[发明专利]一种涡轮以及发动机

说明书

本发明公开了一种涡轮以及发动机，涡轮包括圆台形的轮体，轮体的周边上均匀布置有若干条螺旋形流道，所述螺旋形流道的进口位于轮体的大端端面上，所述螺旋形流道的出口位于轮体的小端端面上，所述螺旋形流道的管径从进口端向出口端逐渐缩小；所述螺旋形流道上还设置有沿构成流道内壁面的母线延伸的螺旋形侧开口，所述螺旋形侧开口用于使进入螺旋形流道的流体从轮体周边喷出；所述发动机包括涡轮。本发明中的涡轮以及发动机，其通过在螺旋形流道上设置螺旋形侧开口，使进入螺旋形流道的流体不仅能从轮体的小端流出，还能从轮体周边喷出，从轮体周边流出的气流产生的推力能很大的提高涡轮的输出力矩，从而使涡轮及发动机的负载性能更好。

技术领域

本发明涉及发动机技术领域，特别涉及一种涡轮以及使用这种涡轮的发动机。

背景技术

现有涡喷发动机和燃气轮机的涡轮叶片要求有极高的受力强度和耐高温强度，因此对制造涡轮叶片的材料要求极高，需要其具有很高的抗拉强度、屈服强度、延伸率和红硬性，并且现有涡喷发动机和燃气轮机还存在热效率转化较低的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种涡轮以及发动机，以解决现有涡喷发动机和燃气轮机对涡轮叶片材料的性能要求极高的问题，以及解决现有涡喷发动机和燃气轮机热转化效率低的技术问题。

本发明涡轮，包括圆台形的轮体，所述轮体的周边上均匀布置有若干条螺旋形流道，所述螺旋形流道的两端口部分别位于轮体的两端端面上，所述螺旋形流道的管径从轮体大端向轮体小端逐渐缩小；

所述螺旋形流道上还设置有沿构成流道内壁面的母线延伸的螺旋形侧开口，所述螺旋形侧开口用于使进入螺旋形流道的流体从轮体周边喷出。

进一步，构成螺旋形流道内壁面的母线为圆锥螺旋线，或者构成螺旋形流道内壁面的母线在垂直于轮体轴心线的平面上的正投影为对数螺旋线、斐波那契螺旋线或者阿基米德螺旋线。

本发明还公开了一种具有前述涡轮的发动机，所述发动机包括中轴和发动机壳，所述涡轮设置在中轴的后端上，所述发动机壳的后端上设置有套在涡轮外的涡轮壳，所述涡轮壳与涡轮之间形成狭窄的导流缝口。

本发明的有益效果：

1、本发明中的涡轮以及发动机，其利用螺旋形流道代替现有的涡轮叶片，螺旋形流道的结构强度相对于涡轮叶片大大提高，从而能降低对涡轮材料的要求，解决了涡轮叶片容易在高温下受力损坏的问题。

2、本发明中的涡轮以及发动机，其螺旋形流道不仅能从轮体端面上的出口喷出工作介质，而且还能从轮体侧面上的螺旋形侧开口喷出工作介质，使得工作介质不仅能正向作用于螺旋形流道的内表面而使涡轮旋转，工作介质还能从侧向喷出从而产生反推力使涡轮旋转，以及从涡轮和涡轮壳体之间狭窄导流缝口排出的工作介质还能正向作用于螺旋形流道的外表面时涡轮旋转，这样工作介质对涡轮的综合作用能很大的提升涡轮的输出力矩，并提高了发动机的热效率。

附图说明

图1为涡轮的一侧立体结构示意图；

图2为涡轮的另一侧立体结构示意图；

图3为涡轮的剖视结构示意图；

图4为发动机的结构示意图，图中箭头表示气流方向；

图5为涡轮的另一种结构示意图，图中箭头表示气流方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。

实施例一，如图1-4所示，本实施例中涡轮，包括圆台形的轮体1，所述轮体的周边上均匀布置有若干条螺旋形流道2，所述螺旋形流道的进口位于轮体的大端端面上，所述螺旋形流道的出口位于轮体的小端端面上，所述螺旋形流道的管径从进口端向出口端逐渐缩小。