CN111441991A - 一种改善压气机性能用带背腔的轴线斜槽式处理机匣 - Google Patents

Abstract

一种改善压气机性能用带背腔的轴线斜槽式处理机匣，它涉及一种机匣。本发明为了解决现有的轴向斜槽处理机匣存在压气机峰值效率降低较多的问题。本发明包括外壳体(1)、环形肋(2)和轴向斜槽(3)，环形肋(2)内嵌到外壳体(1)内，轴向斜槽(3)安装在环形肋(2)的内孔和外壳体(1)内，轴向斜槽(3)上以环形阵列的形式开设多个槽孔(3‑1)，槽孔(3‑1)分别在轴向和径向上倾斜，槽孔(3‑1)的轴向倾斜角度为(α)，α＝10°～35°，槽孔(3‑1)的径向倾斜角度为(β)，β＝30°～50°，外壳体(1)和轴向斜槽(3)之间所围成的空间为背腔(B)。本发明用于改善压气机性能。

Description

一种改善压气机性能用带背腔的轴线斜槽式处理机匣

技术领域

本发明涉及一种机匣。具体涉及一种动态油气分离设备，属于能源动力技术领域。

背景技术

目前的燃机机组在巡航工况下存在喘振裕度低、原型防喘机匣扩稳效果差、设计工况和低工况压气机效率降低大、加工复杂，不利于该型机高效、稳定运行。用常规轴向斜槽处理机匣虽结构简单，但扩稳效果处于中等水平，回流流体重新进入叶片通道时，与主流流体混合时掺混损失较大，导致压气机峰值效率降低较多。

综上所述，现有的轴向斜槽处理机匣存在压气机峰值效率降低较多的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的轴向斜槽处理机匣存在压气机峰值效率降低较多的问题。进而提供一种改善压气机性能用带背腔的轴线斜槽式处理机匣。

本发明的技术方案是：一种改善压气机性能用带背腔的轴线斜槽式处理机匣包括外壳体、环形肋和轴向斜槽，环形肋内嵌到外壳体内，轴向斜槽安装在环形肋的内孔和外壳体内，轴向斜槽上以环形阵列的形式开设多个槽孔，槽孔分别在轴向和径向上倾斜，槽孔的轴向倾斜角度为α，α＝10°～35°，槽孔的径向倾斜角度为β，β＝30°～50°，外壳体和轴向斜槽之间所围成的空间为背腔B。

进一步地，外壳体包括第一环形段、第二环形段和第三环形段，第一环形段、第二环形段和第三环形段由左至右依次同轴设置并制成一体。

进一步地，第一环形段、第二环形段和第三环形段的内孔径由左至右依次减小。

进一步地，轴向斜槽为环形锥台结构，且轴向斜槽的进气段与排气段的外侧壁上设有限位连接凸起。

进一步地，第三环形段的内径由左至右逐渐缩小，且第三环形段的内径变化与轴向斜槽环形锥台内径平稳过渡。

更进一步地，它还包括多个紧固件，轴向斜槽的限位连接凸起与外壳体之间通过多个紧固件可拆卸连接。

进一步地，环形肋和轴向斜槽的径向间隙为3mm～10mm。

优选地，环形肋和轴向斜槽的径向间隙为5mm～7mm。

本发明与现有技术相比具有以下效果：

本发明与常规轴向斜槽处理机匣相比，背腔将叶顶附面层回流流体整流，减小回流流体重新进入叶片通道时与主流流体的撞击损失，背腔内进气段通过静压差吸除叶片通道下游过厚的端壁附面层，端壁附面层流体由环形肋和轴向斜槽的径向间隙进入背腔内排气段，背腔内排气段通过喷气提高叶片进口轴向速度，减小进气攻角，抑制叶背附面层的分离，极大地扩大了压气机稳定运行范围。背腔内设置的环形肋与轴向斜槽的径向间隙可以控制回流流体的流量大小，通过调整其径向间隙来获得巡航工况下较高喘振裕度与设计工况下较低峰值效率损失的平衡点。

附图说明

图1为本发明的改善压气机性能用带背腔的轴向斜槽式处理机匣结构简图。

图2为轴向斜槽的俯视图。

图3为图2的剖视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式的一种改善压气机性能用带背腔的轴线斜槽式处理机匣包括外壳体1、环形肋2和轴向斜槽3，环形肋2内嵌到外壳体1内，轴向斜槽3安装在环形肋2的内孔和外壳体1内，轴向斜槽3上以环形阵列的形式开设多个槽孔3-1，槽孔3-1分别在轴向和径向上倾斜，槽孔3-1的轴向倾斜角度为α，α＝10°～35°，槽孔3-1的径向倾斜角度为β，β＝30°～50°，外壳体1和轴向斜槽3之间所围成的空间为背腔B。

