CN117662525A - 压气机盘腔冷却系统 - Google Patents
压气机盘腔冷却系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117662525A CN117662525A CN202211046975.9A CN202211046975A CN117662525A CN 117662525 A CN117662525 A CN 117662525A CN 202211046975 A CN202211046975 A CN 202211046975A CN 117662525 A CN117662525 A CN 117662525A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- air inlet
- compressor
- ejector
- cooling system
- air
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 29
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 8
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
- F04D29/582—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/5846—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps cooling by injection
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
本发明公开了一种压气机盘腔冷却系统，所述压气机盘腔冷却系统包括气源、压气机盘腔和引射器，所述气源的出气端连接有第一支路和第二支路，所述第一支路通过所述压气机盘腔后连通于所述引射器的第一进气口，所述第二支路连通于所述引射器的第二进气口，通过通入所述第二进气口的气体的高速引射，卷吸所述压气机盘腔内的气体进入所述引射器。本发明的压气机盘腔冷却系统中，压气机盘腔的排气端连通引射器的第一进气口，通过高速射流产生的负压辅助压气机盘腔排气，以同时实现对压气机盘腔供气和排气，在实现压气机盘腔的冷却效果的同时，避免因压气机盘腔内部压力过大导致封严位置的泄漏量增大。
Description
技术领域
本发明涉及一种压气机盘腔冷却系统。
背景技术
对于航空发动机高压压气机旋转轮盘，轮盘的温度直接决定了盘心、腹板等强度约束尺寸。为降低热应力对旋转盘的影响，通常需要引入冷气以冷却盘腔。盘腔的冷却效果和内部的流动情况密切相关，然而盘腔内部结构复杂，局部阻力损失较大，且离心力和径向哥氏力导致压气机盘腔中存在静压损失。增加供气压力可提高盘腔冷却效果，然而盘腔内压力提高也会导致封严位置的泄漏量增大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中对压气机盘腔供气以冷却盘腔的同时，存在封严位置的泄漏量增大的风险的缺陷，提供一种压气机盘腔冷却系统。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
本发明提供了一种压气机盘腔冷却系统，所述压气机盘腔冷却系统包括气源、压气机盘腔和引射器，所述气源的出气端连接有第一支路和第二支路，所述第一支路通过所述压气机盘腔后连通于所述引射器的第一进气口，所述第二支路连通于所述引射器的第二进气口，通过通入所述第二进气口的气体的高速引射，卷吸所述压气机盘腔内的气体进入所述引射器。
在本方案中，采用上述结构形式，压气机盘腔的排气端连通引射器的第一进气口，通过高速射流产生的负压辅助压气机盘腔排气，以同时实现对压气机盘腔供气和排气，在实现压气机盘腔的冷却效果的同时，避免因压气机盘腔内部压力过大导致封严位置的泄漏量增大。
较佳地，所述第一支路上安装有第一调节阀，所述第一调节阀用于控制第一支路中流通的气体的流量，所述第一调节阀位于所述气源和所述压气机盘腔之间。
在本方案中，采用上述结构形式，通过调节第一调节阀的开度，控制向压气机盘腔内部供气流量，可根据实际工况，调节用于冷却压气机盘腔的供气流量，灵活程度高。
