RU2435104C2 - Направляющее устройство для потока воздуха на входе в камеру сгорания газотурбинного двигателя - Google Patents
Направляющее устройство для потока воздуха на входе в камеру сгорания газотурбинного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2435104C2 RU2435104C2 RU2007119785/06A RU2007119785A RU2435104C2 RU 2435104 C2 RU2435104 C2 RU 2435104C2 RU 2007119785/06 A RU2007119785/06 A RU 2007119785/06A RU 2007119785 A RU2007119785 A RU 2007119785A RU 2435104 C2 RU2435104 C2 RU 2435104C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diffuser
- rectifier
- blades
- shell
- wall
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
- F01D9/042—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector fixing blades to stators
- F01D9/044—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector fixing blades to stators permanently, e.g. by welding, brazing, casting or the like
-
- 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
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
- F01D9/041—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector using blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
-
- 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
- F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/541—Specially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/542—Bladed diffusers
-
- 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
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
- F05D2230/21—Manufacture essentially without removing material by casting
-
- 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
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
- F05D2230/23—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
- F05D2230/232—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together by welding
-
- 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
- F05D2240/10—Stators
- F05D2240/12—Fluid guiding means, e.g. vanes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Направляющее устройство для потока воздуха на входе в камеру сгорания газотурбинного двигателя содержит спрямляющий аппарат и расположенный за ним диффузор. Спрямляющий аппарат содержит две коаксиальные обечайки, между которыми размещены лопатки, проходящие по существу в радиальном направлении. Диффузор содержит две коаксиальные стенки, представляющие собой тела вращения и связанные друг с другом при помощи радиальных перегородок. Одна из обечаек спрямляющего аппарата сформирована в виде единой детали с одной представляющей собой тело вращения стенкой диффузора. Другая обечайка спрямляющего аппарата присоединена и закреплена на другой представляющей собой тело вращения стенке диффузора. Лопатки спрямляющего аппарата жестко связаны одним концом с одной обечайкой спрямляющего аппарата и отстоят с небольшим зазором от другой обечайки на другом конце. Изобретение направлено на упрощение технологии изготовления направляющего устройства. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к направляющему устройству для потока воздуха на входе в камеру сгорания газотурбинного двигателя, такого как авиационный турбореактивный или турбовинтовой двигатель.
Устройство этого типа устанавливается на выходе из компрессора и содержит спрямляющий аппарат, вслед за которым располагается диффузор, причем диффузор содержит две коаксиальные стенки, представляющие собой тела вращения и связанные друг с другом при помощи радиальных перегородок, а спрямляющий аппарат содержит две коаксиальные обечайки, которые расположены на одной линии в осевом направлении соответственно с двумя стенками диффузора, представляющими собой тела вращения, и между которыми расположены лопатки, проходящие по существу в радиальном направлении.
Из уровня техники известен способ, состоящий в формировании спрямляющего аппарата и диффузора независимо один от другого для того, чтобы наилучшим образом оптимизировать их форму, их размерные параметры и их функции, а затем в закреплении при помощи подходящих в данном случае средств крепления заднего по потоку конца спрямляющего аппарата на переднем по потоку конце диффузора. Однако в этом случае используемые средства крепления оказываются достаточно тяжелыми и громоздкими и могут создавать потери напора для потока воздуха через данное устройство.
Известен также способ, состоящий в формировании спрямляющего аппарата и диффузора в виде одной детали. Однако возможности такой технологии оказываются весьма ограниченными, поскольку она не позволяет оптимизировать функции этих устройств и сформировать спрямляющие аппараты сложной формы, в частности спрямляющие аппараты, содержащие большое количество лопаток, имеющих малые радиальные размеры (например, спрямляющий аппарат, имеющий более 100 лопаток). В частности, предельно сложно реализовать методами литейного производства спрямляющий аппарат и диффузор в виде одной детали, поскольку литейные сердечники, которые предусматриваются между лопатками спрямляющего аппарата и радиальными перегородками диффузора, оказываются труднодоступными, вследствие чего становится весьма затруднительным, а иногда и невозможным, извлечение этих сердечников.
Технической задачей настоящего изобретения является создание достаточно простого, экономичного и эффективного решения этих проблем путем создания направляющего устройства для потока воздуха.
