[发明专利]径向排气扩散器

说明书

本申请提供一种用于燃气涡轮发动机的径向排气扩散器。该径向扩散器可以包括外筒、定位在外筒内的内筒、和将内筒支承在外筒内的多个支承杆。支承杆仅定位在内筒底半部附近。

技术领域

本申请以及产生的专利总体涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及与燃气涡轮发动机等一起使用的具有改进的气动性能和改进的部件寿命的径向排气扩散器。

背景技术

燃气涡轮发动机大体包括定位在最后一级涡轮下游的排气扩散器。总体而言，排气扩散器将离开最后一级涡轮的热燃烧气体的动能转化成呈增大静压形式的势能。排气扩散器沿流动方向引导热燃烧气体穿过横截面积增大的壳体。排气扩散器大体包括安装于毂上并且由壳体封装的多个支柱。

径向排气扩散器大体包括多个转向叶片(turning vane)。转向叶片可以提供从轴向方向到径向方向的平滑流过渡(smooth flow transition)。转向叶片可以由周向定位在排气扩散器的毂或内筒附近的多个杆支承。杆支承转向叶片并且为内筒提供结构完整性和刚度。然而，使用杆可能造成其中的压力损失。此外，转向叶片和杆在操作条件恶劣的现场可能遭受频繁故障。该故障问题在使用杆而不使用转向叶片的排气扩散器设计中可能更加严重。

发明内容

本申请以及产生的专利因此提供一种用于燃气涡轮发动机的径向排气扩散器。该径向扩散器可以包括外筒、定位在外筒内的内筒、和将内筒支承在外筒内的多个支承杆。支承杆可以仅定位在内筒底半部(inner barrel bottom half portion)附近。

除了上述第一方面的用于燃气涡轮发动机的径向排气扩散器，本申请还提供基于第一方面的如下其它技术方案：

技术方案1：根据第一方面的径向排气扩散器，所述多个支承杆仅定位在外筒底半部附近。

技术方案2：根据第一方面的径向排气扩散器，所述多个支承杆定位在所述内筒的六点钟位置附近。

技术方案3：根据第一方面的径向排气扩散器，所述多个支承杆定位在所述内筒的三点钟位置和九点钟位置之间。

技术方案4：根据第一方面的径向排气扩散器，所述多个支承杆定位在所述内筒的四点钟位置和八点钟位置之间。

技术方案5：根据第一方面的径向排气扩散器，所述多个支承杆包括相对于发动机轴线的倾斜角度。

技术方案6：根据第一方面的径向排气扩散器，所述多个支承杆包括十(10)个支承杆或少于十个的支承杆。

技术方案7：根据第一方面的径向排气扩散器，所述多个支承杆包括八(8)个支承杆或少于八个的支承杆。

技术方案8：根据第一方面的径向排气扩散器，所述多个支承杆包括六(6)个支承杆或少于六个的支承杆。

技术方案9：根据第一方面的径向排气扩散器，所述多个支承杆包括圆形或椭圆形状。

本申请以及产生的专利还提供一种使排放气体流过排气扩散器的方法。该方法可以包括以下步骤：将排气扩散器的内筒定位在外筒内；通过多个支承杆将内筒支承在外筒内；将支承杆定位在内筒底半部和外筒底半部附近；以及与通过内筒底部和外筒底部相反，使更大体积的排放气体在内筒底部和外筒底部外侧流动。

除了上述第二方面的使排放气体流过排气扩散器的方法，本申请还提供基于第二方面的如下其它技术方案：

技术方案10：根据第二方面的方法，所述多个支承杆避免更大体积的排放气体。

技术方案11：根据第二方面的方法，支承步骤包括通过六(6)个支承杆将所述内筒支承在所述外筒内。