本申请公开了一种燃气轮机涡轮盘轮缘封严结构，属于涡轮盘级间封严的技术领域，其包括涡轮静盘、涡轮转盘，所述涡轮静盘与所述涡轮转盘之间设置有间隙，所述涡轮静盘与所述涡轮转盘之间安装有定位环，所述定位环内设置有特斯拉阀通道，所述特斯拉阀通道的进气口与所述定位环的内侧壁相连通，所述特斯拉阀通道的出气口与所述定位环的外侧壁相连通。本申请具有有效阻止燃气入侵的发生，减少通入盘腔的封严冷气量的效果。严冷气量的效果。严冷气量的效果。
【技术实现步骤摘要】
一种燃气轮机涡轮盘轮缘封严结构
[0001]本申请涉及涡轮盘级间封严的
，尤其是涉及一种燃气轮机涡轮盘轮缘封严结构。
技术介绍
[0002]提高航空燃气涡轮发动机的性能最有效的方法是提高涡轮进口燃气温度，由于涡轮长期工作在高温和高速旋转的条件下，要承受很高的热应力以及离心应力，为了保证发动机的可靠工作，需要航空发动机空气系统提供涡轮叶片冷气，从而降低涡轮叶片温度。
[0003]航空发动机空气系统提供的冷气从内部通道到达静盘后，部分冷气用来阻止高温主流气体进入旋转盘腔，这部分冷气通常称为封严冷气。相关技术中，航空发动机一般利用篦齿结构作为轮缘封严，并通过封严冷气防止主流高温燃气通过篦齿机构进入旋转盘腔。这种主流燃气通过轮缘封严进入盘腔内的现象称之为燃气入侵或者燃气的倒灌。
[0004]针对上述相关技术，专利技术人认为封严冷气量难以把控，如果封严冷气量不足，会导致主流高温燃气通过轮缘封严结构进入发动机，产生燃气入侵现象，使发动机的寿命大大降低；然而通入冷气量过多则会导致发动机流动损失增大，效率降低。
技术实现思路
[0005]为了更有效阻止燃气入侵的发生，减少通入盘腔的封严冷气量，本申请提供一种燃气轮机涡轮盘轮缘封严结构。
[0006]本申请提供的一种燃气轮机涡轮盘轮缘封严结构采用如下的技术方案：一种燃气轮机涡轮盘轮缘封严结构，包括涡轮静盘、涡轮转盘，所述涡轮静盘与所述涡轮转盘之间设置有间隙，所述涡轮静盘与所述涡轮转盘之间安装有定位环，所述定位环内设置有特斯拉阀通道，所述特斯拉阀通道的进气口与所述定位环的内侧壁相连通，所述特斯拉阀通道的出气口与所述定位环的外侧壁相连通。
[0007]通过采用上述技术方案，进入涡轮盘腔的封严冷气通过特斯拉阀通道的进气口进入特斯拉阀通道内，特斯拉阀通道内的封严冷气通过特斯拉阀通道的出气口流入涡轮静盘与涡轮转盘的间隙，接着封严冷气从间隙流入主流燃气中，封严冷气能够阻止高温燃气通过间隙入侵涡轮盘腔；当主流燃气通过涡轮静盘与涡轮的转盘的间隙进入特斯拉阀通道内时，由于特斯拉阀通道的优秀的单向导通的性能，从出气口进入特斯拉阀通道内的高温燃气很难通过进气口进入盘腔内，特斯拉阀通道的设置能够更有效阻止燃气入侵的出现，从而能够适当降低封严冷气量，利用较少的封严冷气的量保证可靠的封严效果，进而提高涡轮启动效率。
[0008]优选的，所述定位环包括固定连接于所述涡轮静盘上的第一环体以及固定连接于所述涡轮转盘上的第二环体，所述第一环体靠近所述第二环体的侧面上间隔开设有第一环形槽，所述第二环体靠近所述第一环体的侧面上间隔开设有第二环形槽，所述第一环形槽与所述第二环形槽交错布置，所述特斯拉阀通道由所述第一环形槽与所述第二环形槽组合
而成。
[0009]通过采用上述技术方案，当高温燃气通过涡轮静盘与涡轮转盘之间的间隙进入定位环内时，高温燃气依次经过第一环形槽以及第二环形槽，第一环形槽的内侧壁使得进入第一环形槽内的高温气体偏转流动方向，流出第一环形槽内的高温燃气与进入定位环内的燃气冲击，从而阻挡高温燃气通过定位环进入盘腔，同理，第二环形槽的设置有利于阻碍高温燃气流动。
[0010]优选的，所述定位环内的所述特斯拉阀通道设置有多个，多个所述特斯拉阀通道绕所述涡轮静盘的轴线均匀布置，所述定位环固定连接于所述涡轮静盘上，所述定位环的内侧壁上开设有用于与所述特斯拉阀门通道进气口相连通的进气环槽，所述定位环的外周面上间隔开设有出气槽，所述出气槽与所述特斯拉阀通道的出气口一一对应。
[0011]通过采用上述技术方案，进气环槽的设置有利于将进入涡轮静盘与涡轮转盘之间的间隙的封严冷气高效导入进气口内，出气槽的设置一方面能够减少高温燃气进入特斯拉阀通道内，另一方面出气槽的设置使得高温燃气只能集中从出气槽进入特斯拉阀通道内，从而提高封严冷气的封堵效果。
[0012]优选的，所述定位环固定连接于所述涡轮静盘靠近所述涡轮转盘的侧面上，所述定位环内穿设有多个流通管，所述流通管两侧内侧壁上均连通有分流环管，所述分流环管沿所述流通管的长度方向交错布置，所述特斯拉阀通道由多个所述流通管组合而成。
[0013]通过采用上述技术方案，直接利用流通管以及分流环管作为高温燃气以及封严冷气流动的通道，有利于减小燃气以及冷气对于定位环的影响，从而提高定位环的使用寿命，当高温燃气通过出气口进入流通管内时，分流环管的设置使得分散的气流相互冲击，进而有利于阻挡高温燃气继续沿流通管移动，提高特斯拉阀通道阻挡高温燃气的效果。
