一种基于记忆合金的可调节余旋畸变发生装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112179659A(43)申请公布日2021.01.05(21)申请号202010825921.7(22)申请日2020.08.17(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人张举星颜应文刘云鹏李井华刘勇(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人王慧颖(51)Int.Cl.G01M15/02(2006.01)G01M15/14(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种基于记忆合金的可调节余旋畸变发生装置(57)摘要一种基于记忆合金的可调节余旋畸变发生装置。本发明属于燃气轮机加力燃烧室技术领域，具体涉及一种叶片几何出口角以及安装角可调节的余旋畸变发生装置，用于产生自主可控的加力燃烧室进口气流条件。本发明利用步进电机支杆通过控制终端输出调节信号驱动滑杆沿固定轴做周向旋转，带动滑块沿弧形滑轨滑动，从而实现余旋叶片的安装角可实时调节。其中余旋叶片各个部分由不同相变温度形状记忆合金通过增材制造，通过改变来流进气温度获得沿叶片径向不同几何出口角的几何型面，从而获得余旋角沿叶片径向的不均匀分布。本发明无须拆卸叶片，通过控制终端即可在时间空间尺度上获得燃气轮机加力燃烧室进口所需复杂极端的余旋角分布流场，实现了瞬态余旋畸变特性模拟，降低了试验成本。CN112179659ACN112179659A权利要求书1/1页1.一种基于记忆合金的可调节余旋畸变发生装置，其特征在于，所述的装置包括矩形机匣（1），所述的矩形机匣（1）底部设置有若干调节机构（3），所述的调节机构（3）上方均设置有余旋叶片（2），所述的调节机构（3）驱动余旋叶片（2）转动；所述的调节机构（3）包括滑块（5），所述的滑块（5）顶部与余旋叶片（2）下方的中部位置焊接，所述的滑块（5）上部置于弧形开孔（13）内，且弧形开孔（13）嵌套有可伸缩弹簧管件（12），同时滑块（5）上部横向开孔，孔内设置弧形滑轨（6），滑块（5）可沿弧形滑轨（6）相对运动；所述的滑块（5）中部，且位于弧形开孔（13）下方固定设置有弧形密封片（7）；所述的滑块（5）下部纵向开孔，孔内设置有滑杆（8），滑块（5）可沿滑杆（8）相对运动；所述的滑杆（8）一端部活动设置有步进电机支杆（11），所述的步进电机支杆（11）通过设定程序输出调节信号驱动滑杆（8）沿固定轴（4）做周向旋转，带动滑块（5）沿弧形滑轨（6）滑动，实现余旋叶片的安装角可实时调节。2.根据权利要求1所述的一种基于记忆合金的可调节余旋畸变发生装置，其特征在于，所述的滑杆（8）一端部设置有第一三通管件（9），所述的第一三通管件（9）上端活动设置有固定轴（4），所述的固定轴（4）再与余旋叶片（2）的下方一端连接；所述的滑杆（8）另一端部设置有第二三通管件（10），利用第二三通管件（10）与步进电机支杆（11）活动连接。3.根据权利要求1所述的一种基于记忆合金的可调节余旋畸变发生装置，其特征在于，所述的余旋叶片（2）为基于增材制造的记忆合金，各个部分由不同相变温度形状记忆合金制造；所述的余旋叶片（2）上部与叶片下部为两种不同相变温度的记忆合金，通过调节来流进气温度获得不同几何出口角的叶片型面，获得余旋角沿叶片径向的不均匀分布。4.根据权利要求1所述的一种基于记忆合金的可调节余旋畸变发生装置，其特征在于，所述的弧形滑轨（6）放置与机匣（1）弧形开孔（13）内，且嵌套有可伸缩弹簧管件（12），弧形开孔可设定角度为30°～60°。5.根据权利要求1所述的一种基于记忆合金的可调节余旋畸变发生装置，其特征在于，所述的弧形密封片（7）作为密封装置，弧形密封片（7）的角度为弧形开孔（13）角度的两倍以上。6.根据权利要求1所述的一种基于记忆合金的可调节余旋畸变发生装置，其特征在于，所述的步进电机支杆（11）力矩大于滑块（5）力矩。2CN112179659A说明书1/3页一种基于记忆合金的可调节余旋畸变发生装置技术领域[0001]本发明属于燃气轮机加力燃烧室技术领域，具体涉及一种叶片几何出口角以及安装角可智能调节的进气余旋畸变发生装置。背景技术[0002]加力燃烧室进口气流（即低压涡轮出口气流）的速度方向与加力燃烧室中心轴线所之间的角度，称为进气余旋角。加力燃烧室进口一般会存在一定的余旋角度进气，进气余旋角一般在5°左右；随着加力燃烧室朝一体化加力燃烧室，极端条件下进口气流余旋角超过20°。[0003]传统的余旋畸变发生装置只能产生单一的进气余旋畸变流场，每次更换工况都需要中断试验，并拆卸更换余旋畸变发生装置，给试验带来了巨大的成本；其次，传统余旋畸变发生装置只能产生稳态进气余旋畸变流场，无法复现工况变化时产生的