[发明专利]具有末端泄漏流引导件的旋转涡轮机构件

说明书

技术领域

本文中公开的主题涉及涡轮机领域，并且更特别地，涉及具有末端泄漏流引导件的旋转涡轮机构件。

背景技术

许多涡轮机包括通过共同的压缩机/涡轮轴或转子联结于涡轮部分的压缩机部分和燃烧器组件。压缩机部分将压缩空气流朝向燃烧器组件引导穿过许多连续级。在燃烧器组件中，压缩空气流与燃料混合，以形成可燃混合物。可燃混合物在燃烧器组件中燃烧以形成热气体。热气体通过过渡件引导到涡轮部分。热气体膨胀穿过涡轮的旋转涡轮叶片以产生功，该功例如被输出以驱动发电机、泵或者向车辆提供动力。除了提供用于燃烧的压缩空气之外，出于冷却目的，压缩空气流的一部分穿过涡轮部分。

在一些情况下，膨胀穿过涡轮部分的热气体泄漏，或者在涡轮叶片的末端部分上面经过。为了减少泄漏，制造商保持涡轮机的末端部分与固定构件之间的紧密间隙。通常，密封件设置在固定构件或涡轮护罩上。虽然有效，但是现有密封件仍允许热气体或泄漏气体的一部分在末端部分上面经过。由密封件建立的紧密间隙使泄漏气体以大体平行于由涡轮机转子限定的轴线的角度离开。相比之下，沿气体路径传送的热气体以角度离开转子叶片。泄漏气体与沿气体路径流动的热气体之间的相互作用产生局部压力下降，其对涡轮机性能有消极影响。

发明内容

根据示例性实施例的一个方面，一种旋转涡轮机构件包括基部部分和从基部部分延伸的翼型部分。翼型部分包括基部部分和从基部部分突出的末端部分。末端泄漏流引导件设置在翼型部分的末端部分处。末端泄漏流引导件包括一个或多个转向导叶部件，其构造并配置成以与气体从旋转涡轮机构件向下游流动的流动角大致一致的流动角从末端部分引导泄漏流。

根据示例性实施例的另一个方面，一种操作涡轮机的方法包括：从燃烧器组件朝向多个动叶传送热气体、将热气体引导到多个动叶上、相对于多个动叶沿气体路径以第一流动角向下游指引热气体、使热气体的一部分以不同于第一流动角的第二流动角在多个动叶的末端部分上面经过，以及以与第一角大致一致的第三流动角从多个动叶的末端部分引导热气体的一部分。

根据示例性实施例的又一个方面，一种涡轮机包括压缩机部分、流体地连接压缩机部分的燃烧器组件，以及机械地联结于压缩机部分并流体地连接于燃烧器组件的涡轮部分。涡轮部分包括旋转构件，其具有基部部分和从基部部分延伸的翼型部分。翼型部分包括连接于基部部分的第一端部和从基部部分突出的末端部分。末端泄漏流引导件设置在翼型部分的末端部分处。末端泄漏流引导件包括一个或多个转向导叶部件，其构造并配置成以与气体从旋转涡轮机构件向下游流动的流动角大致一致的流动角从末端部分引导泄漏流。转向导叶支承部件定位在末端部分处。转向导叶支承部件包括上游端部和下游端部。一个或多个转向导叶部件从转向导叶支承部件向外凸出。

这些及其它的优点和特征从结合附图进行的下列描述将变得更加显而易见。

附图说明

被认为是本发明的主题在说明书的结尾处的权利要求中被特别地指出并且明确地要求权利。本发明的前述及其它的特征和优点从结合附图进行的下列详细描述为显而易见的，在该附图中：

图1为根据示例性实施例的包括末端泄漏流引导件的涡轮机的示意图；

图2为图1的涡轮机的局部截面图；

图3为根据示例性实施例的包括末端泄漏流引导件的图1的涡轮机的旋转构件的详细视图；

图4为根据示例性实施例的一个方面的具有多个转向导叶部件的图3的末端泄漏流引导件的透视图；

图5为根据示例性实施例的另一个方面的具有多个转向导叶部件的图3的末端泄漏流引导件的透视图；以及

图6为根据示例性实施例的又一个方面的具有多个转向导叶部件的图3的末端泄漏流引导件的透视图。

详细描述经由实例参考附图说明本发明的实施例以及优点和特征。

部件列表

2涡轮机

4压缩机部分

6涡轮部分

8燃烧器组件

10多个周向地间隔的燃烧器

12压缩机/涡轮轴

18气体路径

19壳体

20第一级

21第二级

30第一级定子或喷嘴

31喷嘴平台

32第一级动叶或叶片

34第一级转子叶轮

38基部部分

40翼型部分

42第一端部

44第二端部或末端部分

48第二级定子或喷嘴

49喷嘴平台

50第二级动叶或叶片