CN1673492A - 一种带喷气口的燃气轮机动叶片 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及燃气轮机，更具体地说，本发明涉及燃气轮机涡轮的动叶片和相关部件，所述的动叶片设有离心气道和喷气口，离心气道设置有离心气道进气口；所述的离心气道与大气相通或与压气机气道相通。本发明的功能可在现有技术的基础上实现，尤其是可以简化动叶片的结构并提高燃气轮机的总效率。
Description
发明领域
本发明涉及燃气轮机，更具体地说，本发明涉及燃气轮机涡轮的动叶片和相关部件。
背景技术
燃气轮机主要由压气机、燃烧室、动力涡轮构成，它以空气及燃气为工作介质，是靠连续燃烧燃料做功的旋转式热力发动机。燃气轮机工作时，压气机从外部吸入空气，压缩后送入燃烧室，同时燃料也喷入燃烧室与高温压缩空气混合，混合气是在受控方式下进行定压燃烧的，所生成的高温高压烟气推动涡轮高速旋转。为了提高燃气轮机的效率，燃气轮机涡轮的工作温度在不断地提高，现已达到1400℃以上。为了帮助涡轮的动叶片散热，动叶片采用散热结构并设有排出高温热气的气孔。比如，GE公司生产的MS6001B型燃气轮机所使用的动叶片，机械工业出版社出版的《燃气—蒸汽联合循环》一书载有该动叶片的结构。该动叶片的叶根和叶尖设有小孔，冷却空气从叶根流入，经叶尖径向喷出，为了减少压气机能量的损耗，动叶片叶根和叶尖上的孔只能设得很小。另外，三菱重工的《涡轮机叶片以及燃气轮机》发明专利(公告号CN1477292A)也提出了此类动叶片。虽然，该技术方案是通过“肋部”将叶片空腔隔开，可形成节省气量的冷却气膜。但是，燃气轮机的效率和涡轮的冷却效果受耗气量的局限而很难进一步提高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种带喷气口的燃气轮机动叶片，它不但具有较好的冷却效果，而且还可减少压气机的耗气量。
本发明的目的是这样实现的：一种带喷气口的燃气轮机动叶片，所述的动叶片设有离心气道和喷气口，离心气道设置有离心气道进气口；所述的离心气道与大气或冲压口相通。
本发明还有另一个技术方案：一种带喷气口的燃气轮机动叶片，所述的动叶片设有离心气道和喷气口，离心气道设置有离心气道进气口；所述的离心气道与压气机相通。
本发明在上述方案的基础上还有以下进一步的措施：
所述的离心气道通过涡轮盘和涡轮轴与大气或冲压口相通。
所述的动叶片上喷气口是切向喷气口。
所述的切向喷气口与动叶片旋转平面的夹角是3度到45度，或者所述的切向喷气口与静叶片构成反冲结构。
所述的动叶片连接燃气进口。
所述的燃气进口设在动叶片的根部。
本发明的优点如下：
因为，燃气轮机动叶片设有离心气道和喷气口。所以，不但可使动叶片具有良好的散热效果，而且还可减少压气机气量的损耗，有利于燃气轮机的总效率提高。本发明的功能可在现有技术的基础上实现，尤其是可以简化动叶片的结构并提高燃气轮机的总效率。
当本发明采取了进一步的措施之后，优点进一步突出：
当所述的离心气道与大气或冲压口相通时，可在不消耗压气机能量的情况下让动叶片散热。
当所述的动叶片上喷气口是切向喷气口时，不但可使动叶片散热，而且还可提高涡轮的转速或输出功率。
当所述的切向喷气口与动叶片旋转平面的夹角是3度到45度，或者所述的切向喷气口与静叶片构成反冲结构时，可以更有效地提高涡轮的输出功率。
当所述的动叶片上连接燃气进口时，可以让更多气体进入离心气道并推动动叶片旋转。
附图说明
图1本发明的结构示意图。
图2是离心气道进气口的结构示意图。
图3是离心气道进气口的连接示意图。
具体实施方式
下面结合图1至图3详述本发明的实施例：
一种带喷气口的燃气轮机动叶片。所述的动叶片(2)设有离心气道(1)和喷气口(5)，离心气道(1)设置有离心气道进气口(201)。离心气道进气口(201)设置在叶片榫头(4)上。所述的离心气道(1)是区别于现有技术的大流量通道，离心气道(1)的作用也和现有叶片内的冷却气道或气膜不同，离心气道(1)的空腔是尽可能的大，设置离心气道(1)的目的是，让尽可能多的气流通过离心气道(1)并被离心加速，然后以较高的压力从喷气口(5)喷出。所述的喷气口(5)作用和现有叶片的排热气孔也不同。喷气口(5)(做成切向喷气口)喷气时，不但可排出叶片(2)内的高温，而且还可推动叶片(2)旋转(叶片喷气加力技术可参看本发明人已申请的其它专利)。离心气道进气口(201)的口径要尽可能的大。
所述的离心气道(1)经离心气道进气口(201)、涡轮盘(306)和涡轮轴(304)与大气或冲压口(301)相通。涡轮轴(304)中空，并连接中空涡轮盘(306)，动叶片(2)上的离心气道(1)和涡轮盘(306)相通，涡轮轴(304)上有若干个贯穿孔(305)，涡轮轴(304)透过燃气轮机机匣与大气相通。所述的冲压口(301)相当于冲压喷气发动机进气口，冲压口(301)设置在飞机或导弹的机身外。当所述的离心气道(1)与冲压口(301)相通时，离心气道(1)经离心气道进气口(201)、涡轮盘(306)、涡轮轴(304)、涡轮轴套(302)与冲压口(301)相通。涡轮轴套(302)与涡轮轴(304)构成可转动的密封联接，涡轮轴套(302)与涡轮轴(304)的贯穿孔(305)相通，涡轮轴套(302)通过管道连接冲压口(301)。涡轮轴套(302)通过管道连接冲压口(301)时，管道要绕过燃烧室(303)。
