一种适应高马赫数来流工况的压气机转子冷却结构制造技术

技术编号:37136359 阅读:39 留言:0更新日期:2023-04-06 21:36
本发明专利技术公开了一种适应高马赫数来流工况的压气机转子冷却结构,属于叶轮机械领域,通过在压气机转子叶片中开设冷却通道,然后在转子盘身上开设冷气通道一端与位于转子叶片叶根处冷却通道底部相连通,另一端则通向压气机进气侧盘腔。该转子叶片冷却结构能够有效地利用盘腔内的压差,通过冷却通道将冷气输至叶尖区。这有利于促进转子叶片和冷气之间的热量交换,能够有效地降低叶片冷却通道附近的温度,尤其是降低转子50%叶高以下的温度,从而可以提高高马赫数来流工况下压气机转子物理转速进而提升高马赫数来流工况下压气机的通流能力。力。力。

【技术实现步骤摘要】
一种适应高马赫数来流工况的压气机转子冷却结构


[0001]本专利技术属于叶轮机械领域,涉及一种压气机转子冷却结构,尤其涉及一种适应高马赫数来流工况的压气机转子冷却结构,可用于提高压气机在高马赫数来流工况下的通流能力,特别是针对高马赫数飞行工况的高负荷跨音压气机。

技术介绍

[0002]压气机作为燃气轮机的核心部件之一,广泛的应用于航空发动机、船舶发动机和能源工业等领域。气体在流经压气机的过程中,旋转的叶轮对气流做功,因此气体的压力得以升高。在来流马赫数达到4以上时,压气机来流温度在650℃以上,现有的变形高温合金难以满足高马赫来流工况下满物理转速运行,为了安全,压气机需工作于较低的物理转速进而牺牲了压气机的高通流能力。压气机通流能力降低,发动机推力将受到较大的影响。
[0003]为了提高高马赫数来流工况下压气机的通流能力,提升发动机推力,研究人员提出了多种提高压气机通流能力的方法,包括进气预冷、中间级放气、提高物理转速、叶片冷却等。其中叶片冷却是一种被广泛采用的降低叶表温度的方法。作为一种被动冷却方法,叶片冷却方法不需要其他的复杂控制系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适应高马赫数来流工况的压气机转子冷却结构,包括压气机转子轮盘以及沿周向均匀布置在所述压气机转子轮盘的径向外边缘上的压气机动叶,其特征在于,所述压气机转子轮盘的进气侧加工形成为具有一定容积空间的进气侧盘腔,所述进气侧盘腔与外部高压冷却气源连通;所述压气机动叶内开设有若干沿叶片展向延伸的冷却通道,各所述冷却通道在弦向上布置在所述压气机动叶的35%到70%的轴向弦长范围内,相邻两所述冷却通道的进气口与出气口之间通过一U型弯头段相互连通;在弦向上靠近叶片前缘的首段冷却通道的进口段向下延伸穿过所述压气机转子轮盘的径向外边缘与所述进气侧盘腔连通,在弦向上靠近叶片尾缘的末段冷却通道的出口段沿展向向上延伸至所述压气机动叶的顶端并与动叶叶顶间隙连通。2.根据权利要求1所述的适应高马赫数来流工况的压气机转子冷...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐强仁赵庆军赵巍项效镕胡斌郝龙
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:

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