RU2016123061A - Впускающий вихри корпус для компрессора осевой турбомашины - Google Patents

Впускающий вихри корпус для компрессора осевой турбомашины Download PDF

Info

Publication number
RU2016123061A
RU2016123061A RU2016123061A RU2016123061A RU2016123061A RU 2016123061 A RU2016123061 A RU 2016123061A RU 2016123061 A RU2016123061 A RU 2016123061A RU 2016123061 A RU2016123061 A RU 2016123061A RU 2016123061 A RU2016123061 A RU 2016123061A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vortices
blades
paragraphs
rotor
node according
Prior art date
Application number
RU2016123061A
Other languages
English (en)
Inventor
ЭРНО Стефан
Original Assignee
Сафран Аэро Бустерс Са
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сафран Аэро Бустерс Са filed Critical Сафран Аэро Бустерс Са
Publication of RU2016123061A publication Critical patent/RU2016123061A/ru

Links

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
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • 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
    • F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/68—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers
    • F04D29/681—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing by influencing boundary layers especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/685—Inducing localised fluid recirculation in the stator-rotor interface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
    • F01D11/04—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type using sealing fluid, e.g. steam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F01D11/14—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0207—Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
    • F04D27/0215—Arrangements therefor, e.g. bleed or by-pass valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0207—Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
    • F04D27/0238—Details or means for fluid reinjection
    • 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
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/522—Casings; Connections of working fluid for axial pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/526—Details of the casing section radially opposing blade tips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F01D11/10—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using sealing fluid, e.g. steam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/55—Seals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Claims (30)