较佳地，在所述第一支路上，所述第一调节阀和所述压气机盘腔之间安装有第一压力检测器，所述第一压力检测器用于监视流入所述压气机盘腔的气体的压力。
在本方案中，采用上述结构形式，通过查看第一压力检测器，监控流入压气机盘腔内的气体的压力，从而调节第一调节阀的开度，以便实时调整压气机盘腔的供气流量。
较佳地，所述第二支路上安装有第二调节阀，所述第二调节阀用于控制所述第二支路中流通的气体的流量，所述第二调节阀位于所述气源和所述引射器之间。
在本方案中，采用上述结构形式，通过调节第二调节阀的开度，控制向引射器内部通入的高速流体的流量，从而可根据实际工况，调节压气机盘腔的抽气流量，灵活程度高。
较佳地，在所述第一支路上，所述压气机盘腔和所述引射器之间安装有第二压力检测器，所述第二压力检测器用于监视从所述压气机盘腔抽出的气体的压力。
在本方案中，采用上述结构形式，通过查看第二压力检测器，监控从压气机盘腔抽出的气体的压力，从而调节第二调节阀的开度，以便实时调整压气机盘腔的抽气流量。
较佳地，所述第一调节阀采用电磁阀；
和/或，所述第一压力检测器采用压力表或压力传感器。
较佳地，所述第二调节阀采用电磁阀；
和/或，所述第二压力检测器采用压力表或压力传感器。
较佳地，所述引射器包括引射器本体、第一进气管和第二进气管，所述第一进气管自所述引射器本体的侧壁向外延伸并与所述引射器本体连通，所述第二进气管自所述引射器本体的第一端伸入所述引射器本体内部，其中，所述第一进气口位于所述第一进气管中远离所述引射器本体的一端，所述第二进气口位于所述第二进气管中远离所述引射器本体的一端。
较佳地，所述第二进气管伸入所述引射器本体内部的一端端部与所述引射器本体与所述第一进气管的连接处相比，更靠近于所述第一端。
在本方案中，采用上述结构形式，增强引射器的引射能力，从而加强对压气机盘腔的辅助排气。
较佳地，所述引射器本体包括依次连接的接收段、渐缩段、混合段和扩张段，所述第二进气管伸入所述接收段，所述渐缩段的内径从靠近所述接收段的一端至靠近所述混合段的一端由大到小过渡，所述扩张段的内径从靠近所述混合段的一端至外端由小到大过渡。
在本方案中，采用上述结构形式，通过渐缩段以减少压气机盘腔排出的气体和第二支路中的气体流通时的阻力损失；之后两种流体进入混合段，并在混合段中充分混合，以进行能量交换；之后两种流体进入扩张段，减速增压，之后从引射器排出。
较佳地，所述第一端内径记为D，所述第一进气管的内径d1，所述第二进气管的内径记为d2，所述第二进气管伸入所述引射器本体内部的一端与所述引射器本体与所述第一进气管的连接处之间的距离记为L，其中，d2/D＝1/3，D/d1＝1，L/d2＝1.5。
在本方案中，采用上述结构形式，采用上述结构形式，进一步增强引射器的引射能力，从而进一步加强对压气机盘腔的辅助排气。
本发明的积极进步效果在于：
本发明的压气机盘腔冷却系统中，压气机盘腔的排气端连通引射器的第一进气口，通过高速射流产生的负压辅助压气机盘腔排气，以同时实现对压气机盘腔供气和排气，在实现压气机盘腔的冷却效果的同时，避免因压气机盘腔内部压力过大导致封严位置的泄漏量增大。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的压气机盘腔冷却系统的结构示意图。
图2为本发明较佳实施例的引射器的结构示意图。
图3为本发明较佳实施例的引射器的简化示意图。
附图标记说明：
气源1
第一支路2
第二支路3
压气机盘腔4
引射器5
第一进气管51
第一进气口511
第二进气管52
第二进气口521
引射器本体53
第一端531
接收段532
渐缩段533
混合段534
扩张段535
第一调节阀6
第一压力检测器7
第二调节阀8
第二压力检测器9
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在以下的实施例范围之中。
本发明实施例提供了一种压气机盘腔冷却系统，请同时参阅图1、图2和图3。压气机盘腔冷却系统包括气源1、压气机盘腔4和引射器5，气源1的出气端连接有第一支路2和第二支路3，第一支路2通过压气机盘腔4后连通于引射器5的第一进气口511，第二支路3连通于引射器5的第二进气口521，通过通入第二进气口521的气体的高速引射，卷吸压气机盘腔4内的气体进入引射器5。气源1通过第一支路2向压气机盘腔4供气，以冷却压气机盘腔4；同时，气源1通过第二支路3向第二进气口521通入高速流体，由于射流的紊动扩散作用，卷吸压气机盘腔4内的气体经第一进气口511进入引射器5内部，压气机盘腔4排出的气体和第二支路3中的气体在引射器5内部混合并进行能量交换，压气机盘腔4排出的高温气体被引射并在引射器5内降温之后排出，其中，图2和图3中引射器5内部带箭头的直线和带箭头的弧线显示了气流方向。压气机盘腔4的排气端连通引射器5的第一进气口511，通过高速射流产生的负压辅助压气机盘腔4排气，以同时实现对压气机盘腔4供气和排气，在实现压气机盘腔4的冷却效果的同时，避免因压气机盘腔4内部压力过大导致封严位置的泄漏量增大。
