[發明專利]具有形成引導流動的表面并用作除冰管的片材的分流器鼻件

有效

• 申請號: 201410320163.8
• 申請日: 2014-07-07
• 公開（公告）號: CN104279010A
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發明（設計）人: G.赫鮑特;B.巴爾德韋恩斯
• 申請（專利權）人: 航空技術空間股份有限公司
• 主分類號: F01D25/24
• 分類號: F01D25/24;F01D25/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本發明涉及雙流軸向渦輪機。更具體地，本發明涉及雙流軸向渦輪機組的分流器鼻件，該鼻件將進氣流分流為主流和次流。更精確地，本發明涉及設置有除冰系統的軸向渦輪機組的分流器鼻件。

背景技術

為了優化渦輪噴氣發動機的推力，渦輪噴氣發動機使用幾種環形氣流工作。主流經過壓縮機、燃燒室，然后在渦輪機中膨脹。次流繞過燃燒室、渦輪和壓縮機外面然后在渦輪噴氣機的出口與主流重新結合。主流和次流被位于壓縮機上游的分流器鼻件分隔。鼻件的形狀使得進入渦輪機組的氣流被分開并且被限制進入壓縮機。因為鼻件處于渦扇葉片下游，因此其容易受到外來物體吸入的影響。

軸向渦輪機組的分流器鼻件通常包括外環壁和外定子殼。這些元件包括環形氣流的來自分流器的前緣的引導表面。引導表面的幾何精確度和相對定位是所限定的空氣動力氣流的保證因素。

引導表面之間的相對定位取決于環壁和外殼之間的同心度。為了獲得同心度，公認的是需要在外殼和環壁之間設置定心器件。定心器件使得被環壁分隔的主流能夠被定心在壓縮機上。這促使主流均勻進入低壓壓縮機并避免產生振動。

進入渦輪機組的空氣在分流器鼻件保持大氣溫度。在一定高度下，這些溫度能夠下降至-50℃。當濕氣出現時，鼻件上可形成冰。在飛行時，冰能夠擴展并且聚集以在壓縮機定子葉片的頂部形成塊體。

這些塊體可改變鼻件的幾何形狀并且影響進入壓縮機的空氣流，這能夠降低壓縮機的效率。當塊體發展時，這些塊體能夠變得非常重。之后，塊體可能斷裂然后被壓縮機吸入，這可嫩在它們穿過時損壞轉子和定子葉片。

為了限制這樣的冰的形成，分流器鼻件安裝有除冰器。

美國6,561,760?B2公開了用于渦輪機組的軸向壓縮機的分流器鼻件，該鼻件具有使用排氣的除冰系統。鼻件形成有外壁和外殼。該外殼支撐環形排列的定子葉片。分流器鼻件包括圓槽，外殼的上游邊緣接合于其中。槽的邊緣被加工為在元件的厚度中設置軸向管。這些管使得排氣能夠循環，這具有加熱分流器鼻件的前緣的效果。分流器鼻件的前邊緣因此很好地防護了冰的形成。然而，這種類型的鼻件要求精確和準確的加工以容納所述管。因此，制造成本很高。此外，外壁具有降低熱傳導的實體外形。因此，這些大區域的外表面不能被很好地除冰。尤其是與大量氣流接觸的前緣沒有像環形排列的葉片的軸向外表面那樣被有效地除冰。

發明內容

技術問題

本發明目的是解決現有技術中提出的至少一個問題。本發明還目的是提高軸向渦輪機的除冰鼻件的有效性的均勻性。更具體地，本發明目的是提高除冰鼻件在其前緣的有效性。

技術方案

本發明涉及軸向渦輪機組的設計用于將流入渦輪機組的環形流分成一次流和二次流的分流器鼻件，并且包括：大體圓形的前緣、從前緣延伸并且限定二次流的環壁、用于分流器鼻件的除冰流體的至少一個管，該管沿著壁開口大致軸向地延伸進入一次流，其中壁的外表面由界定除冰管的片形成。

根據本發明的有利實施例，管(一個或多個)在其軸向地沿著壁的大部分上具有大致恒定的厚度。

根據本發明的有利實施例，片是環形片或多個環形片，并且具有大致直的下游部分和形成前緣的彎曲的上游部分的外形。

根據本發明的有利實施例，片具有小于1.50毫米的厚度，優選地小于1.00毫米，更優選地小于0.50毫米。

根據本發明的有利實施例，除冰管徑向地延伸在環形片的旋轉表面的大部分上。

根據本發明的有利實施例，環壁包括片支撐部，該支撐部的外表面中具有用于片的下游邊緣的臺階，從而片的外表面與支撐部的外表面在所述臺階處齊平。

根據本發明的有利實施例，環壁在前緣處形成環形鉤，優選地具有軸向地向下游敞開的環形凹槽。

根據本發明的有利實施例，鼻件包括具有葉片的定子的外殼，所述外殼的上游邊緣包括環形定心表面，該表面與壁上的設計為確保所述壁和所述外殼之間的同心度的對應的定心表面配合。

根據本發明的有利實施例，外殼包括環形凹槽，環形凹槽設計為容納可研摩材料的環形層。

根據本發明的有利實施例，外殼和環壁兩者都包括在定心表面下游的徑向延伸的凸緣，所述凸緣固定至彼此并且軸向地和/或徑向地重疊。

根據本發明的有利實施例，鼻件包括至少一個除冰流體供給管道，其與除冰管連通并且優選地橫過兩個環形凸緣。

根據本發明的有利實施例，鼻件包括幾個除冰管，除冰管軸向地延伸并且沿著環壁的外周分布。