1.Узел осевой турбомашины (2), в частности, компрессора (4; 6) осевой турбомашины, причем указанный узел содержит
ротор (12) по меньшей мере с одним кольцевым рядом лопаток (24; 124) ротора,
корпус (28; 128; 228; 328) статора, окружающий ряд лопаток (24; 124) ротора,
при этом узел выполнен таким образом, что в ходе работы турбомашины (2) движение лопаток (24; 124) создает вихри (36), образованные утечкой, между корпусом (28; 128; 228; 328) и лопатками (24; 124),
отличающийся тем, что
корпус (28; 128; 228; 328) содержит устройство (32; 132; 232; 332) для генерирования встречных вихрей (38; 138; 238), направленных против вихрей (36), образованных утечкой, причем устройство (32; 132; 232; 332) выполнено таким образом, что в ходе работы встречные вихри (38; 138; 238) вращаются в противоположном направлении относительно вихрей (36), образованных утечкой, с которыми они сталкиваются для противодействия им.
2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что каждое устройство (32; 132; 232; 332) для генерирования встречных вихрей (38; 138; 238) выполнено таким образом, что в ходе работы встречные вихри (38; 138; 238) имеют оси вращения, главным образом параллельные вихрям (36), образованным утечкой, при этом каждое устройство (32; 132; 232; 332) для генерирования встречных вихрей (38; 138; 238) предпочтительно установлено на корпусе (28; 128; 228; 328).
3. Узел по одному из пп. 1—2, отличающийся тем, что устройство для генерирования встречных вихрей (38; 138; 238) содержит форсуночные модули с отверстиями, при этом корпус (28; 128; 228; 328) предпочтительно содержит несколько форсуночных модулей, распределенных под углом относительно ротора (12).
4. Узел по п. 3, отличающийся тем, что по меньшей мере один или каждый форсуночный модуль содержит по меньшей мере одно форсуночное отверстие (34; 134; 146; 234; 246; 334; 346), расположенное выше по потоку относительно ряда лопаток (24; 124) ротора.
5. Узел по п. 4, отличающийся тем, что по меньшей мере одно или каждое форсуночное отверстие (34) имеет внутренние ребра (40), выполненные с возможностью генерирования встречного вихря (38) относительно потока, проходящего через указанное отверстие (34), и потенциально по меньшей мере один или каждый модуль содержит несколько форсуночных отверстий (34) с внутренними ребрами (40), выполненными с возможностью генерирования встречных вихрей (38).
6. Узел по одному из пп. 4, 5, отличающийся тем, что по меньшей мере один или каждый форсуночный модуль содержит набор форсуночных отверстий (134; 146; 234; 246; 334; 346), наклоненных относительно друг друга так, чтобы образовывать встречный вихрь (38; 138; 238) из потока, выходящего из одного из указанных форсуночных отверстий в наборе.
7. Узел по одному из пп. 4, 5, отличающийся тем, что по меньшей мере один или каждый форсуночный модуль (134; 146; 234; 246; 334; 346) содержит по меньшей мере одно расположенное выше по потоку форсуночное отверстие (134; 234; 334) и расположенное ниже по потоку форсуночное отверстие (146; 246; 346), которые смещены в осевом направлении и/или вокруг окружности корпуса (128; 228; 328); при этом указанные отверстия (134; 146; 234; 246; 334; 346) наклонены относительно друг друга в осевой плоскости и/или относительно плоскости, перпендикулярной оси (114; 214) вращения ротора.
8. Узел по одному из пп. 4, 5, отличающийся тем, что по меньшей мере один или каждый форсуночный модуль (32; 132; 232; 332) содержит средства для всасывания воздуха, в частности, отверстие (148; 348) для всасывания воздуха, потенциально расположенное ниже по потоку относительно ряда лопаток (124).
9. Узел по одному из пп. 4, 5, отличающийся тем, что по меньшей мере один или каждый форсуночный модуль содержит пару каналов (254; 354), каждый из которых связывает одно форсуночное отверстие (134; 146; 234; 246; 334; 346), расположенное выше по потоку относительно лопаток, с отверстием (148; 348) для всасывания, расположенным ниже по потоку относительно лопаток (24; 124), и каналы (354) в каждой паре предпочтительно пересекаются друг с другом.
10. Узел по одному из пп. 4, 5, отличающийся тем, что корпус (28; 128; 228; 328) содержит основную внутреннюю поверхность, окружающую лопатки (24; 124), при этом по меньшей мере одно или несколько или каждое отверстие находится на одном уровне с указанной внутренней поверхностью.
11. Узел по одному из пп. 4, 5, отличающийся тем, что лопатки (24; 124) имеют передние кромки с наружными концевыми частями, при этом форсуночные отверстия (34; 134; 146; 234; 246; 334; 346) расположены выше по потоку относительно наружных концевых частей передних кромок.
12 .Узел по одному из пп. 1, 2, 4, 5, отличающийся тем, что устройство (32; 132; 232; 332) для генерирования встречных вихрей (38; 138; 238) содержит по меньшей мере один или несколько каналов (254; 354), проходящих в осевом направлении по меньшей мере через один ряд лопаток (24; 124) ротора.
13. Узел по одному из пп. 1, 2, 4, 5, отличающийся тем, что устройство (32; 132; 232; 332) для генерирования встречных вихрей (38; 138; 238) содержит цельный блок (252), в котором образован по меньшей мере один или несколько каналов (254; 354), при этом цельный блок (252) предпочтительно проходит вдоль всей осевой длины по меньшей мере одного кольцевого ряда лопаток (24; 124) ротора.
14. Узел по одному из пп. 1, 2, 4, 5, отличающийся тем, что устройство (32; 132; 232; 332) для генерирования встречных вихрей (38; 138; 238) содержит коллектор (142; 242), окружающий корпус (128; 228), при этом коллектор (142; 242) предпочтительно окружает пространство, содержащее ряд лопаток (24; 124).
15. Узел по одному из пп. 1, 2, 4, 5, отличающийся тем, что содержит средство управления для генерирования встречных вихрей (38; 138; 238) альтернативным образом в зависимости от частоты, которая зависит от скорости вращения ротора (12), и генерирование встречного вихря (38; 138; 238) может быть вызвано результатом близости лопатки (24; 124) относительно устройства (32; 132; 232; 332) для генерирования.
16. Турбомашина (2), содержащая узел, отличающаяся тем, что узел представляет собой узел по одному из пп. 1-15, при этом ротор (12) предпочтительно содержит несколько кольцевых рядов лопаток (24; 124), и узел содержит несколько устройств (32; 132; 232; 332) для генерирования встречных вихрей (38; 138; 238).
17. Способ управления устойчивостью компрессора (4; 6) турбомашины (2), в частности, компрессора (4) низкого давления, причем компрессор (4; 6) содержит
ротор (12) по меньшей мере с одним кольцевым рядом лопаток (24; 124) ротора,
корпус (28; 128; 228; 328), окружающий ряд лопаток (28; 128; 228; 328) ротора,
при этом в ходе работы турбомашины (2) движение лопаток (28; 128; 228; 328) создает вихри (36), образованные утечкой, между корпусом и лопатками (24; 124),
отличающийся тем, что
способ включает генерирование встречных вихрей (38; 138; 238) по направлению к вихрям (36), образованным утечкой, вращающихся в противоположном направлении относительно вихрей (36), образованных утечкой, для их ограничения.
18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что образованные встречные вихри (38; 138; 238) генерируют с перерывами, в частности, при возникновении вихря (36), образованного утечкой.
19. Способ по одному из пп. 17—18, отличающийся тем, что образованные встречные вихри (36) впускают в направлении вниз по потоку, в частности, по направлению к вихрям (36), образованным утечкой.
20. Способ по одному из пп. 17—18, отличающийся тем, что наружные концевые части лопаток  (24; 124) имеют хорды, наклоненные относительно оси (14; 114; 214) вращения ротора (12), и встречные вихри (38; 138; 238) имеют при генерировании спиральные оси вихрей, как правило, параллельные наклоненным хордам наружных концевых частей лопаток (24; 124).
RU2016123061A 2015-06-18 2016-06-10 Впускающий вихри корпус для компрессора осевой турбомашины RU2016123061A (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2015/5372 2015-06-18
BE2015/5372A BE1023215B1 (fr) 2015-06-18 2015-06-18 Carter a injecteurs de vortex pour compresseur de turbomachine axiale

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2016123061A true RU2016123061A (ru) 2017-12-14

