[其他]用于燃?xì)廨啓C(jī)中冷卻系統(tǒng)的渦輪流噴嘴

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87101971
• 申請(qǐng)日: 1987-03-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN87101971A
• 公開(kāi)（公告）日: 1987-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 小理查德·布雷德福·胡克;理查德·丹尼爾·蒙塔尼爾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類(lèi)號(hào): F02C7/18
• 分類(lèi)號(hào): F02C7/18;F01D5/18
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理有限公司
• 代理人: 周備麟,曹永來(lái)

本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C(jī)中的空氣冷卻系統(tǒng)，尤其涉及空氣冷卻系統(tǒng)中的渦流噴咀裝置，它引導(dǎo)來(lái)自氣輪機(jī)噴咀導(dǎo)葉的冷卻空氣切向?qū)?zhǔn)氣輪機(jī)葉輪。

熱燃?xì)廨啓C(jī)采用一個(gè)或多個(gè)燃燒室，燃料空氣混合物在其中燃燒，產(chǎn)生熱燃?xì)庠础崛細(xì)鈴娜紵冶粚?dǎo)入一個(gè)或多個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)葉輪，在那里，使熱燃?xì)饬鞯饺細(xì)廨啓C(jī)葉片之間或安裝于每個(gè)燃?xì)廨啓C(jī)葉輪上的沿圓周排列的葉片之間。這些渦輪葉片或葉片對(duì)沖擊的熱燃?xì)馄鸱醋饔茫瑢⑷細(xì)庵械哪芰哭D(zhuǎn)換成燃?xì)廨啓C(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在某些情況下，燃?xì)廨啓C(jī)葉輪和壓氣機(jī)共同安裝在一根軸上，旋轉(zhuǎn)著的燃?xì)廨啓C(jī)葉輪其時(shí)也驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)，壓氣機(jī)為發(fā)動(dòng)機(jī)中燃料燃燒提供空氣。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)利用了流經(jīng)其間的大量高熱燃?xì)猓乖S多暴露于熱燃?xì)庵械牟考桶l(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)達(dá)到極高的溫度。在某些情況下，這些另部件的溫度高到某種可能損害結(jié)構(gòu)的程度。在這種情況下，可從壓氣機(jī)中引出冷卻空氣，用來(lái)冷卻所提到的部件和結(jié)構(gòu)。這種冷卻空氣也許有一相當(dāng)大的速度分量，因此，對(duì)于沖擊到以極高轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)的部件上的冷卻空氣的方向，必須予以適當(dāng)關(guān)注。此外，使用了大量的冷卻空氣，而它在發(fā)動(dòng)機(jī)中以有利的方式最終排出是人們所希望的。

本發(fā)明的目的是引導(dǎo)一定量的冷卻空氣，流經(jīng)熱燃?xì)廨啓C(jī)的噴咀導(dǎo)向葉片，沿一條適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)路經(jīng)，切向靠近一對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)葉輪中的前的一個(gè)，順著前一葉輪的旋轉(zhuǎn)方向，作為一股噴射空氣流排出。

本發(fā)明的另一目的是在噴射空氣流方面提供一個(gè)改進(jìn)了的渦流噴咀，以便對(duì)噴射空氣流施加旋轉(zhuǎn)作用，使氣流順著葉輪轉(zhuǎn)向，對(duì)準(zhǔn)靠近葉輪的切線(xiàn)方向。

本發(fā)明的再一個(gè)目的是要規(guī)定流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入群流的所述噴射空氣流的最終配置。

流經(jīng)處于熱燃?xì)廨啓C(jī)中葉輪間的噴咀導(dǎo)葉的冷卻空氣經(jīng)適當(dāng)?shù)膶?dǎo)管被引至面對(duì)葉輪的側(cè)壁的孔內(nèi)。一空氣噴流順燃?xì)廨啓C(jī)葉輪的旋轉(zhuǎn)方向從孔中噴出。一種特別適用的渦流噴咀配置于所述孔中。冷卻空氣流入所述孔內(nèi)，并流經(jīng)渦流噴咀。在穿過(guò)噴咀的空氣流道的矩形區(qū)的氣流控制導(dǎo)葉對(duì)流動(dòng)的空氣流施加一個(gè)旋轉(zhuǎn)作用力，因此，它作為一股順著葉輪旋轉(zhuǎn)方向、靠近前一級(jí)葉輪、被切向引導(dǎo)的空氣噴流從噴咀流出。從噴咀流出的冷卻空氣噴流靠近前一級(jí)葉輪對(duì)準(zhǔn)共同的區(qū)域，那里氣輪機(jī)葉輪的渦輪葉片或葉片被固定于葉輪圓盤(pán)上。當(dāng)供應(yīng)的空氣作為冷卻目的被利用后，使其沿著發(fā)動(dòng)機(jī)中某一預(yù)定的路徑流動(dòng)，跟流經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣群流混合以提高其效率。

如果將下面的敘述和附圖聯(lián)系起來(lái)，那么本發(fā)明會(huì)被更充分的理解。

圖1是熱燃?xì)廨啓C(jī)的局部縱剖視圖;

圖2是本發(fā)明的渦流噴咀的對(duì)切剖視圖;

圖3是圖2渦流噴咀的表示其次裝關(guān)系的圖解;

為了敘述本發(fā)明，在圖1中僅圖示了燃?xì)廨啓C(jī)的有關(guān)細(xì)節(jié)。在圖1中，熱燃?xì)廨啓C(jī)10包括剛性鑄件11，它并且被用作發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)架。發(fā)動(dòng)機(jī)10包括一空氣壓縮機(jī)（未示出），它給燃燒室12供應(yīng)空氣。適當(dāng)量的燃料輸入燃燒室12，在那里和來(lái)自壓氣機(jī)的空氣混合，點(diǎn)燃并燃燒。在某種典型的熱燃?xì)廨啓C(jī)中，將諸如燃燒室12的許多燃燒室圍繞著發(fā)動(dòng)機(jī)10的中心線(xiàn)沿圓周安裝成一排。來(lái)自燃燒室12的熱燃?xì)膺M(jìn)入一環(huán)形通道或腔道13，腔道13引導(dǎo)在氣輪機(jī)圓盤(pán)15上沿圓周安裝成一排的氣輪機(jī)渦輪葉片或葉片14之間的熱燃?xì)狻廨啓C(jī)渦輪葉片和葉片跟氣輪機(jī)圓盤(pán)或轉(zhuǎn)子組合在一起被稱(chēng)作氣輪機(jī)葉輪，在熱燃?xì)廨啓C(jī)中可以采用一個(gè)或多個(gè)氣輪機(jī)葉輪。

如圖1所示，采用了3個(gè)軸向間隔的氣輪機(jī)葉輪16、16′和16″，每個(gè)葉輪的渦輪葉片和葉片14，14′和14″延伸到環(huán)形通道13，這樣來(lái)自燃燒室12的燃?xì)饬髟谄渲羞B續(xù)地沖擊每個(gè)葉輪上的葉片14、14′和14″，將旋轉(zhuǎn)能量傳給葉輪。葉片14的反作用引起了熱燃?xì)饬鞣较蜃兓⑹箘偼ㄟ^(guò)葉片14間的熱燃?xì)饬鳟a(chǎn)生某種旋轉(zhuǎn)速度分量。然而，如果在葉輪間熱燃?xì)饣旧习摧S流型流動(dòng)，并且被引導(dǎo)以最佳狀況和方向來(lái)沖擊葉片14，那么從熱燃?xì)饬鞯饺~片14的能量交換是最大的。