减少流动剥离现象的排气扩压器的毂结构制造技术

所公开的发明专利技术涉及一种沿着排气扩压器的长度方向中心配置的毂，其特征在于：具备从上述毂的下游一侧端部沿着上述长度方向延长且横截面积小于上述毂的横截面积的毂延长部，通过使上述毂延长部与上述毂构成同心，而沿着上述毂延长部的周围与上述毂形成段差。述毂延长部的周围与上述毂形成段差。述毂延长部的周围与上述毂形成段差。

【技术实现步骤摘要】
减少流动剥离现象的排气扩压器的毂结构


[0001]本专利技术涉及一种排气扩压器的毂结构，尤其涉及一种通过减少在位于排气扩压器的长度方向中央的毂端部发生的压力损失以及流动剥离现象，而能够减少排气扩压器内部的压力损失的排气扩压器的毂结构。

技术介绍

[0002]燃气涡轮机通常具备有压缩机(compressor)、燃烧器(combustor)以及涡轮机(turbine)。压缩机用于将通过多个压缩机叶片生成的压缩空气供应到燃烧器，上述压缩空气是高温以及高压的空气。燃烧器用于对由从压缩机导入的压缩空气与燃料混合而成的混合气体进行燃烧。在燃烧器中生成的燃烧气体被排出到涡轮机中，而涡轮机的涡轮叶片通过燃烧气体发生旋转并借此生成动力。所生成的动力可以在电力发电或机械驱动等多种领域使用。例如，燃气涡轮机可以用于对发电机、飞机以及火车等进行驱动。
[0003]燃气涡轮机的重要因素之一在于将燃烧气体排出到外部的方法，因此需要通过将排气扩压器安装到涡轮机上而对燃烧气体进行排气。但是，为了形成排气扩压器的环形排气空间，需要具备构成同心的内侧圆筒形毂以及外侧圆锥形外壳，而且还需要具备用于对毂与外壳进行相互连接来支撑的支柱。
[0004]其中，位于排气扩压器的长度方向中心的毂的直径几乎保持不变，但是圆锥形外壳的直径却随着朝向下游一侧而逐渐扩大，因此在毂结束的末端开始发生流动空间的急速扩张(Sudden Expansion)。因为如上所述的急剧的扩张区间，而在燃烧气体的流动中会形成急剧的压力变动并因此导致压力损失的发生，而被拽入到毂的端部内侧的流动无法顺利发生汇流，从而在毂的后侧形成较长的流动剥离区间。
[0005]排气扩压器内部的压力损失以及流动剥离的发生会导致排气效率的下降，而且还会对在燃气涡轮机中连接热回收装置(HRSG，Heat Recovery System Generator)以及蒸汽涡轮机而构成的复合发电系统的整体效率造成不良影响。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008](专利文献1)日本专利公报第3601958号(2004.10.01注册)

