[发明专利]压气机机匣引气结构、引气方法及航空发动机

说明书

本发明涉及一种压气机机匣引气结构、引气方法以及航空发动机。其中，所述引气结构包括内机匣，沿所述内机匣周向设置有多个用于连通内机匣与集气腔的引气通道；以及设置于所述引气通道内的导流叶片，包括前缘、尾缘、压力面以及吸力面，所述导流叶片前缘的曲率半径不小于所述导流叶片尾缘的曲率半径，所述导流叶片尾缘朝向与所述引气通道的朝向相同。以上引气结构、引气方法以及航空发动机至少包括引气效率高、结构强度设计简单、运行高效稳定等优点。

技术领域

本发明涉及压气机机匣引气结构、引气方法及航空发动机。

背景技术

在航空发动机及燃气轮机领域，级间放气是最简单的压气机扩稳方法之一。这种方法是改变进入压气机的气流轴向分速度，也就是改变进入压气机的空气流量的方法。即需要从主流当中抽取一定量的气体，用于实现压气机防喘，或是为涡轮冷却提供气源。

在当前的技术条件下，引气主要通过在压气机机匣以及转子鼓筒上布置引气通道(槽)的方式来实现。位于机匣处的引气通道通常直接与集气腔相连，主流中的气体直接进入集气腔。气体从主流到集气腔这一段距离内的运动完全靠由静压差驱动的自发流动来实现，如图1所示，图1为一种传统的带引气通道2、集气腔1的轴流压气机叶尖引气结构，引气通道由内机匣3上周向分布的狭长跑道型孔形成，引气通道沿周向的数目大于等于30个，引气通道后端设置隔热罩，外对开机匣与内机匣间形成集气腔。流经静子4、转子5的主流气体将通过引气通道2，进入集气腔1。

发明人发现，现有的驱动方式存在着以下缺点：

1、气流未经任何引导，其速度大小及方向均根据实际流场状况自发形成，由此可能会导致流场中产生分离、漩涡等，影响流动效率，例如图2所示，在引气通道A-A截面流动示意图，在引气通道中会出现流动紊乱现象；

2、气流方向与引气通道朝向之间存在一定的偏差，导致两者不完全匹配，气流不能很顺利的进入集气腔；

3、由于以上缺陷的存在，要想实现足够的引气量，需要的引气通道面积较大，会对机匣的结构强度设计带来困难。

因此，本领域需要一种引气效率高的引气结构以及方法，降低发动机引气量及引气压力需求，减小发动机结构、强度设计难度。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种压气机机匣引气结构。

本发明的一个目的是提供一种从压气机机匣引气的引气方法。

本发明的一个目的是提供一种航空发动机。

根据本发明一个方面的一种压气机机匣引气结构，用于将气体引入集气腔，所述引气结构包括内机匣，沿所述内机匣周向设置有多个用于连通内机匣与集气腔的引气通道；以及设置于所述引气通道内的导流叶片，包括前缘、尾缘、压力面以及吸力面，所述导流叶片前缘的曲率半径不小于所述导流叶片尾缘的曲率半径，所述导流叶片尾缘朝向与所述引气通道的朝向相同。

在所述机匣引气结构的实施例中，所述引气通道的轴向长度在相邻的压气机静子叶片轴向位置与压气机转子叶片轴向位置之间的轴向长度范围内。

在所述机匣引气结构的实施例中，所述导流叶片与所述内机匣一体成型或通过焊接连接。

在所述机匣引气结构的实施例中，所述导流叶片的安装角设置成可调整。

在所述机匣引气结构的实施例中，所述导流叶片的叶根与机匣相连，所述叶尖与所述引气通道内壁的间隙占所述引气通道宽度的0.2％-0.5％。

根据本发明的另一方面的一种从压气机机匣引气的引气方法，包括：

沿内机匣周向设置有多个连通所述内机匣与集气腔的引气通道；