CN102261674A - 减小压力损失的过渡支承件 - Google Patents

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R·R·彭特科斯特
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    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
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    • F23R3/60—Support structures; Attaching or mounting means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本申请涉及减小压力损失的过渡支承件。其中，一种用于涡轮机械的过渡件(20)支承件包括一个或多个支承臂(40)，其穿过扩散器流动路径(42)朝向过渡件(20)延伸。一个或多个支承臂(40)包括流向表面(46)和横向表面(48)。流向表面(40)的流向范围(50)大于横向表面(48)的横向范围(52)，以减小经过一个或多个支承臂(40)的流体的流动(32)中的流动异常。涡轮机械包括燃烧器(14)、扩散器(34)、在操作上连接到燃烧器(14)的过渡件(20)和过渡件支承件，过渡件支承件包括一个或多个支承臂(40)，其穿过流体的流动(32)延伸到过渡件(20)。支承臂(40)包括流向表面(46)和横向表面(48)。流向表面(46)的流向范围(50)大于横向表面(48)的横向范围(52)，以减小经过一个或多个支承臂(40)的流体的流动(32)中的流动异常。

Description

减小压力损失的过渡支承件
技术领域
本文所公开的主题大体而言涉及涡轮机械(turbomachines)。更具体而言，本公开内容涉及对涡轮机械的燃烧器构件的支承件。
背景技术
涡轮机械(例如燃气涡轮)包括过渡件，其将来自压缩机和扩散器的流动朝向燃烧器引导(direct)且将燃烧产物朝向涡轮引导。过渡件通常位于涡轮机械中且经由过渡件支承件固定于涡轮机械中。典型过渡件支承件包括一个或多个臂，其延伸穿过在扩散器与过渡件之间的流动路径。常规支承件的臂在很大程度上阻挡流动路径中的流动，导致经过过渡支承件支架的压降和流动不稳定性。此压降不利地影响总系统性能。
发明内容
根据本发明的一方面，一种用于涡轮机械的过渡件支承件包括一个或多个支承臂，该一个或多个支承臂穿过流体的流动延伸(extendingacross)到过渡件。该一个或多个支承臂包括流向表面(streamwisesurface)和横向表面(crosswise surface)。流向表面的流向范围大于横向表面的横向范围，以减小经过一个或多个支承臂的流体的流动(flow offluid)中的流动异常。
根据本发明的另一方面，一种涡轮机械包括燃烧器、扩散器和过渡件，过渡件在操作上连接到燃烧器用于将来自扩散器的流动引导至燃烧器内。过渡件支承件被配置成将过渡件固定于相对于燃烧器的预期位置且包括一个或多个支承臂，该一个或多个支承臂穿过流体的流动延伸到过渡件。该一个或多个支承臂包括流向表面和横向表面。流向表面的流向范围大于横向表面的横向范围以减小经过一个或多个支承臂的流体的流动中的流动异常。
通过下文的结合附图的描述，这些和其它优点和特点将变得更明显。
附图说明
被认为是本发明的主题在所述权利要求中特别地指出且明确地主张。通过下文的结合附图的详细描述，本发明的前述和其它特点和优点变得明显，其中：
图1是涡轮机械的实施例的截面图；
图2是用于涡轮机械的过渡件支承件的实施例的示意图；
图3是用于涡轮机械的过渡件支承件的实施例的截面图；
图4是用于涡轮机械的过渡件支承件的另一实施例的截面图；以及
图5是用于涡轮机械的过渡件支承件的又一实施例的截面图。
元件符号列表：
10  燃气涡轮
12  压缩机
14  燃烧器
16  涡轮
18  转子轴杆
20  过渡件
22  上游端
26  下游端
28  后框架
32  流动
34  扩散器
38  支承支架
40  支承臂
42  扩散器流动路径
44  舌片
46  流向表面
48  横向表面
50  流向范围
52  横向范围
54  前缘
56  弦
58  顶点
60  腿
详细描述参看附图以举例说明的方式解释本发明的实施例，以及优点和特点。
具体实施方式
在图1中示出涡轮机械的一实施例，例如燃气涡轮10。燃气涡轮10包括压缩机12，压缩机12提供压缩流体到多个燃烧器14。如由箭头32所示的流动从压缩机12前进通过扩散器34，扩散器34在一些实施例中可为径向扩散器。流动32穿过过渡件20且进入燃烧器14用于燃烧。燃料喷射于燃烧器14内，与压缩空气混合并被点燃。燃烧的热气体产物流到涡轮16，涡轮16从热气体提取功以驱动转子轴杆18，而转子轴杆18驱动压缩机12。多个燃烧器14可在周向布置于转子轴杆18的周围，且在一些实施例中，可为例如6个、10个、14个或18个燃烧器14。过渡件20在上游端22联接到燃烧器14且在下游端26联接到涡轮16的后框架28。过渡件20从燃烧器14向涡轮16运送热气流。
过渡件20位于燃气涡轮10中且由过渡支承支架38固定于燃气涡轮10中。在一些实施例中，过渡支承支架38由(例如)一个或多个紧固件固定到扩散器34上，该一个或多个紧固件延伸穿过该过渡支承支架38且到扩散器34内。如图2所示，过渡支承支架38包括一个或多个支承臂40，该一个或多个支承臂40穿过扩散器流动路径42从扩散器34延伸到过渡件20且支承它。在每个支承臂40的一端，过渡支承支架38包括(例如)用于将过渡支承支架38固定到过渡件20上的舌片44。
支承臂40被配置成和安置成减小扩散器流动路径42中经过支承臂40的压降和/或湍流。举例而言，如图3所示，过渡支承支架38的一些实施例包括具有基本上矩形截面的支承臂40。矩形截面包括流向表面46和横向表面48，流向表面46的取向平行于经过扩散器34的流动32，且横向表面48的取向垂直于经过扩散器34的流动32。如图3所示，流向表面46的流向范围50大于横向表面48的横向范围52以减小支承臂40对流动32的阻挡，从而导致经过支承臂40的压降和/或湍流减小。
在图4所示的另一实施例中，支承臂40可被配置成具有翼形截面(airfoil-shaped cross section)。翼形截面包括位置和取向基本上朝向流动32的前缘54和基本上沿着流动32的方向延伸的弦56。翼形截面的配置和取向减小压降和/或湍流。支承臂40截面并不限于矩形或翼形。举例而言，如图5所示，支承臂40截面可为三角形，且具有朝向流动32的顶点58。一个或多个腿60沿着支承臂40在流向延伸。
虽然仅关于有限的几个实施例描述了本发明，但应易于了解本发明并不限于这些公开的实施例。而是，可修改本发明以合并之前未描述的任意多个变型、更改、替代或等效布置，但这些仍与本发明的精神和范围相符。此外，虽然描述了本发明的各种实施例，但应了解本发明的方面可仅包括所描述实施例中的一些。因此，本发明不应视作受前文描述限制，而是仅受所附权利要求的范围限制。

