[发明专利]燃气轮机涡前引气装置

说明书

技术领域

本发明涉及航空、航海、陆地车辆设备技术领域，尤其涉及一种燃气轮 机涡前引气装置。

背景技术

涡轮活塞发动机是柴油机与燃气轮机联合循环工作的发动机，结合了柴 油机的低油耗和燃气轮机的高功率密度优点，是高功率密度发动机发展的重 要趋势之一。涡轮活塞发动机在柴油机与燃气轮机联合模式下工作时，需要 将柴油机的排气引入燃气轮机的涡轮系统中，以回收柴油机的排气能量，提 高联合循环发动机的燃油经济性。引气直接影响燃气轮机的燃烧室出口压力 和柴油机的排气背压，对燃气轮机和柴油机的性能均有重要影响。引气掺混 会引起涡轮进口流场畸变，而针对进口流场畸变对涡轮内部流动和性能的影 响已有相关研究。但是如何引气以及引气造成燃气轮机涡前的进气不均匀情 况尚未涉及。

发明内容

鉴于背景技术中存在的问题，本发明的一个目的在于提供一种燃气轮机 涡前引气装置，其能降低引气进口压力和引气掺混对燃气轮机涡轮机和动力 涡轮性能的影响。

本发明的另一个目的在于提供一种燃气轮机涡前引气装置，其能使发动 机的排气均匀进入蜗壳流道，避免了流动损失，提升了燃气涡轮的功率，增 大了两级涡轮总膨胀比。

为了实现上述目的，本发明提供了一种燃气轮机涡前引气装置，燃气轮 机具有机匣和燃烧室，机匣具有收容涡轮并接收从燃烧室排出的轴向进气的 涡轮流道段，涡轮周向设置有叶片。

其中，燃气轮机涡前引气装置包括：蜗壳和旁通引气槽部。蜗壳具有： 连接面；以及引气口，与发动机的排气口连通。旁通引气槽部呈圆筒形，沿 轴向位于涡轮流道段的上游，与涡轮流道段连接并与蜗壳的连接面整周连 接，旁通引气槽部的外周面的与蜗壳的连接面连接位置以内的部分与蜗壳一 起形成周向围绕旁通引气槽部的引流流道，旁通引气槽部的外周面的该部分 上开设有沿周向布置的且贯穿旁通引气槽部的引气槽口，引气槽口、引流流 道T以及涡轮流道段的内腔连通。

其中，发动机的排气口排出的气体经由蜗壳的引气口沿周向引入到蜗壳 内、沿引流流道运动、再经由旁通引气槽部的所述引气槽口引入到机匣的涡 轮流道段的内腔中，与燃气轮机的燃烧室排出并进入到涡轮流道段内的轴向 进气混合后推动涡轮的叶片旋转并对外做功。

本发明的有益效果如下：

在根据本发明的燃气轮机涡前引气装置中，通过蜗壳的引气口将发动机 的排气口排出的气体均匀的引入到蜗壳内，避免了流动损失，提升了燃气涡 轮的功率，增大了两级涡轮总膨胀比；机匣的旁通引气槽部通过引气槽口将 蜗壳内的气体均匀引入到机匣中，降低了引气进口压力和引气掺混对燃气轮 机涡轮机和动力涡轮性能的影响。

附图说明

图1是根据本发明的燃气轮机涡前引气装置与机匣连接的整体立体图；

图2是图1中除去蜗壳后的立体图，其中箭头为轴向进气方向；

图3是图2的从另一视角看的立体图；

图4是图3的另一变形图；

图5是图3的又一变形图；

图6是根据本发明的燃气轮机涡前引气装置的蜗壳的立体图；

图7是具有本发明的燃气轮机涡前引气装置的燃气轮机的横截面示意 图；

图8是具有本发明的燃气轮机涡前引气装置的燃气轮机的横截面的另一 示意图，与图7不同的是蜗壳的蜗舌为阶梯状蜗舌。

其中，附图标记说明如下：

1机匣312引气口

11涡轮流道段313蜗舌

2涡轮32旁通引气槽部

21叶片321外周面

3燃气轮机涡前引气装置322引气槽口

31蜗壳T引流流道

311连接面

具体实施方式

下面参照附图来详细说明根据本发明的燃气轮机涡前引气装置。

参照图1至图8，根据本发明的燃气轮机涡前引气装置，燃气轮机具有 机匣1和燃烧室(未示出)，机匣1具有收容涡轮2并接收从燃烧室排出的 轴向进气的涡轮流道段11，涡轮2周向设置有叶片21。