[發明專利]具有從壓縮機到渦輪的改進的氣流旋轉的環管式燃氣渦輪發動機的中段

有效

• 申請號: 201380011829.5
• 申請日: 2013-02-20
• 公開（公告）號: CN104160115B
• 公開（公告）日: 2017-03-08
• 發明（設計）人: 大衛·A·利特勒;賴因哈德·席爾普;克里斯托弗·W·羅斯
• 申請（專利權）人: 西門子能源有限公司
• 主分類號: F01D9/02
• 分類號: F01D9/02;F02C3/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 潘煒,田軍鋒

1.一種燃氣渦輪發動機的中構架部分，所述中構架部分包括：

壓縮機部段，所述壓縮機部段具有被構造成使從所述壓縮機部段排出的氣流以第一角度定向的最末級葉片；

渦輪部段，所述渦輪部段具有被構造成接收以第二角度定向的氣流的第一級葉片；

歧管，所述歧管被構造成將來自于所述壓縮機部段的氣流直接聯通至所述燃氣渦輪發動機的位于所述渦輪部段上游的燃燒室頭部；

其中，所述燃燒室頭部被構造成在氣流中引入從所述第一角度到所述第二角度的偏移角度，使得從所述燃燒室頭部排出的氣流以所述第二角度定向；

以及，其中，所述燃燒室頭部被構造成至少保持或增大氣流的所述第一角度。

2.根據權利要求1所述的中構架部分，其中所述第一角度是在絕對參考坐標系中相對于縱向方向測得的初始切向角，其中所述第二角度是在所述絕對參考坐標系中相對于所述縱向方向測得的最終切向角。

3.根據權利要求2所述的中構架部分，其中所述燃燒室頭部被構造成通過至少保持氣流的相對于所述縱向方向的所述初始切向角而引入所述氣流的角度偏移。

4.根據權利要求3所述的中構架部分，其中所述燃燒室頭部被構造成將相對于所述縱向方向測得的所述初始切向角增大所述偏移角度，從而使氣流以相對于所述縱向方向測得的所述最終切向角定向，其中，所述偏移角度等于所述最終切向角和所述最初切向角的差。

5.根據權利要求2所述的中構架部分，其中所述最終切向角大于所述最初切向角。

6.一種燃氣渦輪發動機的中構架部分，所述中構架部分包括：

壓縮機部段，所述壓縮機部段具有被構造成使從所述壓縮機部段排出的氣流以第一角度定向的最末級葉片；

渦輪部段，所述渦輪部段具有被構造成接收以第二角度定向的氣流的第一級葉片；以及

用于在氣流中引入從所述第一角度到所述第二角度的偏移角度從而使得所述第一角度至少被保持或增大的裝置，所述裝置定位在所述壓縮機部段的下游且在所述渦輪部段的上游。

7.根據權利要求6所述的中構架部分，還包括歧管，所述歧管被構造成將來自于所述壓縮機部段的氣流直接聯通至所述燃氣渦輪發動機的燃燒室頭部；其中用于引入所述偏移角度的所述裝置是所述燃燒室頭部。

8.根據權利要求7所述的中構架部分，其中所述歧管呈直的管狀形式。

9.根據權利要求6所述的中構架部分，其還包括歧管，所述歧管被構造成將來自于所述壓縮機部段的氣流直接聯通至所述燃氣渦輪發動機的燃燒室頭部；其中用于引入所述偏移角度的所述裝置是所述歧管。

10.根據權利要求9所述的中構架部分，其中所述歧管呈彎曲的螺旋形管狀形式。

11.根據權利要求6所述的中構架部分，其中所述第一角度是在絕對參考坐標系中相對于縱向方向測得的初始切向角，其中所述第二角度是在所述絕對參考坐標系中相對于所述縱向方向測得的最終切向角。

12.根據權利要求8所述的中構架部分，其中所述歧管是擴散器，并且其中所述擴散器以所述第一角度定向，以接收來自于所述壓縮機部段的氣流。

13.根據權利要求12所述的中構架部分，還包括所述燃燒室頭部下游的過渡部；其中所述過渡部以所述第二角度定向，以接收來自于所述燃燒室頭部的以所述第二角度定向的氣流，從而將所述氣流傳送至所述渦輪部段的所述第一級葉片。

14.根據權利要求8所述的中構架部分，其中所述歧管的面與所述燃燒室頭部的面相平行，并且，其中，在所述歧管與所述燃燒室頭部的接口處，所述歧管的外徑大于所述燃燒室頭部的外徑。

15.根據權利要求10所述的中構架部分，其中所述歧管包括在所述壓縮機部段的出口處以所述第一角度定向的入口，以接收來自于所述壓縮機部段的氣流；所述歧管包括在所述燃燒室頭部的入口處以所述第二角度定向的出口，以將氣流以所述第二角度引導到所述燃燒室頭部的入口中。

16.根據權利要求15所述的中構架部分，其中，所述歧管的面與所述燃燒室頭部的面相平行，并且，其中，在所述歧管與所述燃燒室頭部的接口處，所述歧管的外徑大于所述燃燒室頭部的外徑。