[發明專利]渦輪導向葉片及燃氣渦輪發動機

有效

• 申請號: 202110417270.2
• 申請日: 2021-04-19
• 公開（公告）號: CN113202566B
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 張紹文;李維;陳競煒
• 申請（專利權）人: 中國航發湖南動力機械研究所
• 主分類號: F01D9/02
• 分類號: F01D9/02;F01D25/12;F02C7/224
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 劉宏

1.一種燃氣渦輪發動機，包括壓氣機、燃燒室以及渦輪部件，其特征在于，渦輪部件包括沿氣流方向安裝的多級渦輪，一個渦輪等級包括沿氣流方向安裝的導向渦輪和轉子渦輪，導向渦輪上設有渦輪導向葉片（1），渦輪導向葉片(1)內設有冷卻空腔(2)，渦輪導向葉片(1)包括前緣、尾緣、壓力面以及吸力面，

渦輪導向葉片(1)上設有與冷卻空腔(2)相連通的預混氣噴射孔(3)，

通過將燃料從冷卻空腔(2)噴射至冷卻空腔(2)的內壁面，使燃料在冷卻空腔(2)內壁面吸熱氣化，進而與冷卻空腔(2)內的冷氣混合形成預混氣，并從預混氣噴射孔(3)噴射至渦輪導向葉片(1)周圍的高溫高壓燃氣中燃燒；

分別根據多級渦輪的溫度和溫度裕度之間的差值控制噴射至各級渦輪中渦輪導向葉片（1）中冷卻空腔（2）中的燃料量；

預混氣噴射孔（3）位于前緣處，并靠近壓力面；

多個預混氣噴射孔(3)沿渦輪導向葉片(1)的葉根至葉頂的方向排列，多列預混氣噴射孔(3)由前緣向壓力面延伸的方向排布。

2.根據權利要求1所述的燃氣渦輪發動機，其特征在于，

冷卻空腔(2)沿前緣到尾緣的方向分隔為冷卻前腔(21)和冷卻后腔(22)，預混氣噴射孔(3)設于冷卻前腔(21)的壁體上。

3.根據權利要求2所述的燃氣渦輪發動機，其特征在于，

冷卻后腔(22)的壁體上設有冷卻氣膜孔，并位于渦輪導向葉片(1)的壓力面上，以使冷卻后腔(22)中的冷氣從冷卻氣膜孔(4)孔噴出并在壓力面上形成冷卻氣膜。

4.根據權利要求1所述的燃氣渦輪發動機，其特征在于，

渦輪導向葉片(1)還包括伸入冷卻空腔(2)中并與燃料供給管路連接的用于將燃料噴射至冷卻空腔(2)內壁面的燃料噴射件。

5.根據權利要求4所述的燃氣渦輪發動機，其特征在于，

燃料噴射件為空心桿結構的燃料噴射桿(5)，伸入至冷卻空腔(2)的燃料噴射桿(5)的內伸段上設有用于將空心腔中的燃料噴出的燃料噴射孔(51)。

6.根據權利要求5所述的燃氣渦輪發動機，其特征在于，

燃料噴射孔(51)與預混氣噴射孔(3)相對布設；和/或燃料噴射孔(51)位于預混氣噴射孔(3)的周圍區域，以將燃料噴射至預混氣噴射孔(3)周圍的內壁面上。

7.根據權利要求6所述的燃氣渦輪發動機，其特征在于，

多個燃料噴射孔(51)沿燃料噴射桿(5)的軸向排列，多列燃料噴射孔(51)沿燃料噴射桿(5)的周向排布。