一种测定带热障涂层涡轮叶片冷却效果及隔热效果的方法

标题：一种测定带热障涂层涡轮叶片冷却效果及隔热效果的方法

摘要：一种测定带热障涂层涡轮叶片冷却效果及隔热效果的方法为：在未喷涂热障涂层的真实涡轮叶片表面开槽埋设热电偶，在选定的试验状态进行第一轮冷却效果试验，之后对叶片喷涂热障涂层，在和第一轮叶片试验状态一致的情况下进行第二轮试验；由此对比试验可以得到带热障涂层的叶片冷却效果以及热障涂层在真实叶片上的隔热效果，为验证或者完善叶片热障涂层设计提供依据。本发明的优点：可以方便测得带热障涂层状态的叶片的冷却效果，并且可以直观地对比不带涂层状态的叶片的冷却效果，以及得到热障涂层在真实叶片上的隔热效果，从而方便地对叶片及热障涂层的设计情况进行验证和评价。

申请号：CN201010586727.4

申请日：2010/12/14

申请人：中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所

首项权利要求：一种测定带热障涂层涡轮叶片冷却效果及隔热效果的方法，其特征在于：所述的测定带热障涂层涡轮叶片冷却效果及隔热效果的方法为：在未喷涂热障涂层的真实涡轮叶片表面开槽埋设热电偶，在选定的试验状态进行第一轮冷却效果试验，之后对叶片喷涂热障涂层，在和第一轮叶片试验状态一致的情况下进行第二轮试验；由此对比试验可以得到带热障涂层的叶片冷却效果以及热障涂层在真实叶片上的隔热效果，为验证或者完善叶片热障涂层设计提供依据；第一个方面，提供了对带热障涂层的涡轮叶片进行冷却效果试验和隔热效果试验的技术途径；包括在未喷涂热障涂层的涡轮叶片表面选取若干测试点，开槽埋设测量壁温的热电偶，在开槽部位堆焊热导率与叶片基体接近的高温合金，并进行抛光处理；在选定工况下进行第一轮冷却效果试验；特别的，在完成第一轮试验后，需要对热电偶的测试引线进行必要的摘除和保护工作，热电偶本身并不去除，待完成热障涂层喷涂后对测试引线恢复装配，从而保证了两轮试验测点的一致性；按照设计状态热障涂层的技术要求在叶片表面喷涂热障涂层；然后在和第一轮试验选定工况一致的情况下，进行第二轮冷却效果试验；通过对照相同工况下相同测点的温度值，直观发现热障涂层对叶片的隔热作用，并能够在测量值的基础上作进一步分析从而得到涡轮叶片有无热障涂层状态冷却效果的变化；第二个方面，提出按照相似原理对带热障涂层的涡轮叶片进行冷却效果试验，并通过试验得到热障涂层在叶片表面的隔热效果的方法；在试验器条件无法完全模拟真实发动机工况时，需要在较低温度下进行冷却效果试验，由此确定冷却效果计算表达式，在此基础上推算出真实发动机工况下的冷却效果。

专利类型：发明申请