[發明專利]渦軸發動機多通道壓氣機引氣循環裝置及控制方法

在審

• 申請號: 202110293360.5
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113175438A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 張超;程巾英;譚眾;于忠偉;樊大威;王冰心;王克偉;張婉璐;郝思明
• 申請（專利權）人: 中國航發哈爾濱東安發動機有限公司
• 主分類號: F04D17/10
• 分類號: F04D17/10;F04D29/42;F04D29/44;F04D29/28;F04D29/30;F04D27/00;F04D27/02
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 杜永保

本發明公開了渦軸發動機多通道壓氣機引氣循環裝置，包括壓氣機進氣道、壓氣機機匣、壓氣機葉輪、壓氣機排氣蝸殼、壓氣機主葉片、壓氣機分流葉片、壓氣機擴壓器、一通道抽氣孔、一通道回流管路、一通道排氣孔、二通道抽氣孔、二通道回流管路、二通道排氣孔、三通道抽氣孔、三通道回流管路、三通道排氣孔，本發明通過使用多通道抽氣再循環結構，可以有效拓寬渦軸發動機離心壓氣機低壓比和高壓比狀態下的喘振裕度和工作范圍，同時減少壓氣機放氣量，提升發動機功率，降低油耗率和污染物排放。

技術領域

本發明涉及渦軸發動機離心壓氣機技術領域，特別涉及一種渦軸發動機多通道壓氣機引氣循環裝置。

背景技術

離心壓氣機廣泛應用于渦軸式航空發動機中，隨著對發動機動力性能的要求越來越高，壓氣機的工作轉速和壓比隨之提高，導致壓氣機工作范圍更接近喘振邊界，發動機容易發生喘振。現解決發動機喘振問題常用三種方法，第一種是改變進氣導葉角度，改善氣流在壓氣機葉片背部的氣流分離現象，但由于進氣導葉加工安裝和角度控制較為復雜，成本較高，使用范圍不廣；第二種是采用多轉子結構，發生喘振時允許壓氣機與動力渦輪不同步運轉，使轉速出現差值，消除喘振現象，但多轉子的加工工藝極為復雜，難以實現；第三種是采用壓氣機放氣，將高壓空氣排出發動機以消除喘振，此種方法也是最常用的方法，但此種方法會使發動機漏氣，燃燒室進氣量減少，發動機燃燒不充分，導致發動機工作效率降低，且污染物排放增加。

發明內容

本發明的目的：本發明提供一種渦軸發動機多通道壓氣機引氣循環裝置及控制方法，可以提高渦軸發動機離心壓氣機在高壓比和低壓比狀態下的喘振裕度和工作范圍并提升發動機功率降低污染物排放。

本發明的技術方案：

渦軸發動機多通道壓氣機引氣循環裝置，包括壓氣機進氣道1、壓氣機機匣2、壓氣機葉輪3、壓氣機排氣蝸殼4、壓氣機主葉片5、壓氣機分流葉片6、壓氣機擴壓器7、一通道抽氣孔8、一通道回流管路9、一通道排氣孔10、二通道抽氣孔11、二通道回流管路12、二通道排氣孔13、三通道抽氣孔14、三通道回流管路15、三通道排氣孔16，所述的壓氣機機匣2上設置有與燃燒室連通的壓氣機排氣蝸殼4，壓氣機葉輪3設置在所述的壓氣機機匣2內部，所述的壓氣機葉輪3與壓氣機機匣2之間形成壓氣機進氣道1，所述的壓氣機進氣道1與壓氣機排氣蝸殼4連通，所述的壓氣機主葉片5、壓氣機分流葉片6設置在所述的壓氣機進氣道1內部，所述的壓氣機擴壓器7設置在所述壓氣機排氣蝸殼4進口處；

所述壓氣機主葉片5和壓氣機分流葉片6之間設置一通道抽氣孔8，所述的壓氣機進氣道1進口處的內側壁上設置有一通道排氣孔10，所述的一通道抽氣孔8、一通道排氣孔10均位于壓氣機機匣2上，且一通道排氣孔10位于壓氣機主葉片5前端，所述的一通道回流管路9也設置在壓氣機機匣2內，并分別連通一通道抽氣孔8、一通道排氣孔10；

壓氣機葉輪3的出口與壓氣機擴壓器7之間設置二通道抽氣孔11，所述的壓氣機進氣道1進口處的內側壁上設置有二通道排氣孔13，述的二通道抽氣孔11、二通道排氣孔13均位于壓氣機機匣2上，且二通道排氣孔13位于壓氣機主葉片5前端，所述的二通道回流管路12也設置在壓氣機機匣2內，并分別連通二通道抽氣孔11、二通道排氣孔13；

所述的一通道抽氣孔8與二通道抽氣孔11之間設置三通道抽氣孔14，所述的一通道排氣孔10與二通道排氣孔13之間設置三通道排氣孔16，所述的三通道排氣孔16位于壓氣機主葉片5前端，三通道回流管路15分別連通三通道抽氣孔14、三通道排氣孔16。

進一步，所述的一通道回流管路9、二通道回流管路12、三通道回流管路15直徑為1～10cm。

進一步，所述的一通道回流管路9上設置有電控閥。

進一步，所述的二通道回流管路12上設置有電控閥。

進一步，所述的三通道回流管路15上設置有電控閥。