四度溫差放在普通風機裡不算什麼,放在液氫泵裡卻不能含糊。
正式介質接近零下二百五十三度,區域性熱量會讓液氫汽化。產生的氣泡進入高速葉輪,不僅降低流量,還可能引發汽蝕和振動。
三號熱點沒有摩擦痕跡,證明確實來自氣流。測壓細管從殼體內壁伸出六毫米,直徑只有三毫米。靜態測壓時它幾乎不影響流場,高速回流經過時,卻像河裡插了一根小樁,背後形成周期脫落的渦。
有人建議把細管削短到與內壁齊平。
秦牧川馬上否決:“齊平孔會讀到壁面脈動,壓力可能更不準。”
另一種辦法是在細管前加導流罩,但泵腔空間只有十幾毫米。導流罩一旦鬆脫,後果比熱點更嚴重。
周野沒有圍著那根管子繼續加東西。他讓林浩把六片彈簧定位後的出口流向與舊結構對比。新結構讓密封環更同心,迴流束反而比以前集中,正好射向測壓管。
“不是管子伸得太長,是我們把一股散風收成了水槍。”周野說。
解決方法是讓迴流在到達細管前先均勻擴散。密封環出口增加一圈極淺的擴壓槽,槽深從零點三毫米緩慢過渡到零點六毫米,不改變最窄密封縫,也不增加活動零件。
擴壓槽尺寸不是從流體軟體裡抄一個答案。林浩先做三種截面試片,在常溫氮氣臺上測壓力恢復;再把氣體密度換算到實際工況,確認流動不會在槽尾重新分離。第一種槽過深,熱點消失了,平衡腔壓力卻掉了百分之三;第二種轉角太急,溫度脈動仍在。第三種用連續緩坡把高速回流攤開,壓力損失只有百分之零點二。
周野又讓人在測壓管對面加臨時探頭。如果原判斷正確,改槽前兩個位置應出現一冷一熱的旋渦特徵,改槽後則一起趨於平均。實測結果與預測一致,證明不是原三號溫度探頭自身漂移。臨時探頭完成任務後立即拆除,介面用原材料封回並重新做低溫檢漏,不給正式泵留下多餘孔口。
低溫檢漏後還做了三次快速升降速,確認擴壓槽不會只在穩定轉速下有效。三號測點溫度始終跟隨平均值,壓力也沒有在過渡過程中出現尖峰。秦牧川隨後把這一項寫進正式驗收曲線。
梁師傅拿到尺寸看了兩遍:“槽底不能有刀接痕,不然低溫收縮時,它先給你長裂紋。”
加工採用整圈連續走刀,刀具不在槽內停頓。下機後做熒光檢查,再用輪廓儀掃完整圓周。陳大川守著檢測屏,看到最大接痕只有幾微米,忍不住說:“這回風總該學會排隊了吧?”
“風不排隊。”梁師傅說,“是通道別逼它打架。”
裝回試驗檯後,兩萬四千轉再次保持。三號溫度點只比平均值高零點六度,其餘五點差異不到一度。壓力偏差穩定,軸向力也沒有回升。
轉速逐級升到三萬六千轉。
這是氮氣條件下允許的最高驗證轉速。軸振動、推力、平衡腔壓力和六點溫度全部進入綠色視窗。轉子惰轉停機過程中沒有擦碰聲,盤轉扭矩恢復到試驗前水平。
系統面板隨之亮起。
【高速氮氣試轉完成】
【平衡腔動態壓力偏差:百分之零點九】
【區域性溫差:零點六度】
【獲得重構點:】
【當前重構點:】
秦牧川終於在試驗單上籤下“透過”。液氫泵可以轉運到介質試驗區,進行最後的液氫試驗。
介質區的準備比泵本身更復雜。液氫儲罐、真空絕熱管、氦氣增壓系統、放散塔和緊急切斷閥必須同時可用。每一處洩漏都不是“擦乾淨再試”,而是立刻停止整套流程。
轉運前,周野要求把試驗檯的歷史資料也調出來。秦牧川有些意外:“泵修好了,臺架上個月剛做過氣密和流量標定。”
“氮氣試轉驗證的是軸系。”周野說,“液氫試驗驗證的是泵和臺架一起工作。不能預設給它喂介質的裝置永遠沒問題。”
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