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的在于，提供一种通过减少在位于排气扩压器的长度方向中央的毂端部发生的压力损失以及流动剥离现象，而减少排气扩压器内部的压力损失的排气扩压器的新型毂结构。
[0010]本专利技术涉及一种沿着排气扩压器的长度方向中心配置的毂，其中，具备从上述毂的下游一侧端部沿着上述长度方向延长且横截面积小于上述毂的横截面积的毂延长部。
[0011]上述毂延长部与上述毂构成同心，并借此沿着上述毂延长部的周围与上述毂形成段差。
[0012]其中，上述毂延长部可以是圆筒形，尤其是上述毂延长部可以是其端部裸露的中空的圆筒形。
[0013]此外，沿着上述毂延长部的侧面可以具备至少一个以上的导向部件。
[0014]上述导向部件的高度可以与上述毂延长部相对于上述毂形成的上述段差的高度对应。
[0015]此外，上述导向部件的长度可以与上述毂延长部的长度对应。
[0016]此外，上述导向部件可以是四边形形态。
[0017]此外，可以具备多个上述导向部件，而且多个上述导向部件之间的角度可以均等。
[0018]此外，可以具备多个上述导向部件，而且多个上述导向部件可以延长到上述毂延长部的内部并相互交叉。
[0019]此外，本专利技术提供一种排气扩压器，具备构成同心的内侧的圆筒形毂与外侧的圆锥形外壳、以及对上述毂与外壳进行相互连接来支撑的支柱，其中，具备从上述毂的下游一侧端部沿着上述排气扩压器的长度方向延长且横截面积小于上述毂的横截面积的毂延长部。
[0020]具有如上所述构成的本专利技术的毂，通过具备直径小的毂延长部，对在排气扩压器的急剧扩张区间发生的压力损失以及流动剥离的发生进行抑制和延迟，从而提升排气扩压器的排气效率。
附图说明
[0021]图1是对使用本专利技术所涉及的排气扩压器的燃气涡轮机的一示例进行图示的示意图。
[0022]图2是对排气扩压器的结构进行概要性图示的示意图。
[0023]图3是对现有的一般的毂结构进行图示的示意图。
[0024]图4是对本专利技术所涉及的毂的一实施形态进行图示的示意图。
[0025]图5是对本专利技术所涉及的毂的另一实施形态进行图示的示意图。
[0026]图6是对流经图3中的毂的燃烧气体流动的电算分析结果进行图示的示意图。
[0027]图7是对流经图4中的毂的燃烧气体流动的电算分析结果进行图示的示意图。
[0028]图8是对流经图5中的毂的燃烧气体流动的电算分析结果进行图示的示意图。
[0029]【符号说明】
[0030]106：排气扩压器
[0031]210：毂
[0032]220：外壳
[0033]300：支柱
[0034]400：毂延长部
[0035]410：孔洞
[0036]420：导向部件
[0037]H：导向部件的高度
[0038]L：导向部件的长度
具体实施方式
[0039]在本说明书中利用术语“上(on)”或“上方(over)”对层、区域、图案或结构进行说明时，既可以理解为相应的层、区域、图案或结构直接位于其他层、区域、图案或结构的上方，也可以理解为在两者之间介有其他层、区域、图案或结构。而在本说明书中利用术语“下(under)”或“下方(below)”对层、区域、图案或结构进行说明时，既可以理解为相应的层、区域、图案或结构直接位于其他层、区域、图案或结构的下方，也可以理解为在两者之间介有其他层、区域、图案或结构。“包含(includes)”以及“包含有(including)”的含义分别与“具备(comprises)”以及“具备有(comprising)”相同。
[0040]此外，除非在本说明书中另有明确的相关记载，否则(如第1以及第2部分等)“第1(first)”、“第2(second)”等术语只是用于对一个以上的可能存在的特定特征进行识别。如“第1”等术语并不意味着必须有两个以上存在。除非另有明确的相关记载，否则上述术语并不是为了对特定特征的时间顺序、结构性方向或(如左侧或右侧等)左右方向进行限制。此外，如“第1”以及“第2”等术语可以选择性或互换性地在不同的部件上使用。
[0041]不仅如此，“示例性(exemplary)”并不代表最佳(best)，而只是代表示例(example)。需要理解的是，相互之间以特定的大小和/或方向描述以及图示的本说明书中的特征、层和/或部件，只是为了帮助更加简单且轻易地理解本专利技术，实际的大小和/或方向可能与示例性内容截然不同。即，各个部件的大小可能会为了图示的明确性而被夸张，而且各个部件的大小可能会与各个部件的实际大小不同。在附图中并没有对需要包含的所有部件进行了图示，但是在本说明书中做出了限定，可能会对本说明书中的必要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种排气扩压器用毂，其为沿着排气扩压器的长度方向中心配置的毂，其特征在于：具备从上述毂的下游一侧端部沿着上述长度方向延长且横截面积小于上述毂的横截面积的毂延长部。2.根据权利要求1所述的排气扩压器用毂，其特征在于：上述毂延长部与上述毂构成同心，并借此沿着上述毂延长部的周围与上述毂形成段差。3.根据权利要求2所述的排气扩压器用毂，其特征在于：上述毂延长部为圆筒形。4.根据权利要求3所述的排气扩压器用毂，其特征在于：上述毂延长部为其端部裸露的中空的圆筒形。5.根据权利要求4所述的排气扩压器用毂，其特征在于：沿着上述毂延长部的侧面具备至少一个以上的导向部件。6.根据权利要求5所述的排气扩压器用毂，其特征在于：上述导向部件的高度与上述毂延长部相对于上述毂形成的上述段差的高度对应。7.根据权利要求6所述的排气扩压器用毂，其特征在于：上述导向部件的长度与上述毂延长部的长度对应。8.根据权利要求7所述的排气扩压器用毂，其特征在于：上述导向部件为四边形形态。9.根据权利要求7所述的排气扩压器用毂，其特征在于：具备多个上述导向部件，而且多个上述导向部件之间的角度均等。10.根据权利要求7所述的排气扩压器用毂，其特征在于：具备多个上述导向部件，而且多个上述导向部件延长到上述毂延长部的内部并相互交叉。11.一种排气扩压器，具备构成同心的内侧的...

【专利技术属性】
技术研发人员：维利，
申请(专利权)人：斗山重工业建设有限公司，
类型：发明
国别省市：