The active clearance control structure of the invention relates to a turbine engine. The purpose of the active clearance control structure is to provide an active clearance control structure which can adjust the cold air flow through the air hole of the turbine casing and control the tip clearance without changing the size of the air hole of the turbine casing. The active clearance control structure of the turbine engine comprises a flame cylinder and a turbine casing, and a turbine blade is arranged in the turbine casing. An air flow control piece is arranged between the outer wall of the flame cylinder and the turbine casing, and the air flow control piece is arranged between the air flow control piece and the turbine casing to form an air inlet channel, and the air flow control piece is subject to temperature. The air inlet of the inlet passage can be deformed to adjust the size of the inlet passage, and an air hole is arranged on the turbine casing opposite the turbine blade, and the air hole is connected with the air inlet passage to form an air flow passage through which the cooling air flows to the turbine blade.
【技术实现步骤摘要】
涡轮发动机的主动间隙控制结构
本专利技术涉及一种涡轮发动机,特别是涉及一种涡轮发动机的主动间隙控制结构。
技术介绍
在涡轮发动机(包括涡轮航空发动机和涡轮燃气轮机)的燃烧室中,来自压气机的高压气流与喷入的燃料混合燃烧,将燃料的化学能转化为热能。高温高压的燃气随后推动涡轮做功,又将热能转化为动能。在发动机的启停过程中,由于气体温度的变化会导致涡轮以及涡轮机匣产生热变形。涡轮机匣的壁厚远小于涡轮的直径,这会导致两种零件达到热变形稳定状态所需的时间很不一致。在变形过程中,较大的涡轮叶尖间隙会使燃气产生泄露,影响发动机的效率;而涡轮叶尖间隙过小,在发动机状态快速改变时会导致叶尖与涡轮外环发生碰磨。来自压气机的高压气流除了一部分进入火焰筒参与燃烧外,另一部分包裹在火焰筒的外壁达到对火焰筒进行冷却的目的。之后,部分冷气会通过机匣气孔,然后进入涡轮,对涡轮机匣和涡轮叶片进行冷却。这样,机匣气孔的尺寸直接决定了进入涡轮的冷空气量。这对机匣气孔的加工提出了较高的要求,精度要求高、增加了加工成本。同时意味着,一旦机匣气孔的尺寸确定,进入涡轮的冷空气量也是确定的,不可调节,造成发动机的效率及可靠性降低。本专利技术的主动间隙控制技术可以控制涡轮叶尖间隙的变化,从而降低发动机耗油率、提高可靠性和延长使用寿命。主动间隙控制的关键技术在于通过引气量或引气温度等参数调整涡轮机匣温度分布,以控制涡轮机匣及涡轮外环组件的径向热膨胀位移,从而控制叶尖间隙的大小。
技术实现思路
基于此,本专利技术要解决的技术问题是提供一种在不改变涡轮机匣气孔尺寸的条件下,能够调节通过涡轮机匣气孔的冷空气量,主动控制 ...
【技术保护点】
1.一种涡轮发动机的主动间隙控制结构,包括火焰筒和涡轮机匣,涡轮机匣内设置涡轮叶片,其特征在于,所述火焰筒的外壁与涡轮机匣之间设置有气流控制件,所述气流控制件与所述涡轮机匣间隙设置形成进气通道,所述气流控制件受温度影响能够产生形变进而调节所述进气通道的进气口大小;与涡轮叶片相对的涡轮机匣上开设气孔,所述气孔与所述进气通道连通,形成气流通道,冷却气流能够通过所述气流通道流向所述涡轮叶片。
【技术特征摘要】
1.一种涡轮发动机的主动间隙控制结构,包括火焰筒和涡轮机匣,涡轮机匣内设置涡轮叶片,其特征在于,所述火焰筒的外壁与涡轮机匣之间设置有气流控制件,所述气流控制件与所述涡轮机匣间隙设置形成进气通道,所述气流控制件受温度影响能够产生形变进而调节所述进气通道的进气口大小;与涡轮叶片相对的涡轮机匣上开设气孔,所述气孔与所述进气通道连通,形成气流通道,冷却气流能够通过所述气流通道流向所述涡轮叶片。2.根据权利要求1所述的涡轮发动机的主动间隙控制结构,其特征在于,所述气流控制件包括相连接的连接部和第一环壁,所述连接部与所述火焰筒靠近出口端的外壁连接,所述第一环壁沿着所述涡轮机匣设置,并向与所述火焰筒的出口端相反的方向延伸,所述第一环壁与所述涡轮机匣之间形成进气通道;所述第一环壁受温度影响后,能够产生形变靠近或远离所述涡轮机匣,进而调节所述进气通道的进气口大小。3.根据权利要求2所述的涡轮发动...
【专利技术属性】
技术研发人员:袁荒,杨俊杰,李笑,庞科技,孙经雨,曾武,黄凯,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:北京,11
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