[發明專利]徑向排氣擴散器

有效

• 申請號: 201710299313.5
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107339127B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: R.賈米奧科維斯基;D.D.南達;A.維斯尼伊維斯基
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D25/30
• 分類號: F01D25/30;F02C7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;劉林華

本申請提供一種用于燃氣渦輪發動機的徑向排氣擴散器。該徑向擴散器可以包括外筒、定位在外筒內的內筒、和將內筒支承在外筒內的多個支承桿。支承桿僅定位在內筒底半部附近。

技術領域

本申請以及產生的專利總體涉及燃氣渦輪發動機，并且更具體地涉及與燃氣渦輪發動機等一起使用的具有改進的氣動性能和改進的部件壽命的徑向排氣擴散器。

背景技術

燃氣渦輪發動機大體包括定位在最后一級渦輪下游的排氣擴散器。總體而言，排氣擴散器將離開最后一級渦輪的熱燃燒氣體的動能轉化成呈增大靜壓形式的勢能。排氣擴散器沿流動方向引導熱燃燒氣體穿過橫截面積增大的殼體。排氣擴散器大體包括安裝于轂上并且由殼體封裝的多個支柱。

徑向排氣擴散器大體包括多個轉向葉片(turning vane)。轉向葉片可以提供從軸向方向到徑向方向的平滑流過渡(smooth flow transition)。轉向葉片可以由周向定位在排氣擴散器的轂或內筒附近的多個桿支承。桿支承轉向葉片并且為內筒提供結構完整性和剛度。然而，使用桿可能造成其中的壓力損失。此外，轉向葉片和桿在操作條件惡劣的現場可能遭受頻繁故障。該故障問題在使用桿而不使用轉向葉片的排氣擴散器設計中可能更加嚴重。

發明內容

本申請以及產生的專利因此提供一種用于燃氣渦輪發動機的徑向排氣擴散器。該徑向擴散器可以包括外筒、定位在外筒內的內筒、和將內筒支承在外筒內的多個支承桿。支承桿可以僅定位在內筒底半部(inner barrel bottom half portion)附近。

除了上述第一方面的用于燃氣渦輪發動機的徑向排氣擴散器，本申請還提供基于第一方面的如下其它技術方案：

技術方案1：根據第一方面的徑向排氣擴散器，所述多個支承桿僅定位在外筒底半部附近。

技術方案2：根據第一方面的徑向排氣擴散器，所述多個支承桿定位在所述內筒的六點鐘位置附近。

技術方案3：根據第一方面的徑向排氣擴散器，所述多個支承桿定位在所述內筒的三點鐘位置和九點鐘位置之間。

技術方案4：根據第一方面的徑向排氣擴散器，所述多個支承桿定位在所述內筒的四點鐘位置和八點鐘位置之間。

技術方案5：根據第一方面的徑向排氣擴散器，所述多個支承桿包括相對于發動機軸線的傾斜角度。

技術方案6：根據第一方面的徑向排氣擴散器，所述多個支承桿包括十(10)個支承桿或少于十個的支承桿。

技術方案7：根據第一方面的徑向排氣擴散器，所述多個支承桿包括八(8)個支承桿或少于八個的支承桿。

技術方案8：根據第一方面的徑向排氣擴散器，所述多個支承桿包括六(6)個支承桿或少于六個的支承桿。

技術方案9：根據第一方面的徑向排氣擴散器，所述多個支承桿包括圓形或橢圓形狀。

本申請以及產生的專利還提供一種使排放氣體流過排氣擴散器的方法。該方法可以包括以下步驟：將排氣擴散器的內筒定位在外筒內；通過多個支承桿將內筒支承在外筒內；將支承桿定位在內筒底半部和外筒底半部附近；以及與通過內筒底部和外筒底部相反，使更大體積的排放氣體在內筒底部和外筒底部外側流動。

除了上述第二方面的使排放氣體流過排氣擴散器的方法，本申請還提供基于第二方面的如下其它技術方案：

技術方案10：根據第二方面的方法，所述多個支承桿避免更大體積的排放氣體。

技術方案11：根據第二方面的方法，支承步驟包括通過六(6)個支承桿將所述內筒支承在所述外筒內。