[实用新型]用于燃气轮机的二次流动控制结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于燃气轮机的二次流动控制结构。

背景技术

航空燃气轮机中的转子叶片和机匣之间的间隙对发动机的性能影响极大。例如，英国罗尔斯·罗伊斯(RR)公司对现代燃气涡轮发动机的研究表明：叶尖间隙(即，转子叶片和机匣之间的间隙)每增加叶片长度1％，效率约降低1.5％，耗油率约增加2％。耗油率不仅影响发动机性能，同时也影响其全寿命费用。据美国通用电气(GE)公司对CF5-50发动机分析：叶尖间隙对耗油率的影响约占叶型与间隙密封总损失的67％。

为了控制叶尖间隙，现有的主动间隙控制手段主要分为热力式间隙控制、机械式间隙控制、压力式间隙控制和新型式间隙控制。热力式间隙控制主要是从风扇出口或压气机某级引出的空气冷却涡轮机匣，通过控制引气量或引气温度等参数调整涡轮机匣温度分布，以达到控制涡轮机匣涡轮外环组件的径向热膨胀位移，减小发动机巡航状态叶尖间隙，缺点是响应缓慢，而且耗费气体会导致推力损失大，另外引气管的布置也会增加系统的重量和复杂度。机械式间隙控制通过连接装置和驱动机构(水压式、电-机械式、电磁式等)共同实现叶尖间隙变化，响应快，控制精度较高。压力式间隙控制主要利用发动机内部或外部供应的压力及其对控制活门的调节，引起载荷偏移，致使涡轮外环沿径向产生位移，实现叶尖间隙控制。新型式间隙控制一般利用间隙传感器的反馈，快速将叶尖间隙控制到最佳值，如利用形状记忆金属等。然而，上述现有的主动间隙控制手段都存在结构复杂、部件繁多等缺陷。

因此，希望能有一种用于燃气轮机的二次流动控制结构，其能在具备简单结构和较少部件的同时，实现对叶尖间隙的有效控制，进而有效减小或阻碍叶尖二次流动。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于，针对现有技术中燃气轮机的上述缺陷，提供一种用于燃气轮机的二次流动控制结构，其能在具备简单结构和较少部件的同时，实现对叶尖间隙的有效控制，进而有效减小或阻碍叶尖二次流动。

本实用新型的以上目的通过一种用于燃气轮机的二次流动控制结构来实现，所述燃气轮机包括机匣、固定至所述机匣的静子、以及设置在所述静子的轴向前方的转子，所述用于燃气轮机的二次流动控制结构包括多个引入气孔、多个引出气孔和多个引气管路，所述多个引入气孔设置于所述机匣上与所述转子的轴向长度前半段相对应的位置，所述多个引出气孔设置于所述机匣上与所述静子的轴向后方相对应的位置，所述多个引气管路用于分别将所述多个引出气孔连通至所述多个引入气孔。

根据上述技术方案，本实用新型的用于燃气轮机的二次流动控制结构能起到以下有益技术效果：能在具备简单结构和较少部件的同时，实现对叶尖间隙的有效控制，进而有效减小或阻碍叶尖二次流动。

较佳的是，所述多个引入气孔设置于所述机匣上与所述转子的轴向长度前三分之一段相对应的位置。

根据上述技术方案，本实用新型的用于燃气轮机的二次流动控制结构能起到以下有益技术效果：能更好地平衡转子叶片两面压差，从而更好地实现对叶尖间隙的有效控制，进而有效减小或阻碍叶尖二次流动。

较佳的是，所述多个引入气孔的引气方向相对于所述机匣的直径方向成0－20度。

根据上述技术方案，本实用新型的用于燃气轮机的二次流动控制结构能起到以下有益技术效果：能使引气方向与转子旋转方向对冲，从而更好地实现对叶尖间隙的有效控制，进而有效减小或阻碍叶尖二次流动。

较佳的是，所述多个引气管路位于所述机匣之外。

根据上述技术方案，本实用新型的用于燃气轮机的二次流动控制结构能起到以下有益技术效果：通过合适的引气管路设置方式，实现合适的引气，从而实现对叶尖间隙的有效控制，进而有效减小或阻碍叶尖二次流动。

较佳的是，所述多个引气管路位于所述机匣之内。

根据上述技术方案，本实用新型的用于燃气轮机的二次流动控制结构能起到以下有益技术效果：通过合适的引气管路设置方式，实现合适的引气，从而实现对叶尖间隙的有效控制，进而有效减小或阻碍叶尖二次流动；此外，位于机匣之内的引气管路不会干扰航空燃气轮机的其它部件。

较佳的是，所述多个引入气孔、所述多个引出气孔和所述多个引气管路的数量相等。

根据上述技术方案，本实用新型的用于燃气轮机的二次流动控制结构能起到以下有益技术效果：通过合适的引入气孔、引出气孔和引气管路数量设置，实现合适的引气，从而实现对叶尖间隙的有效控制，进而有效减小或阻碍叶尖二次流动。