适用于富燃工质涡轮转静盘腔的冷却结构及方法技术

技术编号:24600831 阅读:43 留言:0更新日期:2020-06-21 04:46
一种适用于富燃工质涡轮转静盘腔的冷却结构及方法,该冷却结构包括设置在涡轮机匣外部的滑油集油腔,润滑油通过其上的滑油进口进入其内;以及富燃燃气‑滑油换热器,其设置在富燃工质涡轮转子与静子形成的转静盘腔内部,其上设有进油管和出油管,滑油集油腔内的润滑油通过进油管流入其内吸收热量并通过出油管排出,完成转静盘腔的冷却。本发明专利技术利用润滑油将热量通过富燃燃气‑滑油换热器的滑油油路向涡轮外部传出,实现了对空气涡轮火箭发动机涡轮转静盘腔的高效冷却,提高了涡轮叶盘的结构可靠性。

Cooling structure and method for rotor stator cavity of rich fuel working fluid turbine

【技术实现步骤摘要】
适用于富燃工质涡轮转静盘腔的冷却结构及方法
本专利技术涉及富燃工质涡轮转静盘腔热防护领域,尤其涉及一种适用于富燃工质涡轮转静盘腔的冷却结构及方法,可应用于空气涡轮火箭发动机富燃工质涡轮转静盘腔的热防护。
技术介绍
空气涡轮火箭发动机的比冲高于火箭发动机,推重比高于航空发动机,可满足临近空间飞行器对高性能动力装置的需求。为进一步提高空气涡轮火箭发动机的推重比,需进一步提高涡轮进口温度。然而空气涡轮火箭发动机涡轮部件采用富燃燃气驱动,富燃燃气与空气接触燃烧,无法引压气机排气冷却与密封涡轮盘腔,高温燃气入侵导致叶盘温度迅速升高,高温条件下叶盘的许应力降低,降低了叶盘的结构可靠性;此外,随着涡轮进口温度的逐步增大,盘腔入侵燃气温度的提高将会导致叶盘超温。上述因素导致涡轮进口温度的提升受限,给空气涡轮火箭发动机性能的提升带来极大挑战。针对上述问题,亟需寻求一种适用于富燃工质涡轮转静盘腔的冷却方法,达到提升涡轮进口温度进而提升发动机总体性能的目标。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的主要目的之一在于提出一种适用于富燃工质涡轮转静盘腔的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于富燃工质涡轮转静盘腔的冷却结构,包括:/n设置在涡轮机匣外部的滑油集油腔,润滑油通过其上的滑油进口进入其内;以及/n富燃燃气-滑油换热器,其设置在富燃工质涡轮转子与静子形成的转静盘腔内部,其上设有进油管和出油管,滑油集油腔内的润滑油通过进油管流入其内吸收热量并通过出油管排出,完成转静盘腔的冷却。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于富燃工质涡轮转静盘腔的冷却结构,包括:
设置在涡轮机匣外部的滑油集油腔,润滑油通过其上的滑油进口进入其内;以及
富燃燃气-滑油换热器,其设置在富燃工质涡轮转子与静子形成的转静盘腔内部,其上设有进油管和出油管,滑油集油腔内的润滑油通过进油管流入其内吸收热量并通过出油管排出,完成转静盘腔的冷却。


2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
所述富燃燃气-滑油换热器与富燃工质涡轮叶盘的径向及轴向间距为0.5至3毫米。


3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
所述富燃燃气—滑油换热器为与转子叶盘同轴的圆环形腔室或与叶盘同轴的圆形管束结构。


4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,
所述富燃燃气—滑油换热器沿润滑油流动垂直方向上的内部截面为矩形截面,且换热器内部...

【专利技术属性】
技术研发人员:隋秀明赵庆军赵巍郝龙刘宾宾雒伟伟
申请(专利权)人:中国科学院工程热物理研究所
类型:发明
国别省市:北京;11

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