如图1所示，第一支路2上安装有第一调节阀6，第一调节阀6用于控制第一支路2中流通的气体的流量，第一调节阀6位于气源1和压气机盘腔4之间。通过调节第一调节阀6的开度，控制向压气机盘腔4内部供气流量，可根据实际工况，调节用于冷却压气机盘腔4的供气流量，灵活程度高。
在本实施例中，如图1所示，在第一支路2上，第一调节阀6和压气机盘腔4之间安装有第一压力检测器7，第一压力检测器7用于监视流入压气机盘腔4的气体的压力。通过查看第一压力检测器7，监控流入压气机盘腔4内的气体的压力，从而调节第一调节阀6的开度，以便实时调整压气机盘腔4的供气流量。具体地，第一支路2上开设一螺纹连接口，以第一压力检测器7与第一支路2的螺纹连接。
如图1所示，第二支路3上安装有第二调节阀8，第二调节阀8用于控制第二支路3中流通的气体的流量，第二调节阀8位于气源1和引射器5之间。通过调节第二调节阀8的开度，控制向引射器5内部通入的高速流体的流量，从而可根据实际工况，调节压气机盘腔4的抽气流量，灵活程度高。
在本实施例中，在第一支路2上，压气机盘腔4和引射器5之间安装有第二压力检测器9，第二压力检测器9用于监视从压气机盘腔4抽出的气体的压力。通过查看第二压力检测器9，监控从压气机盘腔4抽出的气体的压力，从而调节第二调节阀8的开度，以便实时调整压气机盘腔4的抽气流量。具体地，第二支路3上开设一螺纹连接口，以实现第二压力检测器9与第二支路3的螺纹连接。
第一调节阀6采用电磁阀，可以通过远程控制第一调节阀6，从而远程控制压气机盘腔4的供气流量，便于操作。或者，第一压力检测器7采用压力表或压力传感器。或者，第一调节阀6采用电磁阀，第一压力检测器7采用压力表或压力传感器。
第二调节阀8采用电磁阀，可以通过远程控制第二调节阀8，从而远程控制压气机盘腔4的抽气流量，便于操作。或者，第二压力检测器9采用压力表或压力传感器。或者，第二调节阀8采用电磁阀，第二压力检测器9采用压力表或压力传感器。
在其他实施例中，第一调节阀6也可通过机械结构调节第一支路2的开口大小，第二调节阀8也可通过机械结构调节第二支路3的开口大小，以便于本地操作。
如图2和图3所示，引射器5包括引射器本体53、第一进气管51和第二进气管52，第一进气管51自引射器本体53的侧壁向外延伸并与引射器本体53连通，第二进气管52自引射器本体53的第一端531伸入引射器本体53内部，其中，第一进气口511位于第一进气管51中远离引射器本体53的一端，第二进气口521位于第二进气管52中远离引射器本体53的一端。
第二进气管52伸入引射器本体53内部的一端端部与引射器本体53与第一进气管51的连接处相比，更靠近于第一端531。请结合图3进行理解，第二进气管52伸入引射器本体53内部的一端端部位于引射器本体53与第一进气管51的连接处的左侧。采用上述结构形式，增强引射器5的引射能力，从而加强对压气机盘腔4的辅助排气。具体地，第二进气管52伸入引射器本体53内部的一端端部与引射器本体53与第一进气管51的连接处相比，更靠近于第一端531的情况下，引射比可达到1.5以上，引射比是指引射器5中引射流体(压力较低)的质量流量与工作流体(压力较高)的质量流量之比，即从压机即盘腔4中被吸走的流体的质量流量与进入第二进气口521中高速流体的质量流量之比；而第二进气管52伸入引射器本体53内部的一端端部与引射器本体53与第一进气管51的连接处相比，更远离于第一端531的情况下，引射比急剧减小至约0.84。
如图2所示，引射器本体53包括依次连接的接收段532、渐缩段533、混合段534和扩张段535，第二进气管52伸入接收段532，渐缩段533的内径从靠近接收段532的一端至靠近混合段534的一端由大到小过渡，扩张段535的内径从靠近混合段534的一端至外端由小到大过渡。通过渐缩段533以减少压气机盘腔4排出的气体和第二支路3中的气体流通时的阻力损失；之后两种流体进入混合段534，并在混合段534中充分混合，以进行能量交换；之后两种流体进入扩张段535，减速增压，之后从引射器5排出。