所述的离心气道(1)与压气机相通时，相通方式和结构可使用
现有技术。
所述的动叶片上喷气口是切向喷气口。动叶片(2)上的切向喷口(5)是帮助动叶片(2)散热并产生推力的。为了防止切向喷口(5)的气喷在相邻的动叶片(2)上，切向喷口(5)与动叶片(2)旋转平面的夹角是3度到45度。所述的切向喷口(5)还可与静叶片构成反冲结构。所述的反冲结构即切向喷口(5)喷出的气可作用在涡轮机的静叶片上。要说明的是，喷气口做成切向喷口(5)不是必须的。
所述的动叶片上设有燃气进口。为了增大动叶片(2)上切向喷口(5)的喷气量，还可动叶片(2)根部设置燃气进口(4)。但是，为了避免动叶片(2)温度过高，燃气进口(4)的口径不宜过大。
Claims (7)
1.一种带喷气口的燃气轮机动叶片，其特征在于，所述的动叶片设有离心气道和喷气口，离心气道设置有离心气道进气口；所述的离心气道与大气或冲压口相通。
2.一种带喷气口的燃气轮机动叶片，其特征在于，所述的动叶片设有离心气道和喷气口，离心气道设置有离心气道进气口；所述的离心气道与压气机相通。
3.根据权利要求1所述的一种带喷气口的燃气轮机动叶片，其特征在于，所述的离心气道通过涡轮盘和涡轮轴与大气或冲压口相通。
4.根据权利要求1所述的一种带喷气口的燃气轮机动叶片，其特征在于，所述的动叶片上喷气口是切向喷气口。
5.根据权利要求4所述的一种带喷气口的燃气轮机动叶片，其特征在于，所述的切向喷气口与动叶片旋转平面的夹角是3度到45度，或者所述的切向喷气口与静叶片构成反冲结构。
6.根据权利要求1所述的一种带喷气口的燃气轮机动叶片，其特征在于，所述的动叶片上连接燃气进口。
7.根据权利要求6所述的一种带喷气口的燃气轮机动叶片，其特征在于，所述的燃气进口设在动叶片根部。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 200410021445 CN1673492A (zh) | 2004-03-24 | 2004-03-24 | 一种带喷气口的燃气轮机动叶片 |
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| CN 200410021445 CN1673492A (zh) | 2004-03-24 | 2004-03-24 | 一种带喷气口的燃气轮机动叶片 |
Publications (1)
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| CN1673492A true CN1673492A (zh) | 2005-09-28 |
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Family Applications (1)
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| CN 200410021445 Withdrawn CN1673492A (zh) | 2004-03-24 | 2004-03-24 | 一种带喷气口的燃气轮机动叶片 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN1673492A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102619572A (zh) * | 2012-03-21 | 2012-08-01 | 朱晓义 | 叶轮及采用该叶轮的动力装置 |
| WO2013117145A1 (zh) * | 2012-02-10 | 2013-08-15 | Zhu Xiaoyi | 增压装置及涡轮发动机 |
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2004
- 2004-03-24 CN CN 200410021445 patent/CN1673492A/zh not_active Withdrawn
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| US9835085B2 (en) | 2012-02-10 | 2017-12-05 | Xiaoyi Zhu | Fluid supercharging device and turbine engine |
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| C04 | Withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |