[發(fā)明專利]一種用于壓氣機(jī)的翅片式減渦器引氣系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910353750.X
• 申請(qǐng)日: 2019-04-29
• 公開（公告）號(hào): CN110081027A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鎖芳;侯曉亭;張凱;夏子龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): F04D29/66
• 分類號(hào): F04D29/66;F02C7/18
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

本發(fā)明公開了一種用于壓氣機(jī)的翅片式減渦器引氣系統(tǒng)，包括構(gòu)成壓氣機(jī)盤腔的壓氣機(jī)前盤腔、壓氣機(jī)后盤腔和翅片安裝板，以及設(shè)置在安裝板上的多個(gè)翅片；翅片在安裝板上沿周向均勻分布，翅片尺寸結(jié)構(gòu)、布置方式不同，同一安裝板上不同尺寸結(jié)構(gòu)、布置方式的翅片數(shù)目相同。本發(fā)明采用整體式翅片安裝板結(jié)構(gòu)，有利于翅片安裝位置的排布，以及加工與安裝的方便；通過改變翅片的尺寸結(jié)構(gòu)、安裝布局，能夠有效減小減渦器系統(tǒng)的壓力損失，保證航空發(fā)動(dòng)機(jī)二次空氣系統(tǒng)冷卻氣體供氣能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)二次空氣系統(tǒng)減渦技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于壓氣機(jī)的翅片式減渦器引氣系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的不斷提高，如渦輪葉片等部件的工作環(huán)境溫度、壓力也隨之不斷提高，為了確保高溫部件的可靠性和耐久性，新型高效材料以及高效冷卻技術(shù)不斷被應(yīng)用。對(duì)于高效冷卻技術(shù)，主要是通過從壓氣機(jī)某級(jí)引出高壓冷卻氣體，進(jìn)行相關(guān)部件的冷卻及封嚴(yán)工作，在引氣過程中需要考慮沿程的壓降、溫升問題，這使得設(shè)計(jì)出高效的引氣流路變得尤為關(guān)鍵。因此引氣流路的設(shè)計(jì)目標(biāo)主要是減小引氣過程的壓力損失、保證高溫部件冷卻氣體的供給壓力以及封嚴(yán)壓力。

現(xiàn)階段較為先進(jìn)的航空發(fā)動(dòng)機(jī)采用在壓氣機(jī)級(jí)間開孔的方式實(shí)現(xiàn)由徑向引氣到軸向，但是在徑向引氣過程中，由于氣體由高半徑向低半徑流動(dòng)，自由渦發(fā)展較為劇烈，產(chǎn)生的壓力損失較大，通過安裝減渦器的形式可以有效的減弱渦流的發(fā)展，從而達(dá)到降低徑向內(nèi)流過程的壓力損失。

目前已存有多種減渦器類型。例如，一種管式減渦器裝置，通過安裝減渦管，將氣流從主流通道引入中心軸腔，但是這種結(jié)構(gòu)裝配較為復(fù)雜，且容易產(chǎn)生振動(dòng)，一定程度上威脅了發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定的運(yùn)行。因此，需要一種更完美的減渦系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)背景技術(shù)中所涉及到的缺陷，提供一種用于壓氣機(jī)的翅片式減渦器引氣系統(tǒng)。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

一種用于壓氣機(jī)的翅片式減渦器引氣系統(tǒng)，所述壓氣機(jī)的引氣通道內(nèi)設(shè)置壓氣機(jī)盤腔，所述減渦器引氣系統(tǒng)設(shè)置在所述壓氣機(jī)盤腔內(nèi)，包含一個(gè)引氣單元；

所述引氣單元包含翅片安裝板、若干固定螺栓和N組翅片，每組翅片的個(gè)數(shù)至少為2個(gè)，N為大于等于1的自然數(shù)；

所述翅片安裝板呈圓環(huán)狀；所述若干固定螺栓在翅片安裝板上周向均勻設(shè)置，用于將翅片安裝板固定在壓氣機(jī)盤腔的一個(gè)盤腔面的內(nèi)壁上，使得翅片安裝板和壓氣機(jī)盤腔同軸；

對(duì)于每組翅片，翅片的大小形狀相同、設(shè)置在翅片安裝板遠(yuǎn)離其固定的盤腔面的一面上、且在翅片安裝板上周向均勻設(shè)置，翅片所在平面經(jīng)過翅片安裝板的圓心，翅片和翅片安裝板之間的夾角均相同；

壓氣機(jī)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，所述引氣單元隨壓氣機(jī)盤腔同軸、同速旋轉(zhuǎn)，氣流流經(jīng)壓氣機(jī)盤腔的鼓筒孔引入壓氣機(jī)盤腔內(nèi)，由引氣單元引入壓氣機(jī)軸向通道。

作為本發(fā)明一種用于壓氣機(jī)的翅片式減渦器引氣系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述翅片的形狀為矩形、扇形、刀面形或者流線型形狀中的任意一種。

作為本發(fā)明一種用于壓氣機(jī)的翅片式減渦器引氣系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述翅片和翅片安裝板之間夾角的范圍為45°~90°。

本發(fā)明還公開了另一種用于壓氣機(jī)的翅片式減渦器引氣系統(tǒng)，所述壓氣機(jī)的引氣通道內(nèi)設(shè)置壓氣機(jī)盤腔，所述減渦器引氣系統(tǒng)設(shè)置在所述壓氣機(jī)盤腔內(nèi)，包含第一引氣單元和第二引氣單元；

所述第一引氣單元、第二引氣單元均包含翅片安裝板、若干固定螺栓和N組翅片，每組翅片的個(gè)數(shù)至少為2個(gè)，N為大于等于1的自然數(shù)；所述翅片安裝板呈圓環(huán)狀；對(duì)于每組翅片，翅片的大小形狀相同、設(shè)置在翅片安裝板遠(yuǎn)離其固定的盤腔面的一面上、且在翅片安裝板上周向均勻設(shè)置，翅片所在平面經(jīng)過翅片安裝板的圓心，翅片和翅片安裝板之間的夾角均相同；