Family

ID=54198891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016123061A RU2016123061A (ru) 2015-06-18 2016-06-10 Впускающий вихри корпус для компрессора осевой турбомашины

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10359054B2 (ru)
EP (1) EP3106672B1 (ru)
CN (1) CN106257059B (ru)
BE (1) BE1023215B1 (ru)
CA (1) CA2933087A1 (ru)
RU (1) RU2016123061A (ru)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE1025077B1 (fr) * 2017-03-22 2018-10-23 Safran Aero Boosters S.A. Capot de turbomachine avec ecran
FR3106653B1 (fr) * 2020-01-23 2022-01-07 Safran Aircraft Engines Ensemble pour une turbomachine
US11608744B2 (en) 2020-07-13 2023-03-21 Honeywell International Inc. System and method for air injection passageway integration and optimization in turbomachinery
CN112065512B (zh) * 2020-08-31 2021-11-16 南京航空航天大学 一种减小间隙泄漏流量的篦齿封严装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN85102135A (zh) * 1985-04-01 1987-01-10 联合工艺公司 有效间隙的控制装置
GB2413158B (en) * 2004-04-13 2006-08-16 Rolls Royce Plc Flow control arrangement
EP1862641A1 (de) * 2006-06-02 2007-12-05 Siemens Aktiengesellschaft Ringförmiger Strömungskanal für eine in Axialrichtung von einem Hauptstrom durchströmbare Strömungsmaschine
DE102008017844A1 (de) * 2008-04-08 2009-10-15 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Strömungsmaschine mit Fluid-Injektorbaugruppe
DE102008037154A1 (de) * 2008-08-08 2010-02-11 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Strömungsarbeitsmaschine
US8550768B2 (en) 2010-06-08 2013-10-08 Siemens Energy, Inc. Method for improving the stall margin of an axial flow compressor using a casing treatment
DE102012100339A1 (de) * 2012-01-16 2013-07-18 Universität der Bundeswehr München Verfahren und Vorrichtung zur Stabilisierung eines Verdichterstroms
GB201219617D0 (en) * 2012-11-01 2012-12-12 Rolls Royce Deutschland & Co Kg Bleed flow passage
US9726084B2 (en) * 2013-03-14 2017-08-08 Pratt & Whitney Canada Corp. Compressor bleed self-recirculating system

Also Published As

Publication number Publication date
CA2933087A1 (en) 2016-12-18
US10359054B2 (en) 2019-07-23
EP3106672A1 (fr) 2016-12-21
CN106257059B (zh) 2019-07-09
BE1023215A1 (fr) 2016-12-21
EP3106672B1 (fr) 2019-07-31
US20170058687A1 (en) 2017-03-02
CN106257059A (zh) 2016-12-28
BE1023215B1 (fr) 2016-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2016123061A (ru) Впускающий вихри корпус для компрессора осевой турбомашины
US9726084B2 (en) Compressor bleed self-recirculating system
RU2010102036A (ru) Устройство турбины и способ охлаждения бандажа, расположенного у кромки лопатки турбины
RU2013152735A (ru) Канал для охлаждения корпуса
EP2096262A1 (en) Axial flow turbine with low shroud leakage losses
RU2015136552A (ru) Турбина с уплотнением повышенной эффективности
RU2012158328A (ru) Узел турбины (варианты) и способ снижения потока текучей среды между элементами турбины
RU2015103737A (ru) Турбомашина, содержащая множество неподвижных радиальных лопаток, закрепленных выше по потоку от вентилятора
CN105008676B (zh) 轴流旋转机械及扩散器
WO2014114662A3 (en) Seal assembly including grooves in an inner shroud in a gas turbine engine
EP2775119A3 (en) Compressor shroud reverse bleed holes
RU2657038C2 (ru) Компрессорный блок с изменяемым аэродинамическим профилем
IN2014DE01617A (ru)
JP2011137458A (ja) タービンエンジンにおける圧縮機の動作に関するシステム及び装置
RU2013158435A (ru) Многоступенчатая центробежная турбомашина
RU2015134151A (ru) Газотурбинный двигатель с устройством охлаждения окружающего воздуха, содержащим предварительный завихритель
EP3012409B1 (en) Turbine assembly
RU2013125531A (ru) Паровая турбина, ступень паровой турбины и способ эксплуатации паровой турбины
US11136897B2 (en) Seal device and turbomachine
RU2013143443A (ru) Способ и охлаждающая система для охлаждения лопаток по меньшей мере одного лопаточного венца в роторной машине
WO2019102231A1 (en) A flow assembly for an axial turbomachine
RU2017110166A (ru) Проточная часть компрессора с регулируемым сужением, предназначенная для газотурбинного двигателя
RU2013117262A (ru) Устройство для уменьшения вибраций турбины (варианты)
US11047393B1 (en) Multi-stage centrifugal compressor, casing, and return vane
JP7221078B2 (ja) 翼及びこれを備えた回転機械

Legal Events

Date Code Title Description
FA93 Acknowledgement of application withdrawn (no request for examination)

Effective date: 20190611