[实用新型]小型双级燃气涡轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种双级燃气涡轮，属于燃烧发动机类。

背景技术

燃气涡轮是燃气涡轮发动机三大部件之一，小型燃气涡轮发动机膨胀比小，通常由两级燃气涡轮组成。每一级涡轮都包含有涡轮导向器和涡轮转子叶片排，因此涡轮零件数多，轴向尺寸长，重量重，功重比小。为解决此问题，人们采用了一级高压涡轮和一级低压涡轮组成，取消了低压涡轮进口导向器，高压涡轮转子叶片采用收敛、扩散叶型，减少了双级燃气涡轮的轴向长度和重量，提高了功重比，由于大型发动机高压涡轮进口燃气温度很高，采用收敛/扩散叶型设计较为有效。但是小型燃气涡轮发动机尺寸小，高压涡轮转子叶片采用收敛/扩散叶型，流动损失较大，工作范围很窄。

发明内容：

本实用新型的目的是要提供一种制造成本低，轴向长度短，重量轻，零件数少，功重比大，效率高，高压涡轮转子叶片为收敛型的小转折角的小型双级燃气涡轮，用于克服现有高压涡轮转子叶片所存在的缺点。

本实用新型的技术方案是：由高压涡轮导向器、高压涡轮转子叶片排、低压涡轮转子叶片排、涡轮内机匣和涡轮外机匣组成，其所述的高压涡轮导向器固接在内机匣和外机匣之间，高压涡轮转子叶片排设置在高压轴上，低压涡轮转子叶片排设置在低压轴上，高压涡轮转子叶片排上的高压涡轮转子叶片转折角为10-40度，尾缘楔角2-8度，前缘楔角5-15度，尾缘弯折角3-10度，叶型出口马赫数为1.0-1.5，形成收敛型的小转折角高马赫数叶型通道。

本实用新型的工作原理是，高温高压气流首先进入高压涡轮导向器，经高压涡轮导向器整流高压气流依次通过高压涡轮转子叶片排，低压涡轮转子叶片排，膨胀做功，膨胀功分别由高压轴，低压轴输出，做功后的低温低压气流由排气管排向大气。

本实用新型的双级燃气涡轮，结构简单，零件数可减少20-30％，轴向长度可缩短20-30％，功重比提高了10-30％，效率可达到90-95％，制造费用低，提高了可靠性和维护性，降低了使用维护成本。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。、

图2为高压涡轮转子叶片中截面结构示意图。

图中1.低压轴、2.高压轴、3.涡轮内机匣、4.涡轮外机匣、5.高压涡轮导向器、6.高压涡轮转子叶片、7.高压涡轮转子叶片排、8.低压涡轮转子叶片排、9.排气管、ε叶片转折角、ω2.尾缘楔角、ω1.前缘楔角、δ.尾缘弯折角。

具体实施方式

由图1、图2可见，本实用新型是由高压涡轮导向器5，高压涡轮转子叶片排7，低压涡轮转子叶片排8，涡轮内机匣3，涡轮外机匣4组成，在涡轮内机匣3和涡轮外机匣4之间固有高压涡轮导向器5，高压涡轮转子叶片排7固定在高压轴2上，低压涡轮转子叶片排8固定在低压轴1上。高压轴2和低压轴1由内机匣3支撑。高压涡轮转子叶片排7、低压涡轮转子叶片排8在各自的轴上以相反的方向、不同的转速旋转。高压涡轮转子叶片排7与低压涡轮转子叶片排8的转速比为1.2。高压涡轮转子叶片排7上的高压涡轮转子叶片6的转折角ε为20度，前缘楔角ω1为10度，尾缘楔角ω2为7度，尾缘弯折角δ为7度，叶型出口马赫数1.0，形成收敛型的小转折角高马赫数叶型通道。

高温高压气流依此通过高压涡轮导向器5，高压涡轮转子叶片排7，低压涡轮转子叶片排8，由低压涡轮转子叶片排8后的排气管9排向大气，膨胀功分别由高压轴2，低压轴1输出。