УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ИСПЫТАНИЙ ПРОМЫШЛЕННОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ И ЕГО КОМПОНЕНТОВ

1. Способ испытаний компонента газотурбинного двигателя, содержащий этапы, на которых:
обеспечивают испытуемый объект;
3
обеспечивают, по меньшей мере, один резервуар сжатого воздуха, имеющий общий объем, по меньшей мере, 10000 м;
размещают испытуемый объект так, что он сообщается по текучей среде с, по меньшей мере, одним резервуаром сжатого воздуха;
обеспечивают нагревательное устройство выше по течению от испытуемого объекта и ниже по течению от резервуара сжатого воздуха; и
направляют сжатый воздух из резервуара сжатого воздуха через нагревательное устройство и в испытуемый объект.
2. Способ по п. 1, в котором испытуемый объект является, по меньшей мере, одним из газотурбинного двигателя, камеры сгорания, компрессора и турбины.
3. Способ по п. 1, в котором нагревательное устройство нагревает сжатый воздух из резервуара сжатого воздуха до температуры между приблизительно 300°C и приблизительно 900°C, перед тем, как сжатый воздух попадет в испытуемый объект.
4. Способ по п. 1, в котором дополнительно:
обеспечивают теплообменное устройство, имеющее первый тракт потока и второй тракт потока, причем первый тракт потока и второй тракт потока находятся в тепловом сообщении друг с другом;
направляют сжатый воздух из резервуара сжатого воздуха в первый тракт потока;
направляют сжатый воздух из первого тракта потока в испытуемый объект; и
направляют сжатый воздух из испытуемого объекта во второй тракт потока.
5. Способ по п. 4, в котором дополнительно:
обеспечивают нагреватель выше по течению от испытуемого объекта;
направляют сжатый воздух из первого тракта потока в нагреватель;
направляют сжатый воздух из нагревателя в испытуемый объект; и
направляют сжатый воздух испытуемого объекта во второй тракт потока.
6. Способ по п. 5, в котором нагреватель и теплообменное устройство нагревают сжатый воздух из резервуара сжатого воздуха до температуры между приблизительно 300°C и приблизительно 900°C, перед тем, как сжатый воздух попадет в испытуемый объект.
7. Способ по п. 1, в котором нагревательное устройство является, по меньшей мере, одним из: электрического нагревателя, множества электрических нагревателей, расположенных последовательно, нагревателя, работающего на газе, множества нагревателей, работающих на газе и расположенных последовательно, теплообменного устройства, теплоаккумулирующего устройства и топливного нагревателя высокого давления.
8. Способ по п. 1, в котором дополнительно:
обеспечивают воздушный компрессор ниже по течению от испытуемого объекта;
приводят испытуемый объект в действие, при этом испытуемый объект обеспечивает энергию для компрессора с целью получения сжатого воздуха; и
сохраняют сжатый воздух в упомянутом, по меньшей мере, одном резервуаре сжатого воздуха.
9. Способ по п. 8, в котором сжатый воздух имеет давление между приблизительно 10 бар и приблизительно 200 бар.
10. Способ по п. 1, в котором упомянутый, по меньшей мере, один резервуар сжатого воздуха включает в себя резервуар сжатого воздуха низкого давления, резервуар сжатого воздуха среднего давления и резервуар сжатого воздуха высокого давления.
11. Способ по п. 10, в котором дополнительно:
осуществляют привод компрессора низкого давления с помощью испытуемого объекта для получения сжатого воздуха низкого давления, причем этот сжатый воздух имеет давление между приблизительно 10 бар и приблизительно 20 бар;
осуществляют привод компрессора среднего давления с помощью испытуемого объекта для получения сжатого воздуха среднего давления, причем этот сжатый воздух имеет давление между приблизительно 20 бар и приблизительно 50 бар; и
осуществляют привод компрессора высокого давления с помощью испытуемого объекта для получения сжатого воздуха высокого давления, причем этот сжатый воздух имеет давление, находящееся между приблизительно 50 бар и приблизительно 200 бар; и
сохраняют сжатый воздух низкого давления в резервуаре сжатого воздуха низкого давления, сохраняют сжатый воздух среднего давления в резервуаре сжатого воздуха среднего давления и сохраняют сжатый воздух высокого давления в резервуаре сжатого воздуха высокого давления.
12. Способ по п. 11, в котором дополнительно:
используют сжатый воздух низкого давления для испытаний испытуемого объекта в условиях низкого давления;
используют сжатый воздух среднего давления для испытаний испытуемого объекта в условиях среднего давления; и
используют сжатый воздух высокого давления для испытаний испытуемого объекта в условиях высокого давления.
