一种涡轮试验进气段结构制造技术

本申请属于涡轮试验进气段设计领域，特别涉及一种涡轮试验进气段结构。包括：外环、内环、支板以及冷气管。外环外壁面上设置有外环环形腔，与外环环形腔相对的外环外壁面上开设有外环射流孔，外环环形腔上设置有外环冷气嘴；内环嵌套在外环内部，内环与外环之间形成进气流道，内环的内壁面上设置有内环环形腔，与内环环形腔相对的内环外壁面上开设有内环射流孔，内环环形腔上设置有内环冷气嘴；支板设置在内环与外环之间的进气流道中，且支板上设置有贯穿外环、进气流道以及内环的通孔；冷气管中流通有冷气，冷气管包括外环冷气管以及内环冷气管，外环冷气管与外环冷气嘴连接，内环冷气管穿过支板上通孔与内环冷气嘴连接。环冷气管穿过支板上通孔与内环冷气嘴连接。环冷气管穿过支板上通孔与内环冷气嘴连接。

【技术实现步骤摘要】
一种涡轮试验进气段结构


[0001]本申请属于涡轮试验进气段设计领域，特别涉及一种涡轮试验进气段结构。

技术介绍

[0002]航空发动机和燃气轮机中涡轮进口温度沿径向呈现明显的不均匀性，主流与端区的温度差可以达到100K～200K。在现有不带燃烧室的涡轮试验中，进气段出口温度径向分布均匀，没有考虑整机环境下涡轮进口温度径向不均匀分布，忽略了涡轮流场中温度径向不均匀分布对叶片气流角的影响，进而不能准确得到与下游部件流动的匹配关系，导致试验评估的涡轮性能与整机环境下涡轮性能存在一定差异。
[0003]试验进气段作为涡轮试验器的一部分，衔接供气管路到涡轮进口，实现传递气流作用。目前试验进气段缺点体现在以下几个方面：
[0004](1)进气段作用单一，只能实现传递气流作用；
[0005](2)传递到涡轮进口的温度径向分布较为均匀，不能实现整机环境下涡轮进口温度沿径向不均匀分布趋势，进而不能考虑整机环境下涡轮进口温度径向不均匀对涡轮性能的影响。
[0006]因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

