高温热端部件表面温度测量的系统设计

摘要：

随着燃气涡轮机的不断改进,其叶片温度越来越接近材料的耐温极限,但目前市面上的测温仪器并不能较精确地反映叶片温度和分布,为解决此问题,设计扫描式辐射测温系统,该系统工作时探针安装在发动机外壳上,对准叶片表面,叶片散发的红外辐射经由探针前端的反光镜反射进入探针中,通过探针尾部的光纤传入控制器中,对其光信号进行处理,转化为温度值.通过对扫描探针进行流场与温度场耦合仿真,结果表明:在以0.1 kg/s的流量通入25℃冷却气,且探针探测时间不超过15 s的情况下,整个探针内部可在发动机内被有效的保护;探针端部流体压强约17.0 MPa,大大高于燃气的压强1.4 MPa,故表明此区域可以将高温燃气隔绝在外,使其不进入探针内部接触反光镜.在实验室开展实验对该系统进行验证,结果表明:探针在各个温度点的重复性和稳定性均不超过7.5℃,该测温系统可以满足涡轮叶片表面温度测温的使用需求.

关键词：扫描式辐射测温系统、扫描探针、仿真

所属期刊栏目：42

分类号：TB9(计量学)

资助基金：航空创新基金项目JZX7X202012ZH1005

在线出版日期：2023-02-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：53-59