Для решения этой задачи согласно изобретению предложено направляющее устройство для потока воздуха на входе в камеру сгорания газотурбинного двигателя, содержащее спрямляющий аппарат и расположенный вслед за ним диффузор, причем спрямляющий аппарат содержит две коаксиальные обечайки, между которыми расположены лопатки, проходящие по существу в радиальном направлении, а диффузор содержит две коаксиальные стенки, представляющие собой тела вращения и связанные друг с другом при помощи радиальных перегородок, устройство характеризуется тем, что одна из обечаек спрямляющего аппарата сформирована в виде единой детали с одной представляющей собой тело вращения стенкой диффузора, причем другая обечайка этого спрямляющего аппарата присоединена и закреплена на другой представляющей собой тело вращения стенке диффузора, а лопатки спрямляющего аппарата жестко связаны одним своим концом с одной обечайкой этого спрямляющего аппарата и отстоят с некоторым небольшим зазором от другой обечайки на другом своем конце.
В соответствии с предлагаемым изобретением только одна из обечаек спрямляющего аппарата сформирована в виде единой детали с диффузором, а другая обечайка спрямляющего аппарата присоединена и закреплена, например, при помощи сварки на диффузоре таким образом, чтобы устройство оказалось моноблочным. Таким образом, устройство в соответствии с предлагаемым изобретением не требует использования специальных средств крепления, которые являются достаточно тяжелыми и громоздкими, что позволяет уменьшить общую массу устройства и не ограничивать аэродинамическую направляющую функцию этого устройства по отношению к потоку воздуха.
Таким образом, предлагаемое устройство представляет собой компромисс между различными используемыми до настоящего времени технологиями изготовления и оно позволяет оптимизировать выполняемые этим устройством функции при сохранении относительного удобства его изготовления. В частности, формы и размерные параметры спрямляющего аппарата могут быть оптимизированы независимо от форм и размерных параметров диффузора и они не ограничиваются способом изготовления данного устройства, причем спрямляющий аппарат может быть достаточно сложным и может иметь небольшой радиальный размер и достаточно большое количество лопаток. Например, в том случае, когда одна из обечаек спрямляющего аппарата и диффузор сформированы в виде единой литой детали с лопатками спрямляющего аппарата и с радиальными перегородками диффузора, литейные сердечники оказываются легко доступными для их удаления вследствие отсутствия другой обечайки спрямляющего аппарата.
В целом предлагаемое изобретение позволяет обеспечить экономию при изготовлении обечайки спрямляющего аппарата, поскольку обечайка выходит из литейного производства вместе с диффузором. Изобретение позволяет также обеспечить экономию при изготовлении лопаток спрямляющего аппарата в том случае, когда лопатки изготовляют путем литья вместе с диффузором.
Кроме того, устройство в соответствии с предлагаемым изобретением является более простым в изготовлении и в установке и позволяет обеспечить заметный выигрыш в массе по сравнению с существующими устройствами. Предлагаемое устройство также позволяет уменьшить опасность ненадлежащего соответствия, сократить время изготовления и повысить надежность, поскольку система, образованная спрямляющим аппаратом и диффузором, в конечном счете оказывается моноблочной.
В соответствии с другой характеристикой предлагаемого изобретения наружная обечайка спрямляющего аппарата и представляющая собой тело вращения наружная стенка диффузора сформированы в виде одной детали и конец внутренней обечайки спрямляющего аппарата закреплен, например, при помощи сварки на переднем по потоку конце представляющей собой тело вращения внутренней стенки диффузора.
В соответствии с одним из вариантов реализации предлагаемого изобретения лопатки спрямляющего аппарата жестко связаны своими наружными в радиальном направлении концами с наружной обечайкой спрямляющего аппарата и отделены небольшим радиальным зазором от внутренней обечайки этого спрямляющего аппарата.
В качестве варианта реализации, лопатки спрямляющего аппарата жестко связаны своими внутренними в радиальном направлении концами с внутренней обечайкой спрямляющего аппарата и отделены небольшим радиальным зазором от наружной обечайки этого спрямляющего аппарата.
Зазор между лопатками и обечайкой спрямляющего аппарата имеет величину, заключенную в процессе функционирования в диапазоне от 0,1 мм до 0,5 мм.
Лопатки жестко закреплены на обечайке спрямляющего аппарата путем вставки и фиксации, например, при помощи пайки одного из концов этих лопаток в соответствующую щель, предусмотренную на этой обечайке. Таким образом, лопатки могут быть оптимизированы и реализованы независимо от обечайки, на которой они устанавливаются.
В качестве варианта реализации, лопатки формируются в виде одной детали с обечайкой спрямляющего аппарата. В том случае, когда обечайка представляет собой наружную обечайку спрямляющего аппарата, лопатки формируются в то же самое время, что и диффузор.
