[发明专利]包含分流器的涡轮翼型件布置

说明书

一种涡轮机械设备(10)，包括涡轮(22)，涡轮(22)包括：涡轮部件(36)，其限定至少一个弧形流动路径表面(40)；轴流式涡轮翼型件(46)的阵列，其从流动路径表面延伸，涡轮翼型件在其间限定空间；以及在涡轮翼型件之间的空间中，从至少一个流动路径表面延伸的多个分流器翼型件(146)，每个分流器翼型件具有在前缘和后缘之间延伸的相对的压力侧和吸力侧，其中分流器翼型件的厚度比小于涡轮翼型件的厚度比。

技术领域

本发明大体涉及燃气涡轮发动机中的涡轮，更具体地，涉及这种涡轮的转子和定子翼型件。

背景技术

燃气涡轮发动机包括串行流动连通的压缩机，燃烧器和涡轮。涡轮机械地联接到压缩机，并且三个部件限定涡轮机械核心。该核心可以以已知的方式操作以产生热的加压燃烧气体流，以操作发动机以及执行有用的工作，例如提供推进推力或机械功。一种常见类型的涡轮是具有一个或多个级的轴流式涡轮，每个级包括具有一排轴流式翼型件(称为涡轮叶片)的旋转盘。通常，这种类型的涡轮还包括与旋转翼型件交替的静止翼型件，称为涡轮轮叶。涡轮轮叶通常在其内端和外端由弧形端壁结构界定。

期望通过使给定叶片或轮叶排中使用的涡轮翼型件的总数最小化来减轻重量，改善转子性能并简化制造，从而减小所谓的“坚固性(solidity)”的参数。翼型件坚固性降低的一个问题是它会导致翼型件周围的二次流动增加，导致空气动力学性能损失。

发明内容

该问题通过涡轮解决，该涡轮在其叶片和/或轮叶排中包括分流器，以局部地增加高的二次流动区域中的坚固性。

根据本文描述的技术的一个方面，一种涡轮机械设备包括涡轮，该涡轮包括：涡轮部件，其限定弧形流动路径表面；从流动路径表面延伸的轴流式涡轮翼型件的阵列，涡轮翼型件在其间限定空间；和在涡轮翼型件之间的空间中，从流动路径表面延伸的多个分流器翼型件，每个分流器翼型件具有在前缘和后缘之间延伸的相对的压力侧和吸力侧，其中，分流器翼型件的厚度比小于涡轮翼型件的厚度比。

根据本文描述的技术的另一方面，一种涡轮设备包括：涡轮转子级，其包括能够围绕中心线轴线旋转的盘以及轴流式涡轮叶片的阵列，该盘限定转子流动路径表面，轴流式涡轮叶片的阵列从转子流动路径表面向外延伸，涡轮叶片在它们之间限定空间；涡轮喷嘴级，其包括限定定子流动路径表面的至少一个壁，以及远离定子流动路径表面延伸的轴流式涡轮轮叶的阵列，涡轮轮叶在其间限定空间；并且其中至少一个转子级或喷嘴级包括从其流动路径表面中的至少一个延伸的分流器翼型件的阵列，分流器翼型件设置在相应级的涡轮叶片或涡轮轮叶之间的空间中，其中分流器翼型件的厚度比小于相应的涡轮叶片或涡轮轮叶的厚度比。

附图说明

通过参考以下结合附图的描述可以最好地理解本发明，其中：

图1是燃气涡轮发动机的横截面示意图，该燃气涡轮发动机包括具有分流器的涡轮；

图2是适于包含在图1的发动机中的涡轮转子的一部分的正视图；

图3是图2的转子的俯视图；

图4是图2中所示的涡轮叶片的侧视图；

图5是图2中所示的分流器叶片的侧视图；

图6是适于包含在图1的发动机中的涡轮喷嘴组件的一部分的正视图；

图7是沿图6中的线7-7截取的视图；

图8是图6中所示的定子轮叶的侧视图；

图9是图6中所示的分流器轮叶的侧视图；和

图10是适合包含在图1的发动机中的替代涡轮喷嘴组件的一部分的正视图。

具体实施方式