[实用新型]一种管式径向扩压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机斜流压气机技术领域，具体涉及一种管式径向扩压器。

背景技术

与径向扩压器匹配的回流器一般应用在燃气轮机双级离心压气机中，其与弯管段共同作用将第一级径向扩压器出口的径向、不均匀气流经过转向与整流，调整成为近似轴向的气流提供给第二级转子。回流器在整个斜流压气机中起到了承上启下的关键作用，其设计的是否合理直接关系到整个压气机的效率、裕度，以及两级压气机的匹配。回流器通道狭长、内部流动复杂，存在非常明显的二次流，如何抑制二次流、减小损失、提高出口均匀性是回流器设计的主要难点。近些年来，PW公司在某些型号燃气轮机的多级离心压气机中应用了管式扩压器、回流器与弯管，三者由一根管道构成，由径向伸出，绕到斜流压气机下一级进口处使所有管道并在一起轴向进气。这种应用于级与级之间的针对管式结构径向扩压器的设计与研究，国内还处于一片空白的阶段。

管式径向扩压器，弯管段与回流器用于替代径向扩压叶栅与回流器叶栅，因此管式结构的设计受到扩压叶栅与回流器叶栅几何形态的约束。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。

为此，本实用新型提出一种管式径向扩压器，该管式径向扩压器的工作范围较宽，效率较高。

根据本实用新型的管式径向扩压器，包括：收集管段，用于收集进入扩压器的气流；弯管段，用于将收集的气流进行减速增压处理；出口管段，用于将增压后的气流排出；所述弯管段处的半径最大，且所述收集管段与所述出口管段在最大半径处与弯管段相切。

其中，所述收集管段的中心轴线为三阶曲线，由四个控制点控制。

其中，所述出口管段的中心轴线为三阶曲线，由四个控制点控制。

其中，所述收集管段的入口处截面为圆形。

其中，所述收集管段的入口半径为6.3mm。

其中，所述弯管段最大半径处的截面为圆角矩形。

其中，所述出口管段的截面为扇形。

根据本实用新型的管式径向扩压器，配装管式结构的径向扩压器、弯管与回流器的斜流压气机与传统配装叶片式径向扩压器，弯管段与回流器的斜流压气机相比，配装管式结构的径向扩压器，弯管与回流器的斜流压气机表现出了工作范围宽，效率高的特点；效率比配装叶片式径向扩压器，弯管段与回流器的斜流压气机高1.4％，设计点压比高6.2％，稳定工作范围宽了一倍。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型的管式径向扩压器的结构示意图；

图2为根据本实用新型的管式径向扩压器的出口管段的截面示意图；

图3为根据本实用新型的管式径向扩压器的最大截面处的示意图；

图4为根据本实用新型的管式径向扩压器的出口管段的截面示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图1至图4具体描述根据本实用新型实施例的管式径向扩压器。

根据本实用新型的管式径向扩压器，包括收集管段，用于收集进入扩压器的气流；弯管段，用于将收集的气流进行减速增压处理；出口管段，用于将增压后的气流排出；所述弯管段处的半径最大，且所述收集管段与所述出口管段在最大半径处与弯管段相切。

根据本实用新型实施例的管式径向扩压器，弯管段与回流器的中心轴线是一条空间三维曲线，而三维曲线的造型是较为困难的。由于管式结构中心轴线的几何形态较为独特，难以给出解析表达式，因此设计中采用非均匀有理样条进行曲线设计，只需要给定曲线的有限个控制点，曲线即可唯一地确定，并且能够通过控制点的位置便捷地控制曲线两端点的切线方向。对于本实用新型实施例的管式结构，只需要在空间给出一系列的非均匀有理样条控制点，即可实现管式结构中心轴线设计。