[实用新型]燃气涡轮发动机

说明书

本实用新型提供了一种燃气涡轮发动机，包括内机匣、压气机和二次空气集气腔，该压气机包括定子和转子，该内机匣的外壁上设有贯通的包括多个气道的引气口；每个该气道相对于该燃气涡轮发动机的主轴倾斜，该倾斜方向背离该主轴；每个该气道的入口在周向上向该转子的旋转方向的反方向弯曲，每个该气道的出口自该气道的入口向该转子的旋转方向弯曲；该周向是垂直于该燃气涡轮发动机的主轴的方向。本实用新型提出的燃气涡轮发动机在将气体从引气口引出时能够较好的回收这些气体的轴向和切向动能，具有较高的整体效率。

技术领域

本实用新型涉及一种燃气涡轮发动机，尤其涉及一种在将气体从引气口引出时能够较好地回收这些气体的动能的燃气涡轮发动机。

背景技术

引气在各种类型的轴流压气机中应用非常广泛。例如在航空轴流压气机中，为了达到涡轮冷却、压气机防喘、边界层抽吸等目的，经常在内机匣上开一个或者多个的孔或槽，将气体引出主流。被引出的气体可以进入二次空气系统、直接排入大气或重新注入到上游主流道。然而，简单的通过开孔或开槽的方式实现引气会带来以下问题：

从主流流向引气口的气体其轴向和切向速度都相当可观，因此具有这两个方向的动能。当气体冲入引气口时，流动方向突然改变，使得这两个方向的动能被基本上损失掉。特别是当引气口前方是可调导叶时，这种问题更为严重。因为有时需要可调导叶旋转角度较大，使得出口气流角偏离轴向较多。这时引气流的切向动能就比较大。如果不能利用这部分的能量，损失就会变得比较显著。另一方面，在某些燃气轮机的轴流压气机中，引气口可以被设置在转子的下游。与航空发动机中设置在定子下游的引气口相比，燃气轮机中设置在转子下游的引气口会导致流入引气口的气流具有更大的切向动能。因此若不能将这一部分能量妥善利用，那么带来的能量损失就会更大。

此外，气体在流入引气口时方向突然改变，导致引气口内存在强烈的旋涡，不仅给二次空气流路带来压损，还会影响主流区的流场，恶化压气机性能。

因此有必要提供一种在将气体从引气口引出时能够较好的回收这些气 体的轴向和切向动能的燃气涡轮发动机。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种在将气体从引气口引出时能够较好的回收这些气体的轴向和切向动能的燃气涡轮发动机。

本实用新型提供一种燃气涡轮发动机，包括内机匣、压气机和二次空气集气腔，该压气机包括定子和转子，该二次空气集气腔贴设于该内机匣的外壁，该内机匣的外壁上设有贯通该内机匣内部与该二次空气集气腔内部的引气口；该引气口包括多个气道，多个该气道周向排列在内机匣的外壁；每个该气道相对于该燃气涡轮发动机的主轴倾斜，该倾斜方向是从该燃气涡轮发动机的进气侧到排气侧，背离该主轴；每个该气道的入口在该燃气涡轮发动机的周向上，向该转子的旋转方向的反方向弯曲，每个该气道的出口在该燃气涡轮发动机的周向上，自该气道的入口，向该转子的旋转方向弯曲；该周向是垂直于该燃气涡轮发动机的主轴的方向。

根据本实用新型的至少一个实施例，该气道是该内机匣的外壁上的槽孔。

根据本实用新型的至少一个实施例，该槽孔的入口和出口的边缘都是圆角。

根据本实用新型的至少一个实施例，该引气口内设有多个引气叶片，相邻的两个引气叶片间形成该气道。

根据本实用新型的至少一个实施例，该引气叶片具有形态系数N＝b/(d-t)，其中b为该引气叶片的弦长，t为该引气叶片的最大厚度，d为该引气叶片的栅距；该形态系数N的上限为1.2或1.5或1.8；该形态系数N的下限为0.5或0.6或0.8。

根据本实用新型的至少一个实施例，该引气叶片的最大厚度t的上限是1.2毫米或1.5毫米或者2毫米。

根据本实用新型的至少一个实施例，该引气叶片的最大厚度t与该引气叶片的弦长b的比值的范围是0.05至0.3。