Внутренняя обечайка спрямляющего аппарата предпочтительно содержит кольцевой осевой выступ, взаимодействующий с представляющей собой тело вращения внутренней стенкой диффузора, чтобы облегчить позиционирование и закрепление этой обечайки на диффузоре.
Предлагаемое изобретение относится также к диффузору для газотурбинного двигателя, содержащему две коаксиальные и представляющие собой тела вращения стенки, связанные друг с другом при помощи радиальных перегородок, диффузор характеризуется тем, что одна из представляющих собой тела вращения стенок диффузора продолжается в своей передней по потоку части в осевом направлении за пределы другой из этих представляющих собой тела вращения стенок диффузора для того, чтобы сформировать обечайку спрямляющего аппарата, предназначенную для ее размещения в осевом направлении по потоку перед диффузором.
В соответствии с одним из вариантов реализации продолжение стенки спрямляющего аппарата в направлении против потока содержит множество сквозных радиальных щелей, равномерно распределенных вокруг оси диффузора. Количество этих щелей, например, составляет более 100.
В качестве варианта реализации, продолжение в направлении против потока стенки спрямляющего аппарата сформировано в виде одной детали с радиальными лопатками, равномерно распределенными вокруг оси диффузора. Количество этих лопаток, например, составляет более 100.
Предлагаемое изобретение относится также к обечайке для спрямляющего аппарата газотурбинного двигателя, характеризующейся тем, что она сформирована в виде единой детали с лопатками, проходящими в радиальном направлении от цилиндрической поверхности обечайки и равномерно распределенными вокруг оси обечайки.
Кроме того, предлагаемое изобретение относится к обечайке для спрямляющего аппарата газотурбинного двигателя, характеризующейся тем, что она содержит множество сквозных радиальных щелей, равномерно распределенных вокруг оси этой обечайки.
Кроме того, предлагаемое изобретение относится к лопатке для спрямляющего аппарата газотурбинного двигателя, содержащей переднюю кромку и заднюю кромку обтекания потоком газа, характеризующейся тем, что она содержит на одном из своих продольных концов средство вставления в соответствующую щель обечайки спрямляющего аппарата в направлении, по существу параллельном продольной оси лопатки.
И наконец, предлагаемое изобретение относится к газотурбинному двигателю, например авиационному турбореактивному или турбовинтовому двигателю, характеризующемуся тем, что он содержит устройство описанного выше типа.
Другие подробности, характеристики и преимущества предлагаемого изобретения будут лучше поняты из приведенного ниже описания не являющихся ограничительными примеров его реализации, где даются ссылки на приведенные в приложении к этому описанию чертежи, на которых:
фиг.1 изображает схему осевого разреза направляющего устройства для потока воздуха, согласно изобретению;
фиг.2 - схему части направляющего устройства, согласно изобретению;
фиг.3 - общий вид варианта реализации устройства, если смотреть на него спереди по потоку и при отсутствии внутренней обечайки спрямляющего аппарата, согласно изобретению;
фиг.4 - общий вид устройства, показанного на фиг.3, согласно изобретению;
фиг.5 - схему части направляющего устройства на фиг.2, другой вариант реализации предлагаемого изобретения;
фиг.5а - схему детали устройства, согласно изобретению;
фиг.6 - общий вид устройства на фиг.5 на виде спереди по потоку и при отсутствии внутренней обечайки и лопаток спрямляющего аппарата, согласно изобретению;
фиг.7 - общий вид части спрямляющего аппарата на фиг.6, согласно изобретению;
фиг.8 - общий вид варианта реализации спрямляющего аппарата, согласно изобретению.
Устройство 10 (фиг.1) в соответствии с предлагаемым изобретением установлено в осевом направлении между компрессором (не показан), располагающимся по потоку перед этим устройством, и камерой 12 сгорания газотурбинного двигателя, чтобы обеспечить спрямление и соответствующую ориентацию потока воздуха, выходящего из компрессора, и питание воздухом камеры 12 сгорания, которая в свою очередь питает газами турбину (не показана), располагающуюся по потоку позади камеры сгорания.
Устройство 10 содержит, если смотреть спереди назад по потоку, спрямляющий аппарат 14 и диффузор 16, которые связаны друг с другом и удерживаются наружной конической оболочкой 18, которая проходит в направлении наружу против течения потока и которая закреплена при помощи наружного кольцевого фланца 20 на наружном кожухе 22 камеры сгорания и при помощи внутренней конической оболочки 24, которая проходит в направлении внутрь по течению потока и которая закреплена при помощи внутреннего кольцевого фланца 26 на внутреннем кожухе 28 камеры 12 сгорания.
