
3.如權利要求1或2所述的自循環方式的渦輪增壓器高低溫循環熱沖擊測試試驗臺，其特征在于:步驟二中如需進一步提高第一渦輪(10)的進氣溫度，打開第一連接管路(8)上的第一放氣閥(14),部分第一壓氣機出口管(4)中的壓縮空氣排入大氣，此時，需進一步增加第一燃燒室(3)的噴油量，從而提高第一渦輪(10)的進氣溫度，才能保持原來的轉速，形成更高溫燃氣驅動第一待測增壓器(11)在高速下運轉。
4.如權利要求1或2所述的自循環方式的渦輪增壓器高低溫循環熱沖擊測試試驗臺，其特征在于:步驟三中如需進一步提高第二渦輪(19)的進氣溫度，打開第二連接管路(5)上的第二放氣閥(23),部分第二壓氣機出口管(22)中的壓縮空氣排入大氣，此時，需進一步增加第二燃燒室(24)的噴油量，從而提高第二渦輪(19)的進氣溫度，才能保持原來的轉速，形成更高溫燃氣驅動第二待測增壓器(18)在高速下運轉。
【文檔編號】G01M7/08GK104458238SQ201410776474
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月15日 優先權日:2014年12月15日
【發明者】張志強, 徐娜, 曲荀之, 馬朝臣 申請人:北京理工大學