[發明專利]一種壓氣機及其向心引氣減渦器

有效

• 申請號: 201410290217.0
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN105201909B
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發明（設計）人: 馮野;羅翔;陳瀟;吳麗軍;寧博;梁志榮
• 申請（專利權）人: 中國航發商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: F04D29/40
• 分類號: F04D29/40;F04D29/66
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 顏鏑

技術領域

本發明涉及燃氣輪機技術，特別是涉及一種壓氣機及其向心引氣減渦器。

背景技術

隨著航空發動機技術的不斷提升，高溫部件的工作環境溫度與壓力也隨之增加，為了保證部件的可靠性與延長部件壽命，高效冷卻技術不斷被應用，一般應用的冷卻技術都需要從壓氣機某級引氣至高溫部件進行相關冷卻或封嚴。在引氣的過程中需要考慮沿途壓降與溫升問題，這就對引氣流路的設計提出了較高要求。鑒于此，引氣流路的設計目標是降低引氣壓力損失、保證高溫部件冷卻供氣的壓力以及封嚴壓力。

現階段較為先進的發動機采用在壓氣機的鼓筒軸上開孔的方式來實現內部引氣。但在內部引氣過程中，由于氣體從壓氣機盤腔內高半徑位置流向低半徑位置，自由渦發展劇烈，導致流動損失較大，通過安裝減渦器的方式可以有效減弱渦流的劇烈發展，從而降低壓力損失。

發明內容

本發明的目的是提出一種最大程度降低引氣氣流壓力損失的壓氣機及其向心引氣減渦器。

為實現上述目的，本發明提供以下技術方案：

一種壓氣機向心引氣減渦器，位于壓氣機的盤腔中，包括減渦管和保持架，其中的所述減渦管具有進氣口和出氣口，所述進氣口懸空設置，所述出氣口固定于所述保持架。

進一步地，所述進氣口的徑向位置位于所述壓氣機的盤腔中氣流的旋轉比為1的位置。

進一步地，所述減渦管包括長管和長度小于所述長管的短管。

進一步地，所述長管和所述短管沿所述保持架的周向間隔分布。

進一步地，所述長管和其相鄰的所述短管的幾何中心線的夾角范圍為5°～25°。

進一步地，所述長管和所述短管的長度之差的范圍為0～0.3L，所述L為所述長管的長度。

進一步地，所述保持架上開設有通孔結構。

進一步地，所述通孔結構與所述減渦管沿所述保持架的周向間隔分布。

進一步地，所述通孔結構與其相鄰的所述減渦管的幾何中心線的夾角范圍為5°～25°。

進一步地，所述減渦管包括長管和長度小于所述長管的短管，所述長管和所述短管依次布置在每相鄰的兩所述通孔結構之間。

進一步地，相鄰的所述長管和所述短管的幾何中心線的夾角及相鄰所述短管和所述通孔結構的幾何中心線的夾角范圍均為5°～15°。

進一步地，所述長管和所述短管的長度之差的范圍為0～0.5L，所述L為所述長管的長度。

進一步地，各所述減渦管的橫截面形狀為圓形、弓形或馬蹄形。

進一步地，所述弓形具有圓弧和連接該圓弧的兩個端點的線段，所述圓弧的中點和所述線段的中點的距離范圍為0.5R～1R，所述R為所述圓弧的半徑。

進一步地，所述馬蹄形的長軸的長度為短軸的長度的2～4倍。

本發明還提供一種壓氣機，其包括上述各實施例中的壓氣機向心引氣減渦器。

基于上述技術方案，本發明的優點是：

由于本發明將減渦管的進氣口懸空設置，出氣口固定設置，這種設置方式可以保證進入減渦管的進氣口的氣流呈自由渦狀態，而自由渦狀態的氣流主要是沿徑向朝軸心方向流動，因此進入徑向設置的減渦管后，不會產生任何折返過程，從而在該環節可以最大程度地避免引氣氣流的壓力損失，與現有技術將減渦管的進氣口固定設置所帶來的引氣氣流的壓力損失偏大的問題相比，壓力損失更小。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明所提供的壓氣機向心引氣減渦器在壓氣機中安裝的一個實施例的示意圖；

圖2為本發明所提供的壓氣機向心引氣減渦器一個實施例的示意圖；

圖3為本發明所提供的壓氣機向心引氣減渦器另一個實施例的示意圖；

圖4為本發明所提供的壓氣機向心引氣減渦器又一個實施例的示意圖；

圖5為圖2～4中減渦管的軸向平面剖視示意圖；

圖6為圖2中減渦管在壓氣機盤腔中間隔分布的徑向剖視圖；

圖7為圖3中減渦管和通孔結構在壓氣機盤腔中間隔分布徑向剖視圖；

圖8為圖4中減渦管和通孔結構在壓氣機盤腔中間隔分布徑向剖視圖；

圖9a～9c為本發明中減渦管的橫截面形狀示意圖。

具體實施方式