На наружном кожухе 22 камеры сгорания установлены инжекторы 30 топлива, равномерно распределенные по окружности вокруг продольной оси камеры сгорания и открывающиеся на их внутреннем в радиальном направлении конце во внутреннюю полость этой камеры сгорания. Топливо, впрыскиваемое в камеру сгорания, предназначено для смешивания с воздухом, выходящим из устройства 10, и для воспламенения и сгорания, а затем выбрасывания газообразных продуктов сгорания в турбину для приведения во вращательное движение вала газотурбинного двигателя.
Диффузор 16 содержит представляющую собой тело вращения внутреннюю стенку 32, связанную с внутренней конической оболочкой 24, и представляющую собой тело вращения наружную стенку 34, связанную с наружной конической оболочкой 18, причем стенки 32 и 34 связаны между собой при помощи радиальных перегородок 36, количество которых составляет, например, 18 штук.
Спрямляющий аппарат 14 содержит внутреннюю обечайку 38, которая в осевом направлении расположена одной линии с представляющей собой тело вращения внутренней стенкой 32 диффузора, наружную обечайку 40, которая в осевом направлении расположена на одной линии с представляющей собой тело вращения наружной стенкой 34 диффузора, и лопатки 42, которые проходят в радиальном направлении между внутренней обечайкой 32 и наружной обечайкой 40 спрямляющего аппарата. Лопатки 42 выполнены, например, в количестве 126 штук, являются независимыми друг от друга и смещены в осевом направлении против течения потока по отношению к радиальным перегородкам 36 диффузора.
В варианте реализации, представленном на фиг.1 и 2, наружная обечайка 40 и лопатки 42 спрямляющего аппарата 14 сформированы в виде одной детали с наружной стенкой 34 диффузора 16. Внутренняя обечайка 38 спрямляющего аппарата закреплена своим задним по потоку концом, например, при помощи сварного шва 44 на переднем по потоку конце внутренней стенки 32 диффузора, и эта обечайка отделена от внутреннего в радиальном направлении конца каждой лопатки 42 небольшим радиальным зазором 46. Лопатки 42 и наружная обечайка 40 спрямляющего аппарата изготовлены в виде одной литой детали с диффузором 16. Внутренний диаметр обечайки 38 на ее заднем по потоку конце равен внутреннему диаметру стенки 32 диффузора на ее переднем по потоку конце.
Радиальный зазор 46 между внутренними в радиальном направлении концами лопаток и внутренней обечайкой спрямляющего аппарата может изменяться в диапазоне от 0,1 мм до 0,5 мм в процессе функционирования двигателя вследствие теплового расширения и центробежных усилий, воздействию которых подвергаются лопатки 42 и обечайки 38, 40 спрямляющего аппарата.
В соответствии с вариантом реализации лопатки 42 (фиг. 3 и 4) закреплены своими наружными в радиальном направлении концами 48 на наружной обечайке 40 спрямляющего аппарата, которая всегда формируется в виде одной детали с диффузором 16. Внутренние в радиальном направлении концы 50 лопаток отстоят на небольшой радиальный зазор 46 от внутренней обечайки (не показана) спрямляющего аппарата, которая закреплена при помощи сварки на переднем по потоку конце 51 внутренней стенки 32 диффузора.
Лопатки 42 обычно содержат нижнюю поверхность 52, или внутреннюю вогнутую поверхность, и верхнюю поверхность 54, или наружную выпуклую поверхность, которые соединены между собой на передних по потоку концах на передней кромке 56 лопатки и на задних по потоку концах на задней кромке 58 лопатки. Лопатки реализованы, например, при помощи технологии ЕСМ (Еlесtrо Сhеmiсаl Масhining).
Наружная в радиальном направлении концевая часть каждой лопатки образует средства 48 вставления в соответствующую щель 60, предусмотренную в наружной обечайке 34 спрямляющего аппарата. Щели 60 являются по существу радиальными и сквозными и они равномерно распределены вокруг оси обечайки. Средства 48 вставления лопатки вводятся в щель 60 в по существу радиальном направлении и удерживаются в этой щели, например, при помощи припаивания наружного в радиальном направлении конца лопатки к наружной цилиндрической поверхности обечайки 40. Щели 60 могут быть отформованы при литье или могут быть получены в результате лазерного вырезания в обечайке.
В соответствии со специфическим примером реализации лопатки 42 закрепляются заклиниванием в заданном положении в щелях 60 обечайки посредством шариков припоя (диаметр которых составляет, например, 1 мм), которые точечно расплавляются вручную или при помощи электрического разряда между наружными в радиальном направлении концами лопаток и наружной цилиндрической поверхностью обечайки.
В соответствии с другим вариантом реализации лопатки 42 (фиг.5-8) спрямляющего аппарата жестко связаны своими внутренними в радиальном направлении концами с внутренней обечайкой 38 спрямляющего аппарата, которая присоединена и закреплена своим задним по потоку концом на переднем по потоку конце внутренней стенки 32 диффузора. Наружная обечайка 40 спрямляющего аппарата сформирована в виде одной детали с диффузором 16 и отделена небольшим радиальным зазором от наружных в радиальном направлении концов каждой из лопаток.
Как показано на фиг.7, лопатки 42 и внутренняя обечайка 38 спрямляющего аппарата сформированы в виде одной детали при помощи подходящей в данном случае технологии, такой как литье, технология ЕDМ (Еlесtrо Disсhаrgе Масhining), высокоскоростное фрезерование и т.д.
В качестве варианта реализации внутренние в радиальном направлении концы 62 (фиг.8) лопаток 42 вставлены и закреплены в соответствующих радиальных щелях 64 внутренней обечайки. Эти лопатки подобны лопаткам, описанным выше со ссылками на фиг. 3 и 4, а щели 64 в обечайке являются сквозными и равномерно распределенными вокруг оси обечайки. Внутренние в радиальном направлении концы лопаток могут быть закреплены при помощи пайки на внутренней цилиндрической поверхности обечайки 38.
Внутренняя обечайка 38 спрямляющего аппарата предпочтительно содержит осевой кольцевой выступ 66 центрирования (фиг.5а), предназначенный для вставления во внутреннюю в радиальном направлении часть внутренней стенки диффузора, чтобы облегчить монтаж обечайки. Обечайка 38 в этом случае закреплена на стенке 32 диффузора при помощи приваривания заднего по потоку конца кругового выступа 66 к внутренней цилиндрической поверхности стенки 32, чтобы исключить выступание точек сварки или сварного шва в направлении внутрь и не допустить возмущения течения потока воздуха в данном устройстве. Внутренняя обечайка 38 каждого из описанных выше устройств также может иметь осевой круговой выступ 62.
В примерах реализации на фиг. 4, 5 и 6 диффузор 16 содержит сепаратор 70, который закреплен на радиальных перегородках 36 диффузора между его внутренней стенкой 32 и наружной стенкой 34, причем сепаратор выполняет функцию разделения потока газа, выходящего из спрямляющего аппарата, на две кольцевые коаксиальные струи.
Спрямляющий аппарат 14 и диффузор 16 изготовлены, например, из сплава на основе никеля и хрома.
Claims (15)
1. Направляющее устройство для потока воздуха на входе в камеру сгорания газотурбинного двигателя, содержащее спрямляющий аппарат и расположенный за ним диффузор, причем спрямляющий аппарат содержит две коаксиальные обечайки, между которыми размещены лопатки, проходящие, по существу, в радиальном направлении, а диффузор содержит две коаксиальные стенки, представляющие собой тела вращения и связанные друг с другом при помощи радиальных перегородок, отличающееся тем, что одна из обечаек спрямляющего аппарата сформирована в виде единой детали с одной представляющей собой тело вращения стенкой диффузора, а другая обечайка спрямляющего аппарата присоединена и закреплена на другой представляющей собой тело вращения стенке диффузора, при этом лопатки спрямляющего аппарата жестко связаны одним концом с одной обечайкой спрямляющего аппарата и отстоят с небольшим зазором от другой обечайки на другом конце.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наружная обечайка спрямляющего аппарата и представляющая собой тело вращения наружная стенка диффузора сформированы в виде одной детали и конец внутренней обечайки спрямляющего аппарата закреплен при помощи сварки на переднем по потоку конце представляющей собой тело вращения внутренней стенке диффузора.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что наружная обечайка спрямляющего аппарата выполнена путем литья в виде единой детали вместе с диффузором.
4. Устройство по любому из пп.2 или 3, отличающееся тем, что задний по потоку конец внутренней обечайки спрямляющего аппарата закреплен при помощи сварки на переднем по потоку конце представляющей собой тело вращения внутренней стенки диффузора.
5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что лопатки спрямляющего аппарата жестко связаны своими наружными в радиальном направлении концами с наружной обечайкой спрямляющего аппарата и отделены небольшим радиальным зазором от внутренней обечайки спрямляющего аппарата.
