[发明专利]自适应矢量减涡器、高压压气机及其引气方法

说明书

本发明提供自适应矢量减涡器、高压压气机及其引气方法，其中的自适应矢量减涡器包括减涡管，可适应复杂的流动情况包括固定段和活动段，所述活动段具有所述减涡管的进气口，所述固定段和所述活动段可活动连接，所述活动段整体外型设置成可受引气驱动的气动结构。

技术领域

本发明涉及航空发动机的引气装置，尤其涉及减涡器。

背景技术

随着航空发动机技术的发展，涡轮前温度提升可以有效提高发动机效率，但也对涡轮叶片的冷却提出了更高的要求，一方面，涡轮冷却气体主要由高压压气机主流引气，被引走的气流不参与压气机做功，对耗油率有着重要影响。因此，提高引气利用率，采取措施降低引气沿程的压力损失在发动机设计中十分关键。

目前主流的航空发动机主要从高压压气机主流内侧引气，气流沿着径向经过压气机盘腔流入，再经过高压压气机盘轴之间的通道流入涡轮盘腔，再对涡轮叶片进行冷却。气流流经旋转盘腔，在盘腔的高速带动下，气流会存在较强的涡旋，导致极大地压力损失。为了降低引气气流在盘腔的损失，目前常规的减涡器中，管式减涡器得到了广泛的实际应用，但是由于盘腔内涡流状态随着压气机转速变化而变化，同时径向内流受到惯性力、离心力、哥氏力的作用，流动情况比较复杂，传统的减涡管固定的开口朝向和大小对气流流入减涡管时的压力损失降低效果十分有限，也难以适应盘腔内的复杂流动。

发明内容

本发明的目的是提供一种减涡管，其可适应复杂的流动情况。

本发明的另一目的是提供一种自适应减涡器，其进一步降低压力损失，增加冷却效率。

本发明的再一目的是提供一种压气机，其可降低引气导致的压力损失。

本发明的又一目的是提供一种压气机的引气方法，其可降低引气导致的压力损失。

一种减涡管包括固定段和活动段，所述活动段具有所述减涡管的进气口，所述固定段和所述活动段可活动连接，所述活动段整体外型设置成可受引气驱动的气动结构。

在一实施方式中，所述活动段设置成绕自身轴线转动，所述进气口与所述轴线具有夹角。

在一实施方式中，所述活动段和所述固定段通过轴承连接。

在一实施方式中，所述轴承为滚珠轴承。

在一实施方式中，所述进气口由所述活动段的切面限定。

在一实施方式中，所述固定段和所述活动段共轴线或者相交设置。

在一实施方式中，所述活动段的外周侧设置有导流板。

一种自适应矢量减涡器，该自适应矢量减涡器还包括支撑环，在所述支撑环上均布多根减涡管，所述减涡管为中任一所述的减涡管。

在一实施方式中，所述固定段设置成在所述支撑环的径向延伸。

一种高压压气机，包括鼓筒、轮盘和减涡器，所述鼓筒上设置有引气孔，所述轮盘上安装所述减涡器，所述减涡器为所述的自适应矢量减涡器，所述进气口与所述引气孔相对设置。

一种高压压气机的引气方法，从高压压气机主流内侧引气，气流沿着径向经过压气机盘腔流入，通过减涡管降低引气气流在盘腔的流动损失，其特征在于，将所述减涡管的进气口设置在可活动的活动段上，并将所述活动段设置成可由引气气流驱动的气动结构；通过引气气流驱动所述活动段，再通过活动段的活动引导所述进气口跟随来流方向，朝与来流方向相垂直的位置活动。

前述技术方案通过增加可活动的活动段，适应不同涡流状态的矢量减涡管，实现了引气流量增大且压力损失降低，增加了引气效率和冷却效率。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：