善测(天津)科技有限公司位于天津市西青学府工业区,于 2015年 7 月份成立,公司注册资本 500 万,是一家集研发生产一体的高科技公司。公司提供旋转机械状态监测和健康管理。等产品和服务。
叶尖间隙是影响发动机性能的重要参数,旋转叶片叶尖间隙在线实时检测系统对航空发动机的有效、安全运行至关重要,也是近几年国内外研究的热点。基于对国内外现状的分析,本文对光纤法和电容法
天津叶片振动
善测(天津)科技有限公司位于天津市西青学府工业区,于 2015年 7 月份成立,公司注册资本 500 万,是一家集研发生产一体的高科技公司。公司提供旋转机械状态监测和健康管理。等产品和服务。
叶尖间隙是影响发动机性能的重要参数,旋转叶片叶尖间隙在线实时检测系统对航空发动机的有效、安全运行至关重要,也是近几年国内外研究的热点。基于对国内外现状的分析,本文对光纤法和电容法进行了详细研究和论证。开发了一套模拟实验装置,通过详细的模拟实验,对设计的传感器和光电接收电路进行了原理性验证,并进行了优化设计。光纤法用于测量环境较好,温度较低的压气机;电容法用于测量温度较高的涡轮机高压级。
本文建立了基于光线跟踪理论的光纤传感器的三维数学模型,结合实际工艺,设计出具有补偿功能的四叉型光纤束传感器;探索出一套适于测量环境的调频电容式叶尖间隙测量的整体方案,采用混频下变频来提高测量系统灵敏度的方法。 本文的研究内容主要有以下几个方面: (1)建立了基于光线跟踪理论的三维数学模型,用于分析光纤传感器的受光特性以指导传感器设计。 (2)设计了适于高转速测量的四叉型光纤束式叶尖间隙传感器,该传感器对光源波动、叶尖表面反射特性,光纤传光损耗,叶尖表面微倾斜引起的与传感器端面夹角等影响因素有补偿功能。经过静态实验,证明了其工作的可靠性。 (3)根据涡轮机高压级的测量环境,设计了长电缆单屏蔽的耐高温电容传感器,以及配套的调频用高稳定度的LC振荡电路。射流吹风比越大,气动效率越高、泄漏流量越低,但吹风比增大时总压损失系数也会增加,叶尖气膜冷效随着吹风比增加而增大。 (4)电容传感器长电缆引入的大空载电容,影响测量灵敏度和精度,设计了混频下变频电路,用于增大调频信号的相对频偏,以提高测量系统的灵敏度。 (5)设计了基于锁相环的鉴频系统,完成了对FM信号的解调。而经过静态实验,验证了电容传感器及接口电路工作的可靠性。
善测(天津)科技有限公司位于天津市西青学府工业区,于 2015年 7 月份成立,公司注册资本 500 万,是一家集研发生产一体的高科技公司。公司提供旋转机械状态监测和健康管理。等产品和服务。
基于大频差双频激光的旋转叶片叶尖间隙测量技术
主要包括以下几个部分:
(1)研究采用光纤光路结构的拍波(双频激光的合成波)信号传输技术,提出了基于大频差双频激光的叶尖间隙测量新方法。双路拍波信号的相位差只与包含叶尖间隙信息的光程差有关,而与叶片特性、电磁环境干扰等无关,从而提高测量精度,并可实现自标定(标定的基准单位是自身的拍波波长)。对影响逆向涡流器减小叶尖泄漏流的主要因素如孔径比、涡流器布置位置、布置密度以及出流角进行研究,增加涡流器入流与出流孔径比、在叶片中后部布置涡流器、适当减小出流角可以增加涡流器流量、减小叶尖泄漏流量、提高叶片周向载荷。
(2)深入分析了基于大频差双频激光的叶尖间隙测量系统的误差源并经理论推导建立了误差模型和影响机制。使用matlab工具验证了误差模型的正确性,指出影响系统测量精度的主要误差因素,较系统地探索了该方法的测量精度潜力。
(3)详细设计并制作了整个测量系统的软、硬件,形成较完整的系统样机。具体包括:1)双路拍波光纤化、微型化光路系统搭建和光纤传感器设计;2)电路系统设计、制板和调试,如APD高压偏置电源电路、低噪声微波级联放大电路、本振电路、混频电路;3)基于全相位FFT的数字相位检测算法实现,上位机程序及应用软件编写等。善测(天津)科技有限公司位于天津市西青学府工业区,于2015年7月份成立,公司注册资本500万,是一家集研发生产一体的高科技公司。
(4)设计并完成了系统各子模块调试实验和样机联调实验,主要包括空间双路比相实验和单路光纤传输的双路比相测距实验。
叶尖有射流时射流孔后气膜冷却效率较高,而叶尖前缘、压力面侧以及前缘附近的吸力面侧气膜冷效较低,这些区域都是叶尖冷却射流无法达到的区域。
叶尖间隙分离涡影响范围较小,而泄漏涡的影响范围能达到75%叶高以上的叶尖区域。受间隙泄漏流动影响,叶顶前缘由于边界层较薄,换热系数会较高,叶顶中部的泄漏流量较大,换热系数也较高,而叶顶压力面侧以及吸力面侧由于分离涡和泄漏涡核对壁面的扰动,换热系数也会较高。(4)设计并完成了系统各子模块调试实验和样机联调实验,主要包括空间双路比相实验和单路光纤传输的双路比相测距实验。
联轴器、滚珠丝杆、螺母副、轴承等均存在反间间隙
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