6. Устройство по п.2, отличающееся тем, что лопатки спрямляющего аппарата жестко связаны своими внутренними в радиальном направлении концами с внутренней обечайкой спрямляющего аппарата и отделены небольшим радиальным зазором от наружной обечайки спрямляющего аппарата.
7. Устройство по любому из пп.5 или 6, отличающееся тем, что лопатки жестко закреплены на обечайке спрямляющего аппарата путем вставления и фиксации посредством пайки одного из концов лопаток в соответствующую щель, предусмотренную на обечайке.
8. Устройство по любому из пп.5 или 6, отличающееся тем, что лопатки сформированы за одно целое с обечайкой спрямляющего аппарата.
9. Устройство по п.2, отличающееся тем, что внутренняя обечайка спрямляющего аппарата содержит кольцевой осевой выступ, вставленный в радиальном направлении во внутреннюю часть представляющей собой тело вращения внутренней стенки диффузора.
10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что зазор между лопатками и обечайкой спрямляющего аппарата в процессе функционирования имеет величину, находящуюся в диапазоне от около 0,1 мм до 0,5 мм.
11. Газотурбинный двигатель, например авиационный турбореактивный или турбовинтовой двигатель, отличающийся тем, что двигатель содержит устройство в соответствии с одним из пп.1-10.
12. Диффузор для газотурбинного двигателя, содержащий две коаксиальные и представляющие собой тела вращения стенки, связанные друг с другом при помощи радиальных перегородок, отличающийся тем, что одна из представляющих собой тела вращения стенок диффузора продолжается в своей передней по потоку части в осевом направлении за пределы другой из этих представляющих собой тела вращения стенок диффузора для формирования обечайки спрямляющего аппарата, предназначенной для ее размещения в осевом направлении по потоку перед диффузором.
13. Диффузор по п.12, отличающийся тем, что продолжение в направлении против потока стенки спрямляющего аппарата содержит множество сквозных радиальных щелей, равномерно распределенных вокруг оси диффузора.
14. Диффузор по п.12, отличающийся тем, что продолжение в направлении против потока стенки спрямляющего аппарата сформировано за одно целое с радиальными лопатками, равномерно распределенными вокруг оси диффузора.
15. Диффузор по любому из пп.13 или 14, отличающийся тем, что продолжение в направлении против потока стенки спрямляющего аппарата содержит более 100 щелей или радиальных лопаток.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0604745A FR2901574B1 (fr) | 2006-05-29 | 2006-05-29 | Dispositif de guidage d'un flux d'air a l'entree d'une chambre de combustion dans une turbomachine |
| FR0604745 | 2006-05-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007119785A RU2007119785A (ru) | 2008-12-10 |
| RU2435104C2 true RU2435104C2 (ru) | 2011-11-27 |
Family
ID=37594946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007119785/06A RU2435104C2 (ru) | 2006-05-29 | 2007-05-28 | Направляющее устройство для потока воздуха на входе в камеру сгорания газотурбинного двигателя |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7862295B2 (ru) |
| EP (1) | EP1862644B1 (ru) |
| CN (2) | CN101082423B (ru) |
| CA (1) | CA2589925C (ru) |
| DE (1) | DE602007003046D1 (ru) |
| ES (1) | ES2335932T3 (ru) |
| FR (1) | FR2901574B1 (ru) |
| RU (1) | RU2435104C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2668766C1 (ru) * | 2018-01-22 | 2018-10-02 | Олег Леонидович Федоров | Устройство для создания подъемной силы |
| RU2802905C1 (ru) * | 2023-03-22 | 2023-09-05 | Илья Николаевич Волков | Входное устройство кольцевой камеры сгорания |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103953430A (zh) * | 2008-02-21 | 2014-07-30 | 博格华纳公司 | 具有模块式翼瓣组的风扇护罩 |
| ES2370307B1 (es) * | 2008-11-04 | 2012-11-27 | Industria De Turbo Propulsores, S.A. | Estructura soporte de rodamiento para turbina. |
| US8251651B2 (en) * | 2009-01-28 | 2012-08-28 | United Technologies Corporation | Segmented ceramic matrix composite turbine airfoil component |
| FR2956598B1 (fr) * | 2010-02-23 | 2012-05-25 | Snecma | Procede d'usinage d'une piece en materiau monocristallin |
| EP2441918A1 (en) | 2010-10-18 | 2012-04-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Gas turbine annular diffuser |
| EP2474744A1 (de) * | 2011-01-11 | 2012-07-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Ringförmiger Strömungskanal für einen Axialverdichter |
| US9079273B2 (en) * | 2012-05-14 | 2015-07-14 | Solar Turbines Incorporated | Methods for manufacturing, modifying, and retrofitting a gas turbine injector |
| FR3019879A1 (fr) * | 2014-04-09 | 2015-10-16 | Turbomeca | Moteur d'aeronef comprenant un calage azimutal du diffuseur, par rapport a la chambre de combustion |
| FR3022597B1 (fr) * | 2014-06-18 | 2016-07-22 | Snecma | Diffuseur a triple flux pour module de turbomachine comprenant des dispositifs de canalisation d'air entre les deux parois de separation du diffuseur |
| US20160017731A1 (en) * | 2014-07-17 | 2016-01-21 | Rolls-Royce Corporation | Vane assembly |
| US10288289B2 (en) * | 2014-12-12 | 2019-05-14 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine diffuser-combustor assembly inner casing |
| CN107110502B (zh) * | 2015-01-22 | 2019-08-20 | 西门子公司 | 具有带槽的旋流器静叶的燃烧室入口混合系统 |
| DE102015219556A1 (de) | 2015-10-08 | 2017-04-13 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Diffusor für Radialverdichter, Radialverdichter und Turbomaschine mit Radialverdichter |
| US11766807B2 (en) | 2017-01-15 | 2023-09-26 | Michael George BUTLER | Apparatuses and systems for and methods of generating and placing zero-slump-pumpable concrete |
| CN107339712B (zh) * | 2017-06-13 | 2020-03-24 | 中国航发湖南动力机械研究所 | 径向流燃烧室扩压器及燃气轮机 |
| RU2670858C9 (ru) * | 2017-11-17 | 2018-11-13 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" | Кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя |
| CN109404053A (zh) * | 2018-11-27 | 2019-03-01 | 德阳九鼎电气有限公司 | 一种用于汽轮机的导流隔板 |
| US11098730B2 (en) | 2019-04-12 | 2021-08-24 | Rolls-Royce Corporation | Deswirler assembly for a centrifugal compressor |
| US11286952B2 (en) | 2020-07-14 | 2022-03-29 | Rolls-Royce Corporation | Diffusion system configured for use with centrifugal compressor |
| US11441516B2 (en) | 2020-07-14 | 2022-09-13 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | Centrifugal compressor assembly for a gas turbine engine with deswirler having sealing features |
| US11578654B2 (en) | 2020-07-29 | 2023-02-14 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | Centrifical compressor assembly for a gas turbine engine |
| US11384937B1 (en) * | 2021-05-12 | 2022-07-12 | General Electric Company | Swirler with integrated damper |
| CN113352134A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-09-07 | 重庆江增船舶重工有限公司 | 一种过定位式零件的制造方法 |
| CN115288804B (zh) * | 2022-10-10 | 2023-03-24 | 中国航发四川燃气涡轮研究院 | 一种鸟类骨架仿生式承力结构及其设计方法 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US657366A (en) * | 1900-04-13 | 1900-09-04 | Richard Hale Smith | Steam-condenser and feed water heater. |
| GB657366A (en) * | 1948-02-25 | 1951-09-19 | Westinghouse Electric Int Co | Improvements in or relating to fluid pressure apparatus |
| US4416111A (en) * | 1981-02-25 | 1983-11-22 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Air modulation apparatus |
| GB2117102B (en) * | 1982-03-20 | 1985-07-03 | Rolls Royce | Improvements in or relating to mounting arrangements for combustion equipment |
| US4503668A (en) * | 1983-04-12 | 1985-03-12 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Strutless diffuser for gas turbine engine |
| US5077967A (en) * | 1990-11-09 | 1992-01-07 | General Electric Company | Profile matched diffuser |
| US5249921A (en) * | 1991-12-23 | 1993-10-05 | General Electric Company | Compressor outlet guide vane support |
| US5211003A (en) * | 1992-02-05 | 1993-05-18 | General Electric Company | Diffuser clean air bleed assembly |
| US5332360A (en) * | 1993-09-08 | 1994-07-26 | General Electric Company | Stator vane having reinforced braze joint |
| GB9805030D0 (en) * | 1998-03-11 | 1998-05-06 | Rolls Royce Plc | A stator vane assembly for a turbomachine |
| FR2827367B1 (fr) * | 2001-07-16 | 2003-10-17 | Snecma Moteurs | Systeme d'injection aeromecanique a vrille primaire anti-retour |
| US6554569B2 (en) * | 2001-08-17 | 2003-04-29 | General Electric Company | Compressor outlet guide vane and diffuser assembly |
| US6773228B2 (en) * | 2002-07-03 | 2004-08-10 | General Electric Company | Methods and apparatus for turbine nozzle locks |
| GB0229307D0 (en) * | 2002-12-17 | 2003-01-22 | Rolls Royce Plc | A diffuser arrangement |
| US6976363B2 (en) * | 2003-08-11 | 2005-12-20 | General Electric Company | Combustor dome assembly of a gas turbine engine having a contoured swirler |
-
2006
- 2006-05-29 FR FR0604745A patent/FR2901574B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-05-23 EP EP07075389A patent/EP1862644B1/fr active Active
- 2007-05-23 DE DE602007003046T patent/DE602007003046D1/de active Active
- 2007-05-23 ES ES07075389T patent/ES2335932T3/es active Active
- 2007-05-25 CA CA2589925A patent/CA2589925C/fr active Active
- 2007-05-25 US US11/754,073 patent/US7862295B2/en active Active
- 2007-05-28 RU RU2007119785/06A patent/RU2435104C2/ru active
- 2007-05-29 CN CN2007101073442A patent/CN101082423B/zh active Active
- 2007-05-29 CN CN2009101796455A patent/CN101691931B/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2668766C1 (ru) * | 2018-01-22 | 2018-10-02 | Олег Леонидович Федоров | Устройство для создания подъемной силы |
| RU2802905C1 (ru) * | 2023-03-22 | 2023-09-05 | Илья Николаевич Волков | Входное устройство кольцевой камеры сгорания |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1862644A1 (fr) | 2007-12-05 |
| CN101082423A (zh) | 2007-12-05 |
| CA2589925C (fr) | 2014-09-16 |
| ES2335932T3 (es) | 2010-04-06 |
| CN101691931A (zh) | 2010-04-07 |
| CN101082423B (zh) | 2010-10-06 |
| CN101691931B (zh) | 2011-07-20 |
| FR2901574A1 (fr) | 2007-11-30 |
| US7862295B2 (en) | 2011-01-04 |
| DE602007003046D1 (de) | 2009-12-17 |
| US20070271924A1 (en) | 2007-11-29 |
| RU2007119785A (ru) | 2008-12-10 |
| CA2589925A1 (fr) | 2007-11-29 |
| EP1862644B1 (fr) | 2009-11-04 |
| FR2901574B1 (fr) | 2008-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2435104C2 (ru) | Направляющее устройство для потока воздуха на входе в камеру сгорания газотурбинного двигателя | |
| CN102119268B (zh) | 燃气轮机中使用的具有带排气口的线性流动路径的过渡件 | |
| US10359051B2 (en) | Impeller shroud supports having mid-impeller bleed flow passages and gas turbine engines including the same | |
| CN101784842B (zh) | 燃烧器连接结构、燃烧器尾筒、燃烧器尾筒的设计方法和燃气轮机 | |
| EP1818511A2 (en) | Leaned deswirl vanes behind a centrifugal compressor in a gas turbine engine | |
| JP5466291B2 (ja) | 偏心した前方端を備えるタービンエンジン用回転入口カウル | |
| JP2008025575A (ja) | ターボ機械用のディフューザ／ガイドベーンアセンブリ | |
| CN108386869B (zh) | 用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件 | |
| EP2538138A2 (en) | Combustor assembly for use in a turbine engine and methods of assembling same | |
| JP2019095184A (ja) | ガスタービンエンジン用の渦停留型燃焼器における接線方向バルク旋回空気 | |
| EP3832144B1 (en) | Diffuser pipe with radially-outward exit | |
| CN113503564B (zh) | 用于在涡轮发动机中使用的燃烧器 | |
| CN110857783B (zh) | 用于涡轮机的燃烧器组件 | |
| CN110805925B (zh) | 用于燃烧器的混合器组件 | |
| JP2015014287A (ja) | 排ガスターボチャージャの圧縮機の空気流入ハウジング | |
| US20230313814A1 (en) | Diffuser pipe alignment tool | |
| JP5983239B2 (ja) | 過給機 | |
| CN112856485A (zh) | 用于燃烧嘴的整合前面板 | |
| US11846203B1 (en) | Turbine nozzle with dust tolerant impingement cooling | |
| US10371162B2 (en) | Integrally bladed fan rotor | |
| US11959401B1 (en) | Deswirl system for gas turbine engine | |
| CN114423929B (zh) | 用于通过空气射流对涡轮壳体进行冷却的装置 | |
| US11753965B1 (en) | Variable bleed valves with inner wall controlled-flow circuits |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD4A | Correction of name of patent owner |