如图3所示，第一端531内径记为D，第一进气管51的内径d1，第二进气管52的内径记为d2，第二进气管52伸入引射器本体53内部的一端与引射器本体53与第一进气管51的连接处之间的距离记为L，其中，d2/D＝1/3，D/d1＝1，L/d2＝1.5。采用上述结构形式，进一步增强引射器5的引射能力，从而进一步加强对压气机盘腔4的辅助排气。具体地，第一进气管51与引射器本体53之间的夹角为45°。基于工作气体压力3bar，引射气体压力1bar的情况，对于d2/D、D/d1以及L/d2取值不同的情况下，工作气体流量、引射气体流量以及引射比如下表所示。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种压气机盘腔冷却系统，其特征在于，所述压气机盘腔冷却系统包括气源、压气机盘腔和引射器，所述气源的出气端连接有第一支路和第二支路，所述第一支路通过所述压气机盘腔后连通于所述引射器的第一进气口，所述第二支路连通于所述引射器的第二进气口，通过通入所述第二进气口的气体的高速引射，卷吸所述压气机盘腔内的气体进入所述引射器。
2.如权利要求1所述的压气机盘腔冷却系统，其特征在于，所述第一支路上安装有第一调节阀，所述第一调节阀用于控制第一支路中流通的气体的流量，所述第一调节阀位于所述气源和所述压气机盘腔之间。
3.如权利要求2所述的压气机盘腔冷却系统，其特征在于，在所述第一支路上，所述第一调节阀和所述压气机盘腔之间安装有第一压力检测器，所述第一压力检测器用于监视流入所述压气机盘腔的气体的压力。
4.如权利要求1所述的压气机盘腔冷却系统，其特征在于，所述第二支路上安装有第二调节阀，所述第二调节阀用于控制所述第二支路中流通的气体的流量，所述第二调节阀位于所述气源和所述引射器之间。
5.如权利要求4所述的压气机盘腔冷却系统，其特征在于，在所述第一支路上，所述压气机盘腔和所述引射器之间安装有第二压力检测器，所述第二压力检测器用于监视从所述压气机盘腔抽出的气体的压力。
6.如权利要求3所述的压气机盘腔冷却系统，其特征在于，所述第一调节阀采用电磁阀；
和/或，所述第一压力检测器采用压力表或压力传感器。
7.如权利要求5所述的压气机盘腔冷却系统，其特征在于，所述第二调节阀采用电磁阀；
和/或，所述第二压力检测器采用压力表或压力传感器。
8.如权利要求1所述的压气机盘腔冷却系统，其特征在于，所述引射器包括引射器本体、第一进气管和第二进气管，所述第一进气管自所述引射器本体的侧壁向外延伸并与所述引射器本体连通，所述第二进气管自所述引射器本体的第一端伸入所述引射器本体内部，其中，所述第一进气口位于所述第一进气管中远离所述引射器本体的一端，所述第二进气口位于所述第二进气管中远离所述引射器本体的一端。
9.如权利要求8所述的压气机盘腔冷却系统，其特征在于，所述第二进气管伸入所述引射器本体内部的一端端部与所述引射器本体与所述第一进气管的连接处相比，更靠近于所述第一端。
10.如权利要求8所述的压气机盘腔冷却系统，其特征在于，所述引射器本体包括依次连接的接收段、渐缩段、混合段和扩张段，所述第二进气管伸入所述接收段，所述渐缩段的内径从靠近所述接收段的一端至靠近所述混合段的一端由大到小过渡，所述扩张段的内径从靠近所述混合段的一端至外端由小到大过渡。
11.如权利要求8所述的压气机盘腔冷却系统，其特征在于，所述第一端内径记为D，所述第一进气管的内径d1，所述第二进气管的内径记为d2，所述第二进气管伸入所述引射器本体内部的一端与所述引射器本体与所述第一进气管的连接处之间的距离记为L，其中，d2/D＝1/3，D/d1＝1，L/d2＝1.5。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211046975.9A CN117662525A (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 压气机盘腔冷却系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211046975.9A CN117662525A (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 压气机盘腔冷却系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117662525A true CN117662525A (zh) | 2024-03-08 |
