[发明专利]一种燃气涡轮发动机

说明书

本发明的目的在于提供一种燃气涡轮发动机，安装有气固分离引气装置，气固分离引气装置的迎风组件包括百叶窗式的多个挡风板，多个挡风板之间存在流体通道，当冷气快速流过挡风板表面时，由于惯性作用，冷气中的固体颗粒会沿挡风板的方向继续运动。而冷气中的气体由于惯性小，在受到挡风板的阻挡时，会与固体颗粒分离，使得挡风板后引气位置处固体颗粒含量较低。固体颗粒的含量较低的冷气在引气管路的作用下，从流体通道流入挡风板的内侧，并进入引气孔。后安装边既能防止固体颗粒回流，也能防止涡流的产生，使得气固分离引气装置工作稳定，并且提高了除尘效率。

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，更具体地涉及一种具有气固分离引气装置的燃气涡轮发动机。

背景技术

随着燃气涡轮发动机的发展，涡轮前温度不断提高，涡轮叶片的热负荷也越来越高。为保证涡轮叶片在高温下的可靠工作，目前的涡轮叶片均采用气膜冷却技术。目前，很多发动机的预选系统引气装置未采用任何除尘措施，如图1所示，冲击孔3’的周围没有设置除尘装置。

然而，由于发动机运行环境比较恶劣，空气中来源于工业排放、燃烧烟尘、土壤扬尘等的灰尘含量高，冷气中不可避免的会携带部分固体颗粒，长期使用必然会造成叶片冷却通道及气膜孔内颗粒的累积，导致通道有效面积缩小，甚至造成气膜孔的堵塞。轻则造成冷气侧冷却效率下降，气膜孔阻力增大流量降低，叶片寿命受到影响；重则导致叶片局部冷却失效，甚至叶片烧毁。因此，需对进入叶片的冷气进行除尘。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃气涡轮发动机，该燃气涡轮发动机安装有气固分离引气装置，能够有效地对进入引起口的引气进行除尘。

为实现所述目的的燃气涡轮发动机，包括机匣，所述机匣的外壁上开设有用于冷气流入的引气孔，其特征在于，所述燃气涡轮发动机还包括气固分离引气装置，所述气固分离引气装置包括沿所述机匣轴向从前向后设置的迎风组件和后安装边；

所述迎风组件包括沿所述机匣轴向从前向后分离设置的多个挡风板，各所述挡风板由前向后倾斜；

对于多个所述挡风板中任意一对相邻设置的前挡风板和后挡风板，在所述机匣的轴向上，所述前挡风板位于所述后挡风板的前方；

在所述机匣的径向上，所述前挡风板具有前内侧端和前外侧端，所述后挡风板具有后内侧端和后外侧端，所述后内侧端位于所述前内侧端的外侧，所述前外侧端位于所述后内侧端的外侧，所述后外侧端位于所述前外侧端的外侧；所述前挡风板与所述后挡风板之间形成流体通道；

所述迎风组件与所述后安装边连接，所述迎风组件、所述后安装边和所述机匣围成用于所述冷气穿过的流动空间，所述引气孔与所述流动空间连通,以容许部分所述冷气能够从所述流体通道中穿过所述迎风组件进入所述流动空间，并穿过所述流动空间进入所述引气孔。

所述的燃气涡轮发动机，其进一步的特点是，所述迎风组件和所述后安装边为圆环结构并且围绕所述机匣设置，所述迎风组件还包括多根沿所述机匣的周向均匀分布的支撑条；多个所述挡风板为圆弧形，所述圆弧形所在的平面垂直于所述机匣的轴心线；

所述支撑条中包括任意一对相邻设置的第一支撑条和第二支撑条，在所述机匣的轴向上，所述第一支撑条和所述第二支撑条均从所述迎风组件的一侧延伸到所述迎风组件的另一侧，并且与所述后安装边连接；

在所述机匣的轴向上，多个所述挡风板的一端安装在所述第一支撑条上，另一端安装在所述第二支撑条上。

所述的燃气涡轮发动机，其进一步的特点是，所述支撑条与所述机匣的轴心线在空间内共面。

所述的燃气涡轮发动机，其进一步的特点是，多个所述挡风板与所述机匣的轴心线的夹角为10°至80°。

所述的燃气涡轮发动机，其进一步的特点是，所述支撑条与所述机匣的轴心线的夹角为20°至80°。