13. Испытательная установка для крупногабаритного газотурбинного двигателя или его компонентов, при этом испытательная установка содержит:
3
3
один или несколько резервуаров сжатого воздуха, имеющих общий объем от приблизительно 10000 м до приблизительно 1000000 м;
один или несколько трактов потока воздуха, сообщающихся по текучей среде с упомянутым одним или несколькими резервуарами сжатого воздуха; и
нагревательное устройство ниже по течению от одного или нескольких резервуаров сжатого воздуха, находящееся в тепловом сообщении, по меньшей мере, с одним трактом потока воздуха.
14. Испытательная установка по п. 13, дополнительно содержащая:
испытательную камеру, имеющую первый конец и второй конец, причем первый конец сообщается по текучей среде с резервуаром для хранения сжатого воздуха;
вакуумную камеру, сообщающуюся по текучей среде со вторым концом испытательной камеры; и
вакуумный насос, сообщающийся по текучей среде с вакуумной камерой,
причем в испытательной камере создается направленный поток воздуха от первого конца к второму концу, от, по меньшей мере, одного из: вакуумной камеры и резервуара сжатого воздуха.
15. Испытательная установка по п. 13, в которой резервуар сжатого воздуха содержит, по меньшей мере, некоторое количество сжатого воздуха, причем нагревательное устройство нагревает сжатый воздух из резервуара сжатого воздуха, по меньшей мере, в одном тракте потока воздуха до температуры между приблизительно 300°C и приблизительно 900°C.
16. Испытательная установка по п. 13, дополнительно содержащая:
теплообменное устройство, имеющее первый тракт потока и второй тракт потока, причем первый тракт потока и второй тракт потока находятся в тепловом сообщении друг с другом, и первый тракт потока находится выше по течению от нагревательного устройства, а второй тракт потока находится ниже по течению от нагревательного устройства.
17. Испытательная установка по п. 16, в которой резервуар сжатого воздуха содержит, по меньшей мере, некоторое количество сжатого воздуха, причем нагревательное устройство и теплообменное устройство нагревают сжатый воздух из резервуара сжатого воздуха, по меньшей мере, в одном тракте потока воздуха до температуры между приблизительно 300°C и приблизительно 900°C.
18. Испытательная установка по п. 13, в которой нагревательное устройство является, по меньшей мере, одним из: электрического нагревателя, множества электрических нагревателей, расположенных последовательно, нагревателя, работающего на газе, множества нагревателей, работающих на газе и расположенных последовательно, теплообменного устройства, теплоаккумулирующего устройства и топливного нагревателя высокого давления.
19. Испытательная установка по п. 13, в которой один или несколько резервуаров сжатого воздуха представляют собой подземную полость.
20. Испытательная установка по п. 13, дополнительно содержащая:
компрессор низкого давления, производящий сжатый воздух низкого давления, имеющий давление между приблизительно 10 бар и 20 бар;
компрессор среднего давления, производящий сжатый воздух среднего давления, имеющий давление между приблизительно 20 бар и приблизительно 50 бар; и
компрессор высокого давления, производящий сжатый воздух высокого давления, имеющий давление между приблизительно 50 бар и 200 бар,
при этом упомянутый один или несколько резервуаров сжатого воздуха включают в себя:
резервуар сжатого воздуха низкого давления, сообщающийся по текучей среде с компрессором низкого давления;
резервуар сжатого воздуха среднего давления, сообщающийся по текучей среде с компрессором среднего давления; и
резервуар сжатого воздуха высокого давления, сообщающийся по текучей среде с компрессором высокого давления.
21. Испытательная установка для испытаний газотурбинного двигателя или его компонентов, содержащая:
испытуемый объект, причем испытуемый объект имеет оптимальную рабочую температуру;
3
по меньшей мере, один резервуар сжатого воздуха, имеющий общий объем, по меньшей мере, 10000 м, причем, по меньшей мере, часть этого объема содержит сжатый воздух;
нагревательное устройство выше по течению от испытуемого объекта и ниже по течению от упомянутого, по меньшей мере, одного резервуара сжатого воздуха; и
теплообменное устройство, имеющее первый тракт потока и второй тракт потока, причем первый и второй тракт потока находятся в тепловом сообщении друг с другом, при этом первый тракт потока находится выше по течению от нагревательного устройства, а второй тракт потока находится ниже по течению от нагревательного устройства,
при этом теплообменное устройство нагревает сжатый воздух из резервуара сжатого воздуха до температуры между приблизительно 300°C и приблизительно 900°C, и
при этом нагревательное устройство дополнительно нагревает сжатый воздух из первого тракта потока, когда теплообменное устройство нагревает сжатый воздух до температуры, меньшей, чем оптимальная рабочая температура испытуемого объекта.