本实施方式的外壳体和环形肋右侧构成进气段，外壳体和环形肋左侧构成排气段。环形肋和轴向斜槽的径向间隙控制回流流体的流量大小。

具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的外壳体1包括第一环形段 1-1、第二环形段1-2和第三环形段1-3，第一环形段1-1、第二环形段1-2和第三环形段1-3由左至右依次同轴设置并制成一体。如此设置，便于环形肋和轴向斜槽的安装，还便于生产制造。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的第一环形段1-1、第二环形段1-2和第三环形段1-3的内孔径由左至右依次减小。如此设置，便于与轴向斜槽的内径形成平稳过渡。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式的轴向斜槽3为环形锥台结构，且轴向斜槽3的进气段与排气段的外侧壁上设有限位连接凸起3-2。如此设置，便于与外壳体连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式的第三环形段1-3的内径由左至右逐渐缩小，且第三环形段1-3的内径变化与轴向斜槽3环形锥台内径平稳过渡。如此设置，便于进气段的气体顺利排出，排出过程中没有阻力。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式的还包括多个紧固件4，轴向斜槽3的限位连接凸起3-2与外壳体1之间通过多个紧固件4可拆卸连接。如此设置，连接简单方便。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。

具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式的环形肋2和轴向斜槽3的径向间隙为3mm～10mm。如此设置，便于控制回流流体的流量大小。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。

具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，本实施方式的环形肋2和轴向斜槽3的径向间隙为5mm～7mm。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。

结合图1说明本发明的工作原理：

带背腔的轴向斜槽式处理机匣由外壳体1、环形肋2、轴向斜槽3组成。外壳体和环形肋右侧空间构成进气段，外壳体和环形肋左侧空间构成排气段。外壳体通过紧固件与轴向斜槽连接。环形肋和轴向斜槽的径向间隙控制回流流体的流量大小。本发明的背腔将叶顶附面层回流流体整流，减小回流流体重新进入叶片通道时与主流流体的撞击损失，背腔内进气段通过静压差吸除叶片通道下游过厚的端壁附面层，端壁附面层流体由环形肋和轴向斜槽的径向间隙进入背腔内排气段，背腔内排气段通过喷气提高叶片进口轴向速度，减小进气攻角，抑制叶背附面层的分离，极大地扩大了压气机稳定运行范围。背腔内设置的环形肋与轴向斜槽的径向间隙可以控制回流流体的流量大小，可获得巡航工况下较高喘振裕度与设计工况下较低峰值效率损失的平衡点。

以上所述仅对本发明的优选实施例进行了描述，但本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域的技术人员在本发明的启示之下，在不脱离发明宗旨下，对本发明的特征和实施例进行的各种修改或等同替换以适应具体情况均不会脱离本发明的精神和权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种改善压气机性能用带背腔的轴线斜槽式处理机匣，其特征在于：它包括外壳体(1)、环形肋(2)和轴向斜槽(3)，环形肋(2)内嵌到外壳体(1)内，轴向斜槽(3)安装在环形肋(2)的内孔和外壳体(1)内，

轴向斜槽(3)上以环形阵列的形式开设多个槽孔(3-1)，槽孔(3-1)分别在轴向和径向上倾斜，槽孔(3-1)的轴向倾斜角度为(α)，α＝10°～35°，槽孔(3-1)的径向倾斜角度为(β)，β＝30°～50°，外壳体(1)和轴向斜槽(3)之间所围成的空间为背腔(B)。

2.根据权利要求1所述的一种改善压气机性能用带背腔的轴线斜槽式处理机匣，其特征在于：外壳体(1)包括第一环形段(1-1)、第二环形段(1-2)和第三环形段(1-3)，第一环形段(1-1)、第二环形段(1-2)和第三环形段(1-3)由左至右依次同轴设置并制成一体。

3.根据权利要求2所述的一种改善压气机性能用带背腔的轴线斜槽式处理机匣，其特征在于：第一环形段(1-1)、第二环形段(1-2)和第三环形段(1-3)的内孔径由左至右依次减小。

4.根据权利要求3所述的一种改善压气机性能用带背腔的轴线斜槽式处理机匣，其特征在于：轴向斜槽(3)为环形锥台结构，且轴向斜槽(3)的进气段与排气段的外侧壁上设有限位连接凸起(3-2)。

5.根据权利要求4所述的一种改善压气机性能用带背腔的轴线斜槽式处理机匣，其特征在于：第三环形段(1-3)的内径由左至右逐渐缩小，且第三环形段(1-3)的内径变化与轴向斜槽(3)环形锥台内径平稳过渡。

6.根据权利要求5所述的一种改善压气机性能用带背腔的轴线斜槽式处理机匣，其特征在于：它还包括多个紧固件(4)，轴向斜槽(3)的限位连接凸起(3-2)与外壳体(1)之间通过多个紧固件(4)可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的一种改善压气机性能用带背腔的轴线斜槽式处理机匣，其特征在于：环形肋(2)和轴向斜槽(3)的径向间隙为3mm～10mm。

8.根据权利要求1或7所述的一种改善压气机性能用带背腔的轴线斜槽式处理机匣，其特征在于：环形肋(2)和轴向斜槽(3)的径向间隙为5mm～7mm。

Images