[實用新型]一種渦輪發動機高轉速小尺寸壓力控制裝置

有效

• 申請號: 201220733616.6
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN202991240U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 王鵬飛;蘇廷銘;李世峰;楊小平
• 申請（專利權）人: 中國燃氣渦輪研究院
• 主分類號: F02C9/20
• 分類號: F02C9/20
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本實用新型屬于航空發動機技術領域，特別是涉及到一種渦輪發動機高轉速小尺寸壓力控制裝置。

背景技術

空氣系統在發動機中主要起高溫部件冷卻、燃氣和滑油封嚴、軸向載荷平衡等作用，設計功能良好的空氣系統是發動機可靠工作的基本保證。空氣系統需要從壓氣機向渦輪引氣，而用于壓氣機引氣流路的壓力控制裝置（減渦器）通過對空氣的導流，進而減少氣流在旋轉腔室流動過程的渦流損失，達到提高空氣系統的引氣品質，保證下游氣流有足夠壓力用于封嚴。目前，在國內、外已知的航空發動機和燃氣輪機中，壓氣機引氣流路壓力控制裝置主要有噴嘴式、管式和導流片式，但針對這種小尺寸（外徑約66mm），高轉速（轉速42000r/min）的導流片式空氣壓力控制裝置尚屬空白。因此，對該類壓力控制裝置的研究具有重要的工程實際意義。

發明內容

發明目的：提供一種尺寸小、結構簡單緊湊的渦輪發動機高轉速小尺寸壓力控制裝置。

技術方案：一種渦輪發動機高轉速小尺寸壓力控制裝置，包括安裝在壓氣機旋轉盤腔1內的若干個導流片2，導流片2相互之間的夾角為60°，導流片2通過螺栓3與壓氣機盤4連接，隨壓氣機轉子一起轉動。

導流片2數量為六個。

導流片2外形輪廓與壓氣機盤腔1形狀一致。

導流片2高度為39至41.5mm之間，寬度為29至31mm之間。

有益效果：本實用新型壓力控制裝置具有尺寸小，結構簡單緊湊，成本低，在高轉速條件下不會引起發動機額外的振動，可靠性高。通過在HL發動機整機環境下壓氣機二級引氣位置使用該裝置和不使用該裝置的對比試驗，發現使用該壓力控制裝置后，可將從葉片根部至盤心位置的氣流壓力損失減小20%以上。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述，請參閱圖1。

如圖1所示，一種渦輪發動機高轉速小尺寸壓力控制裝置，包括安裝在壓氣機旋轉盤腔1內的若干個導流片2，導流片2相互之間的夾角為60°，導流片2通過螺栓3與壓氣機盤4連接，隨壓氣機轉子一起轉動。

導流片2數量為六個。

導流片2外形輪廓與壓氣機盤腔1形狀一致。

導流片2高度為39至41.5mm之間，寬度為29至31mm之間。

空氣從壓氣機葉片根部縫隙引出，通過壓氣機鼓筒上的通氣孔進入壓氣機旋轉盤腔1，然后向內徑向流動進入壓氣機盤心通道。在壓氣機轉子高達42000r/min轉速的旋轉作用下，進入壓氣機旋轉盤腔1的氣流具有強烈的旋流，并極易形成自由渦流，這將引起非常大的渦流損失，進而降低引氣壓力。為此，通過在壓氣機旋轉盤腔1應用壓力控制裝置，使得進入壓氣機旋轉盤腔1的氣流沿導流片組成的徑向通道流動，控制了渦流的發展和自由渦的形成，能大大減少氣流壓力損失，從而保證了引氣流量和下游氣流壓力。

本實用新型壓力控制裝置具有尺寸小，結構簡單緊湊，成本低，在高轉速條件下不會引起發動機額外的振動，可靠性高。通過在HL發動機整機環境下壓氣機二級引氣位置使用該裝置和不使用該裝置的對比試驗，發現使用該壓力控制裝置后，可將從葉片根部至盤心位置的氣流壓力損失減小20%以上。