技术实现思路

[0007]本申请的目的是提供了一种涡轮试验进气段结构，以解决现有技术存在的至少一个问题。
[0008]本申请的技术方案是：
[0009]一种涡轮试验进气段结构，包括：
[0010]外环，所述外环外壁面上设置有外环环形腔，与所述外环环形腔相对的所述外环外壁面上开设有外环射流孔，所述外环环形腔上设置有外环冷气嘴；
[0011]内环，所述内环嵌套在所述外环内部，所述内环与所述外环之间形成进气流道，所述内环的内壁面上设置有内环环形腔，与所述内环环形腔相对的所述内环外壁面上开设有内环射流孔，所述内环环形腔上设置有内环冷气嘴；
[0012]支板，所述支板设置在所述内环与所述外环之间的进气流道中，且所述支板上设置有贯穿所述外环、所述进气流道以及所述内环的通孔；
[0013]冷气管，所述冷气管中流通有冷气，所述冷气管包括外环冷气管以及内环冷气管，所述外环冷气管与所述外环冷气嘴连接，所述内环冷气管穿过所述支板上通孔与所述内环冷气嘴连接。
[0014]在本申请的至少一个实施例中，所述外环射流孔、所述外环冷气嘴、所述内环射流孔以及所述内环冷气嘴的中心线均位于轴向相同位置。
[0015]在本申请的至少一个实施例中，所述外环射流孔以及所述外环冷气嘴位于所述支板尾缘后至少两倍支板弦长的所述外环平直段处；
[0016]所述内环射流孔以及所述内环冷气嘴位于所述支板尾缘后至少两倍支板弦长的所述内环平直段处。
[0017]在本申请的至少一个实施例中，所述外环射流孔以及所述外环冷气嘴位于所述外环出口位置上游至少2.5倍涡轮导叶弦长处；
[0018]所述内环射流孔以及所述内环冷气嘴位于所述内环出口位置上游至少2.5倍涡轮导叶弦长处。
[0019]在本申请的至少一个实施例中，所述支板为直叶片，所述支板与所述外环以及所述内环采用导圆角设计。
[0020]在本申请的至少一个实施例中，所述支板沿周向均匀布置4～16个。
[0021]在本申请的至少一个实施例中，所述外环冷气嘴以及所述外环冷气管均沿周向均匀布置，数量与所述支板保持一致；
[0022]所述内环冷气嘴以及所述内环冷气管均沿周向均匀布置，数量与所述支板保持一致。
[0023]在本申请的至少一个实施例中，所述外环冷气嘴、所述外环冷气管、所述内环冷气嘴以及所述内环冷气管的直径为10mm～40mm。
[0024]在本申请的至少一个实施例中，所述外环环形腔以及所述内环环形腔沿轴向的长度为20mm～80mm，高度为10～40mm。
[0025]在本申请的至少一个实施例中，所述外环射流孔以及所述内环射流孔沿周向均匀布置20～40个，直径为2mm～10mm。
[0026]专利技术至少存在以下有益技术效果：
[0027]本申请的涡轮试验进气段结构，在具有传递气流的基础功能外，还具有调节涡轮进口温度径向分布功能，使涡轮进口温度径向分布更接近整机环境，涡轮试验性能更接近整机环境下涡轮性能。
附图说明
[0028]图1是本申请一个实施方式的涡轮试验进气段结构示意图；
[0029]图2是本申请一个实施方式的涡轮试验进气段结构剖视图；
[0030]图3是本申请一个实施方式的涡轮试验进气段结构部分剖视图；
[0031]图4是本申请一个实施方式的涡轮试验进气段结构冷气嘴与射流孔相对位置示意图；
[0032]图5是本申请一个实施方式的涡轮试验进气段结构支板横截面示意图；
[0033]图6是本申请一个实施方式的涡轮试验进气段结构各个单元周向相对位置示意图。
[0034]其中：
[0035]1‑
外环；11
‑
外环环形腔；12
‑
外环射流孔；13
‑
外环冷气嘴；2
‑
内环；21
‑
内环环形腔；22
‑
内环射流孔；23
‑
内环冷气嘴；3
‑
支板；4
‑
外环冷气管；5
‑
内环冷气管。
具体实施方式
[0036]为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中
的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
[0037]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
[0038]下面结合附图1至图6对本申请做进一步详细说明。
[0039]本申请提供了一种涡轮试验进气段结构，包括：外环1、内环2、支板3以及冷气管。
[0040]具体的，外环1以及内环2上均设有环形腔、射流孔以及冷气嘴结构。其中，外环1外壁面上设置有外环环形腔11，与外环环形腔11相对的外环1外壁面上开设有与外环环形腔11连通的外环射流孔12，外环环形腔11上设置有外环冷气嘴13；内环2嵌套在外环1内部，内环2与外环1之间形成进气流道，内环2的内壁面上设置有内环环形腔21，与内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种涡轮试验进气段结构，其特征在于，包括：外环(1)，所述外环(1)外壁面上设置有外环环形腔(11)，与所述外环环形腔(11)相对的所述外环(1)外壁面上开设有外环射流孔(12)，所述外环环形腔(11)上设置有外环冷气嘴(13)；内环(2)，所述内环(2)嵌套在所述外环(1)内部，所述内环(2)与所述外环(1)之间形成进气流道，所述内环(2)的内壁面上设置有内环环形腔(21)，与所述内环环形腔(21)相对的所述内环(2)外壁面上开设有内环射流孔(22)，所述内环环形腔(21)上设置有内环冷气嘴(23)；支板(3)，所述支板(3)设置在所述内环(2)与所述外环(1)之间的进气流道中，且所述支板(3)上设置有贯穿所述外环(1)、所述进气流道以及所述内环(2)的通孔；冷气管，所述冷气管中流通有冷气，所述冷气管包括外环冷气管(4)以及内环冷气管(5)，所述外环冷气管(4)与所述外环冷气嘴(13)连接，所述内环冷气管(5)穿过所述支板(3)上通孔与所述内环冷气嘴(23)连接。2.根据权利要求1所述的涡轮试验进气段结构，其特征在于，所述外环射流孔(12)、所述外环冷气嘴(13)、所述内环射流孔(22)以及所述内环冷气嘴(23)的中心线均位于轴向相同位置。3.根据权利要求2所述的涡轮试验进气段结构，其特征在于，所述外环射流孔(12)以及所述外环冷气嘴(13)位于所述支板(3)尾缘后至少两倍支板弦长的所述外环(1)平直段处；所述内环射流孔(22)以及所述内环冷气嘴(23)位于所述支板(3)尾缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴家兴，李昂，李鑫，张兵兵，陈云，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：