[0014]优选的，所述定位环包括固定连接于所述涡轮静盘上的环体一以及设置于所述环体一上的环体二，所述环体一与所述环体二之间设置有连接板，所述环体一与所述环体二相互靠近的侧面上均开设有多个导流环槽，且所述环体一上的所述导流环槽与所述环体二上的所述导流环槽关于所述连接板对称布置，所述特斯拉阀通道由导流环槽组成。
[0015]通过采用上述技术方案，连接板的设置能够加强环体一与环体二之间的连接，当高温燃气进入环体一与环体二之间的间隙时，高温燃气被导流环槽分流，对称布置的导流环槽使得两股分流的高温燃气能够同时冲击主流高温燃气的一处，进而提高特斯拉阀通道对于高温燃气的阻隔效果。
[0016]优选的，所述连接板上固定连接有多个分流环体，所述分流环体与所述导流环槽一一对应，所述分流环体设置于所述导流环槽内，且所述分流环体的外表面与相对应所述导流环槽的内侧壁之间的间距一定，所述分流环体靠近所述特斯拉阀通道的出气口的侧面上间隔开设有弧形槽。
[0017]通过采用上述技术方案，分流环体的设置有利于提高高温燃气的分流效率，且分离环体的设置使得进入导流环槽的高温燃气紧贴导流环槽的内侧壁流动，从而使得分流的燃气在流出导流环槽时更加集中，进而提高对于主流高温燃气的阻隔效果，弧形槽的设置有利于使得分流的燃气产生较小涡流，从而降低分流燃气的速度。
[0018]优选的，所述连接板上固定连接有分流件，所述分流件包括设置于所述环体一与所述环体二之间的第一分流板以及第二分流板，所述第一分流板与所述第二分流板相互远
离的端部呈刀锋状，所述第一分流板远离所述特斯拉阀通道出气口的端部呈圆弧状。
[0019]通过采用上述技术方案，当高温燃气经过出气口进入特斯拉阀通道内时，第一分流板的刀锋状端部使得高温燃气提前分流，第一分流板的圆弧状端部使得已经分流的高温燃气相互冲击，从而降低高温燃气的速度；当封严冷气经过进气口进入特斯拉阀通道内时，第二分流板的刀锋状的端部使得封严冷气分流，两股封严冷气与两股高温燃气对应，从而阻碍高温燃气的流动。
[0020]优选的，所述涡轮静盘与所述涡轮转盘上均固定连接有封严环，所述封严环交错布置。
[0021]通过采用上述技术方案，封严环的设置有利于防止高温燃气直接进入涡轮转盘与涡轮静盘之间的间隙，封严环的设置能够降低高温燃气进入间隙的含量以及速度。
[0022]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.进入涡轮盘腔的封本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机涡轮盘轮缘封严结构，包括涡轮静盘(1)、涡轮转盘(2)，所述涡轮静盘(1)与所述涡轮转盘(2)之间设置有间隙，其特征在于：所述涡轮静盘(1)与所述涡轮转盘(2)之间安装有定位环(3)，所述定位环(3)内设置有特斯拉阀通道(4)，所述特斯拉阀通道(4)的进气口与所述定位环(3)的内侧壁相连通，所述特斯拉阀通道(4)的出气口与所述定位环(3)的外侧壁相连通。2.根据权利要求1所述的一种燃气轮机涡轮盘轮缘封严结构，其特征在于：所述定位环(3)包括固定连接于所述涡轮静盘(1)上的第一环体(31)以及固定连接于所述涡轮转盘(2)上的第二环体(32)，所述第一环体(31)靠近所述第二环体(32)的侧面上间隔开设有第一环形槽(33)，所述第二环体(32)靠近所述第一环体(31)的侧面上间隔开设有第二环形槽(34)，所述第一环形槽(33)与所述第二环形槽(34)交错布置，所述特斯拉阀通道(4)由所述第一环形槽(33)与所述第二环形槽(34)组合而成。3.根据权利要求1所述的一种燃气轮机涡轮盘轮缘封严结构，其特征在于：所述定位环(3)内的所述特斯拉阀通道(4)设置有多个，多个所述特斯拉阀通道(4)绕所述涡轮静盘(1)的轴线均匀布置，所述定位环(3)固定连接于所述涡轮静盘(1)上，所述定位环(3)的内侧壁上开设有用于与所述特斯拉阀通道(4)进气口相连通的进气环槽(35)，所述定位环(3)的外周面上间隔开设有出气槽(36)，所述出气槽(36)与所述特斯拉阀通道(4)的出气口一一对应。4.根据权利要求1所述的一种燃气轮机涡轮盘轮缘封严结构，其特征在于：所述定位环(3)固定连接于所述涡轮静盘(1)靠近所述涡轮转盘(2)的侧面上，所述定位环(3)内穿设有多个流通管(6)，所述流通管(6)两侧内侧壁上均连通有分流环管(61)，所述分流...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗翔，邬泽宇，张哲，何建，刘佳华，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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