Family
ID=90084963
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211046975.9A Pending CN117662525A (zh) | 2022-08-30 | 2022-08-30 | 压气机盘腔冷却系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117662525A (zh) |
-
2022
- 2022-08-30 CN CN202211046975.9A patent/CN117662525A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11404707B2 (en) | Conveying device for a fuel cell assembly for conveying and/or recirculating a gaseous medium | |
| TWI623688B (zh) | 乾燥粗抽真空泵 | |
| CN101581236B (zh) | 用于涡轮叶片冷却的冷却回路 | |
| EP2635772B1 (en) | Centrifugal compressor with diffuser with fluid injector | |
| JP2005273651A (ja) | 内燃機関の過給システム | |
| US8360135B2 (en) | Mold cooling device | |
| US11916268B2 (en) | Conveying unit for a fuel cell system for conveying and/or controlling a gaseous medium | |
| CN117662525A (zh) | 压气机盘腔冷却系统 | |
| CN108131336A (zh) | 一种混合室切向补气的超音速气体引射器 | |
| CN202273762U (zh) | 涡轮增压气体压缩系统 | |
| JP2020514615A (ja) | 供給回路を調整するための改良された方法 | |
| US10962016B2 (en) | Active surge control in centrifugal compressors using microjet injection | |
| CN110748508A (zh) | 一种螺旋排列喷嘴的超声速气体引射器 | |
| CN201272697Y (zh) | 发电机组用水除氧装置 | |
| US20220181654A1 (en) | Conveyor unit for a fuel cell system for conveying and/or controlling a gaseous medium | |
| CN214146013U (zh) | 高压压气机转子、减涡装置 | |
| CN211601197U (zh) | 制冷系统回油引射器 | |
| JP2005264747A (ja) | エジェクタ及びその運転方法並びに冷凍システム | |
| CN209012086U (zh) | 一种离心压缩机及空调系统 | |
| JP4020450B2 (ja) | 粉粒体の輸送方法とその装置 | |
| RU2750223C1 (ru) | Система и способ откачки газа из трубопроводной обвязки компрессоров газоперекачивающих агрегатов | |
| CN102383935A (zh) | 涡轮增压气体压缩系统 | |
| CN217940080U (zh) | 一种喷浆造粒机的喷浆系统 | |
| US20230184192A1 (en) | Turbomachine exhaust case | |
| CN207879729U (zh) | 一种大气喷射泵 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |