[发明专利]燃气涡轮发动机

说明书

一种燃气涡轮发动机(GE)，其使由压缩机(1)压缩的压缩气体在燃烧器(3)中燃烧，并通过所获得的燃烧气体驱动涡轮(5)，在该燃气涡轮发动机(GE)中，设置与所述压缩机的出口连接的扩散器(17)以及多个分隔部件(27)，该扩散器(17)是具有作为彼此呈同心状配置的筒状部件的扩散器内筒(21)和扩散器外筒(23)的环状的扩散器(17)；该多个分隔部件(27)配置于扩散器流路(25)，并将所述扩散器流路(25)沿周向分隔，其中，所述扩散器流路(25)为形成于所述扩散器内筒与所述扩散器外筒之间的环状的空间。

相关申请

本申请要求2015年12月25日申请的日本专利申请2015-254074的优先权，通过参照将其整体引用为本申请的一部分。

技术领域

本发明涉及一种燃气涡轮发动机，尤其涉及一种从压缩机向燃烧器引导压缩空气的扩散器的结构。

背景技术

一般地，在燃气涡轮发动机中，通过在轴流型压缩机的出口设置扩散器，恢复压缩空气的静压，并降低压缩空气流入燃烧器之前的压力损失(主要是动压损失)(例如，参照专利文献1)。在轴流式的压缩机中，被压缩的气体的体积流量沿着流动方向减少。因此，一般地，压缩机的流路高度随着朝向下游而逐渐变小，相应地，压缩机出口的相对于流路截面积的湿围长度(日语：濡れぶち)变大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2012-062900号公报

发明内容

(一)要解决的技术问题

相应地，在与压缩机的出口连接的扩散器中，流路高度也变小，相对于流路截面积的湿围长度也变大。已知的是，一般流路的湿围长度越大，则流路壁面引起的摩擦损失就越大。因此可以认为：在压缩机的扩散器中，若能够减小流路的湿围长度，则能够降低因流路壁面引起的摩擦损失所导致的压力损失。

本发明的目的在于，为了解决上述的问题，提供一种燃气涡轮发动机，其能够通过简单的结构降低压缩机的扩散器中的壁面的摩擦损失。

(二)技术方案

为了实现所述的目的，本发明的燃气涡轮发动机是使由轴流压缩机压缩的压缩气体在燃烧器中燃烧，并通过所获得的燃烧气体驱动涡轮的燃气涡轮发动机，其具备：与所述压缩机的出口连接的扩散器，其是具有作为彼此呈同心状配置的筒状部件的扩散器内筒和扩散器外筒的环状的扩散器；以及多个分隔部件，其配置于扩散器流路，并将所述扩散器流路沿周向分隔，其中，所述扩散器流路为形成于所述扩散器内筒与所述扩散器外筒之间的环状的空间。

根据该结构，能够通过在扩散器流路中设置分隔部件而成的这样的简单的结构，来减小扩散器的湿围长度(流路表面积)。由此，不必大幅变更现有扩散器的尺寸，即可充分降低扩散器流路的壁面所引起的摩擦损失。

在本发明的一个实施方式中，也可以是，所述分隔部件具有周向尺寸随着从压缩气体的流动方向的上游侧朝向下游侧而逐渐扩大的形状。根据该结构，能够抑制因在扩散器流路中设置分隔部件而引起的压力损失，并同时降低扩散器流路的壁面所引起的摩擦损失。

在本发明的一个实施方式中，也可以是，将所述扩散器的流路利用所述分隔部件进行分割而形成的分割扩散器流路的流路截面的高度尺寸H相对于宽度尺寸W的纵横比H/W，在所述分割扩散器流路的出口比入口的流路截面的纵横比大，并且所述分割扩散器流路的出口的流路截面的纵横比在0.3～5的范围内。根据该结构，能够抑制扩散器的尺寸增大，并且在确保必要的扩散器的流路面积的同时，降低扩散器流路的壁面所引起的摩擦损失。

在本发明的一个实施方式中，也可以是，所述分割扩散器流路的出口的流路截面的纵横比为1。根据该结构，在分割扩散器流路的出口，能够使相对于流路面积的湿围长度为最小。