[发明专利]一种可实现高温环境下内外环机匣协调变形的结构有效
申请号: | 201710830939.4 | 申请日: | 2017-09-15 |
公开(公告)号: | CN107476885B | 公开(公告)日: | 2019-12-20 |
发明(设计)人: | 杜强;刘军;高金海;王沛;柳光;刘红蕊;胡嘉麟;徐庆宗;杨晓洁 | 申请(专利权)人: | 中国科学院工程热物理研究所 |
主分类号: | F02C7/20 | 分类号: | F02C7/20;F01D25/26 |
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地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 机匣 内外环 结构设计特征 协调变形 弯曲型 承力 端壁 支板 航空发动机 地面燃气轮机 结构设计要求 工程化应用 倾斜式叶片 自由热膨胀 喷管 高温环境 设计特征 叶片通道 主流通道 组件位置 壁结构 倾斜式 热应力 收敛型 消除机 环端 换热 扩压 凸肋 叶片 变形 应用 协调 | ||
1.一种可实现高温环境下内外环机匣协调变形的结构,包括外环端壁机匣、内环端壁机匣以及设置在所述外环端壁机匣、内环端壁机匣之间的承力支板,所述内环端壁机匣、外环端壁机匣由不同温度水平冷却气流包裹,其特征在于,
--所述外环端壁机匣的内表面上沿其周向设有若干端壁凸肋结构,所述端壁凸肋结构的凸起方向向内,凸肋的表面凸起至主流通道内,所述端壁凸肋结构在周向上分布在各承力支板之间;
在各所述端壁凸肋结构的外侧固壁表面上设置有低热导率的石棉垫结构;
--所述承力支板沿周向布置在所述外环端壁机匣、内环端壁机匣之间的主流通道内,所述承力支板整体呈倾斜式或弯曲型支板结构,且沿所述承力支板的高度方向设有若干向外突出的加强凸肋结构,各所述加强凸肋的延伸方向与所述承力支板表面的流线方向基本一致。
2.根据权利要求1所述的结构,其特征在于,位于所述主流通道内的承力支板为倾斜式结构,其理论倾斜角度与机匣的回转对称中心线呈偏心形式,通过调整偏心点的位置,实现内环端壁机匣、外环端壁机匣膨胀空间的可调设计。
3.根据权利要求1所述的结构,其特征在于,位于所述主流通道的承力支板为弯曲型结构,其弯曲型式通过主流通道内流体动力学的计算分析优化得到。
4.根据权利要求1所述的结构,其特征在于,位于所述外环端壁机匣上的端壁凸肋结构采用钣金成形或者铸造的方式实现,或采用锻件毛坯经机械加工后成型得到。
5.根据权利要求1至4任一项所述的结构,其特征在于,所述结构应用于地面燃气轮机或航空发动机的多级高压压气机的后面级截面位置,或者应用在地面燃气轮机或航空发动机的热端部件位置。
6.根据权利要求1至4任一项所述的结构,其特征在于,所述结构应用于高扩压度或者收敛型管道内,所述承力支板的厚度根据管道所在机匣的承力、非承力要求确定。
7.根据权利要求1至4任一项所述的结构,其特征在于,所述结构应用于压气机叶片排或涡轮叶片排的主流通道内,位于所述主流通道内的压气机叶片或涡轮叶片为倾斜式的,或者弯曲式的结构。
8.根据权利要求1至4任一项所述的结构,其特征在于,所述端壁凸肋在所述外环端壁机匣上布置的整环数量为4~8条。
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