[发明专利]压气机引气结构和航空发动机

说明书

本公开涉及一种压气机引气结构和航空发动机。其中，压气机引气结构包括：两级转子轮盘；两级转子叶片；鼓筒，其上设有多个沿周向分布的引气口；以及多个导流叶片，周向分布地设置在鼓筒的外壁上并与引气口位于同一轴向位置处，用于对气流进行导流并引向引气口，每两个导流叶片分别对应设置在一个引气口的两端；其中，导流叶片的偏移方向被配置为与转子轮盘的旋转方向一致。导流叶片能够将引气口附近紊乱的流场进行整流，并引向引气口，相较于一端设置导流叶片的结构形式，有效降低引气流动损失，有效提高引气效率。

技术领域

本公开涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种压气机引气结构和航空发动机。

背景技术

在航空发动机压气机中，工作温度相对较高的涡轮转静子部件通常需要从工作温度相对较低的压气机端引冷气进行冷却，由于发动机结构尺寸等限制，来自压气机主流道的引气多经过转子内腔流向涡轮端，通常在转子鼓筒壁上直接开孔将压气机主流道的具有一定压力的冷却气引向转子内腔，但在该设计技术中存在以下问题：

1、鼓筒壁上的引气口多位于级间凹腔处，该位置的流场受其位置及形状的影响，极为紊乱，引气效率较低；

2、通常鼓筒壁上的引气口沿周向间隔分布且随转子旋转，而引气口位置的气流虽具有一定的周向速度，但周向速度低于引气口周向旋转速度，引气气流流向相对运动速度较高的引气口时进一步加剧了引气流动损失，降低了引气效率。

发明内容

经发明人研究发现，相关技术中的压气机引气结构存在引气效率不高的技术问题。

有鉴于此，本公开实施例提供一种压气机引气结构和航空发动机，能够有效减少引气损失，提高引气效率。

根据本公开的一些实施例提供的一种压气机引气结构，包括：两级转子轮盘，相对设置；两级转子叶片，每级转子叶片对应设置在一级转子轮盘的外沿；鼓筒，设置在两级转子轮盘之间，每端对应与一级转子轮盘连接，其上设有多个沿周向分布的引气口；以及多个导流叶片，周向分布地设置在鼓筒的外壁上并与引气口位于同一轴向位置处，用于对气流进行导流并引向引气口，每两个导流叶片分别对应设置在一个引气口的两端；其中，导流叶片的偏移方向被配置为与转子轮盘的旋转方向一致。

在一些实施例中，还包括多个间断机匣，每个间断机匣的两端分别与相邻且不在同一个引气口两端的两个导流叶片的叶顶连接。

在一些实施例中，还包括多个侧板机匣，每个侧板机匣的两端分别与相邻且不在同一个引气口两端的两个导流叶片的叶身连接，侧板机匣位于导流叶片靠近前一级转子轮盘的一侧，侧板机匣、间断机匣与导流叶片共同形成中空结构。

在一些实施例中，导流叶片与引气口均位于靠近后一级转子轮盘的一侧。

在一些实施例中，导流叶片与后一级转子轮盘的侧壁相连接。

在一些实施例中，引气口包括方形口。

在一些实施例中，导流叶片被配置为离心叶片或斜流叶片。

在一些实施例中，导流叶片的叶根的宽度方向与鼓筒的轴向一致。

在一些实施例中，引气口在沿着引气方向上呈渐扩结构。

在一些实施例中，还包括位于两级转子叶片之间的静子叶片，导流叶片与引气口在轴向位置上均位于静子叶片和后一级转子叶片之间。

根据本公开的一些实施例提供的一种航空发动机，包括前述压气机引气结构。

因此，根据本公开实施例，通过在鼓筒的外壁上设置周向分布的导流叶片，每两个导流叶片分别对应设置在一个引气口的两端，导流叶片的偏移方向被配置为与转子轮盘的旋转方向一致，能够将引气口附近紊乱的流场进行整流，并引向引气口，相较于一端设置导流叶片的结构形式，有效降低引气流动损失，有效提高引气效率。

附图说明