【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】离心压缩机扩散器通路边界层控制政府权益本专利技术是在国防部授予的政府合同号W911W6-11-2-0009的政府资助下制作出的。政府对本专利技术有一定权利。
本专利技术涉及来自燃气涡轮发动机离心压缩机的放出空气。
技术介绍
一个类型的燃气涡轮发动机包括具有可旋转的叶轮的离心压缩机,以加速且由此增大流过叶轮的空气的动能。扩散器大体上位于紧接叶轮的下游且包绕叶轮。扩散器操作成降低离开叶轮的空气流的速度,且将其能量转换成静压力的升高,因此使空气加压。常规的燃气涡轮发动机通常包括压缩机、燃烧器和涡轮,两者旋转涡轮构件(诸如叶片、盘和固位器),以及静止涡轮构件(诸如导叶、护罩和框架),通常由于其由热燃烧气体加热而需要冷却。涡轮(尤其是旋转构件)的冷却对于发动机的正确功能和安全操作是很重要的。已知从离心压缩机放出冷却空气来有助于冷却涡轮。例如,通过提供供应压力、体积流速或温度裕度不足的冷却空气不能充分地冷却涡轮盘及其叶片,这可能不利于涡轮的寿命和机械完整性。取决于冷却缺乏的性质和程度,对发动机操作的影响范围可从导致发动机功率和可用叶片寿命减少的相对良性的叶尖受损到导致非计划发动机停机的涡轮盘的破裂。平衡充分冷却涡轮的需要对于较高水平的发动机操作效率是期望的,这转化成较低燃料消耗和较低运营成本。由于涡轮冷却空气通常从压缩机的一个或更多个级吸收,且通过各种手段(诸如,至期望构件的管、导管和内部通路)导送,故此空气不可用于与燃料混合,在燃烧器中点燃和在涡轮的主气体流动路径中进行功获取。从压缩机放出的总冷却流是发动机操作循环中的损失,且可期望的是将此损失保持至最低。如Gene ...
【技术保护点】
一种燃气涡轮发动机离心压缩机扩散器,包括:环形扩散器壳体,在所述扩散器壳体的前壁和后壁之间沿轴向延伸的扩散器导叶,延伸穿过所述壳体且围绕所述壳体的圆周间隔开的多个扩散器流动通路,所述扩散器流动通路由所述扩散器导叶与所述前壁和后壁界定,以及用于从各个所述扩散器流动通路中的扩散器边界层放出扩散器放气流的扩散器边界层放气口。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.07 US 62/0609911.一种燃气涡轮发动机离心压缩机扩散器,包括:环形扩散器壳体,在所述扩散器壳体的前壁和后壁之间沿轴向延伸的扩散器导叶,延伸穿过所述壳体且围绕所述壳体的圆周间隔开的多个扩散器流动通路,所述扩散器流动通路由所述扩散器导叶与所述前壁和后壁界定,以及用于从各个所述扩散器流动通路中的扩散器边界层放出扩散器放气流的扩散器边界层放气口。2.根据权利要求1所述的扩散器,其特征在于,还包括构造成用于在位于各个所述扩散器流动通路中的流动弱点区域中的位置处从所述扩散器边界层放出所述扩散器放气流的所述扩散器边界层放气口。3.根据权利要求1所述的扩散器,其特征在于,还包括所述扩散器边界层放气口,其包括设置成穿过所述前壁的边界层放气孔口。4.根据权利要求3所述的扩散器,其特征在于,还包括各个所述边界层放气孔口,其为包括分别相对于各个所述扩散器流动通路中的下游扩散器空气流方向以锐角斜面角成角或倾斜的面向下游的壁的槽口。5.根据权利要求3所述的扩散器,其特征在于,还包括定位在或位于所述扩散器导叶的压力侧附近的所述扩散器流动通路的喉部区段下游的所述边界层放气孔口。6.根据权利要求5所述的扩散器,其特征在于,还包括各个所述边界层放气孔口,其为包括分别相对于各个所述扩散器流动通路中的下游扩散器空气流方向以锐角斜面角成角或倾斜的面向下游的壁的槽口。7.一种燃气涡轮发动机离心压缩机,包括:环形离心压缩机叶轮,环形地包绕所述叶轮的扩散器,延伸穿过所述扩散器的壳体且围绕所述壳体的圆周间隔开的多个扩散器流动通路,各个所述通路均包括喉部区段和所述喉部区段下游的扩散区段,所述扩散器流动通路由在所述扩散器的前壁与后壁之间沿轴向延伸的扩散器导叶周向地界定,以及用于从各个所述扩散器流动通路中的扩散器边界层放出扩散器放气流的扩散器边界层放气口。8.根据权利要求7所述的离心压缩机,其特征在于,还包括构造成用于在位于各个所述扩散器流动通路中的流动弱点区域中的位置处从所述扩散器边界层放出所述扩散器放气流的所述扩散器边界层放气口。9.根据权利要求7所述的扩散器,其特征在于,还包括所述扩散器边界层放气口,其包括设置成穿过所述前壁的边界层放气孔口。10.根据权利要求9所述的离心压缩机,其特征在于,还包括各个所述边界层放气孔口,其为包括分别相对于各个所述扩散器流动通路中的下游扩散器空气流方向以锐角斜面角成角或倾斜的面向下游的壁的槽口。11.根据权利要求10所述的离心压缩机,其特征在于,还包括定位在或位于所述扩散器导叶的压力侧附近的所述扩散器流动通路的喉部区段下游的所述边界层放气孔口。12.根据权利要求11所述的离心压缩机,其特征在于,还包括各个所述边界层放气孔口,其为包括分别相对于各个所述扩散器流动通路中的下游扩散器空气流方向以锐角斜面角成角或倾斜的面向下游的壁的槽口。13.根据权利要求9所述的离心压缩机,其特征在于,还包括:所述叶轮的叶轮末梢与所述扩散器的环形入口之间的径向空隙,用于使来自所述径向空隙的叶轮放气流与来自所述边界层放气孔口的所述扩散器放气流混合来提供涡轮冷却空气且使所述涡轮冷却空...
【专利技术属性】
技术研发人员:DV帕克,CJ斯迈思,JR威尔逊,
申请(专利权)人:通用电气公司,
类型:发明
国别省市:美国,US
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