Claims (10)

1.一种用于涡轮机械的过渡件(20)支承件，包括：
一个或多个支承臂(40)，其穿过扩散器流动路径(42)朝向过渡件(20)延伸，所述一个或多个支承臂(40)包括流向表面(46)和横向表面(48)，其中，所述流向表面(40)的流向范围(50)大于所述横向表面(48)的横向范围以减小经过所述一个或多个支承臂的流体的流动(32)中的流动异常。
2.根据权利要求1所述的支承件，其特征在于，所述支承件固定到所述过渡件(20)和/或所述涡轮机械的扩散器(34)上。
3.根据权利要求1所述的支承件，其特征在于，所述一个或多个支承臂(40)是两个支承臂(40)。
4.根据权利要求1所述的支承件，其特征在于，所述一个或多个支承臂(40)具有基本上矩形的截面形状。
5.根据权利要求1所述的支承件，其特征在于，所述一个或多个支承臂(40)具有基本上翼形的截面。
6.根据权利要求5所述的支承件，其特征在于，所述横向表面(48)是所述翼形的截面的前缘。
7.根据权利要求1所述的支承件，其特征在于，所述一个或多个支承臂(40)具有基本上三角形的截面形状。
8.一种涡轮机械，包括：
燃烧器(14)；
扩散器(34)；
过渡件(20)，其在操作上连接到所述燃烧器(14)用于从所述扩散器(34)向所述燃烧器(14)内引导流动(32)；以及
过渡件(20)支承件，其将所述过渡件(20)固定于相对于所述燃烧器(14)的预期位置，所述过渡件(20)支承件包括一个或多个支承臂(40)，所述一个或多个支承臂(40)穿过扩散器流动路径(42)朝向所述过渡件(20)延伸，所述一个或多个支承臂(40)包括流向表面(46)和横向表面(48)，其中，所述流向表面(40)的流向范围(50)大于所述横向表面(48)的横向范围(50)以减小经过所述一个或多个支承臂(40)的流体的流动(32)中的流动异常。
9.根据权利要求8所述的涡轮机械，其特征在于，所述支承件固定到所述涡轮机械的所述过渡件(20)和/或扩散器(34)上。
10.根据权利要求8所述的涡轮机械，其特征在于，所述一个或多个支承臂(40)具有基本上翼形的截面。
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