本发明专利技术涉及组装包括径向流动通道的超音速压缩机转子的系统和方法。一种超音速压缩机转子包括：转子盘(48)，其包括基本圆柱形的端壁(60)、径向内表面(56)以及径向外表面(58)，端壁在径向内表面和径向外表面之间延伸；联接至端壁的多个叶片(46)，叶片从端壁向外延伸，相邻叶片形成一对(74)并间隔开一定周向距离，使得流动通道被限定在各对沿周向相邻的叶片之间，流动通道在入口开口(78)和出口开口(80)之间大体沿径向延伸；以及联接至端壁的第一超音速压缩坡道(102)，第一超音速压缩坡道定位于流动通道内，以促进在流动通道内形成至少一个压缩波(102)。
【技术实现步骤摘要】
本文中描述的主题大体涉及超音速压缩机系统，并且更特别地涉及用于与超音速压缩机系统一起使用的超音速压缩机转子。
技术介绍
至少一些已知的超音速压缩机系统包括驱动组件、传动轴以及至少一个用于压缩流体的超音速压缩机转子。用传动轴将驱动组件联接至超音速压缩机转子而使传动轴和超音速压缩机转子旋转。已知的超音速压缩机转子包括多个联接至转子盘的列板(strake)。各个列板在转子盘周围沿周向定向并在相邻的列板之间限定轴向流动通道。至少一些已知的超音速压缩 机转子包括联接至转子盘的超音速压缩坡道(ramp)。已知的超音速压缩坡道定位于轴向流径内并且构造成在该流径内形成压缩波。在已知的超音速压缩机系统的运转期间，驱动组件使超音速压缩机转子以高转速旋转。流体被引导至超音速压缩机转子，使得该流体的特征为在流动通道处相对于超音速压缩机转子的速度为超音速的。至少一些已知的超音速压缩机转子沿轴向方向从流动通道排出流体。由于流体被沿轴向方向引导，因而超音速压缩机转子的下游的超音速压缩机系统构件需要设计成接收轴向流。这样，已知的超音速压缩机系统需要另外的部件来沿径向方向排出流体。已知的超音速压缩机系统例如在分别于2005年3月28日和2005年3月23日提交的美国专利No. 7，334，990和No. 7293955以及于2009年I月16日提交的美国专利申请2009/0196731中进行了描述。
技术实现思路
在一个实施例中，提供了一种超音速压缩机转子。该超音速压缩机转子包括转子盘，转子盘包括基本圆柱形的端壁、径向内表面以及径向外表面。端壁在径向内表面和径向外表面之间延伸。多个叶片联接至端壁。叶片从端壁向外延伸。相邻叶片形成一对并间隔开一定周向距离，使得流动通道被限定在各对沿周向相邻的叶片之间。流动通道在入口开口和出口开口之间大体沿径向延伸。第一超音速压缩坡道联接至端壁。第一超音速压缩坡道定位于流动通道内，以促进在流动通道内形成至少一个压缩波。在另一实施例中，提供了一种超音速压缩机系统。该超音速压缩机系统包括壳体，该壳体包括限定了在流体入口和流体出口之间延伸的腔室的内表面。转子轴定位于壳体内。转子轴可旋转地联接至驱动组件。超音速压缩机转子联接至转子轴。超音速压缩机转子定位于流体入口和流体出口之间，用于将流体从流体入口引导至流体出口。超音速压缩机转子包括转子盘，该转子盘包括基本圆柱形的端壁、径向内表面以及径向外表面。端壁在径向内表面和径向外表面之间延伸。多个叶片联接至端壁。叶片从端壁向外延伸。相邻叶片形成一对并间隔开一定周向距离，使得流动通道被限定在各对沿周向相邻的叶片之间。流动通道在入口开口和出口开口之间大体沿径向延伸。第一超音速压缩坡道联接至端壁。第一超音速压缩坡道定位于流动通道内，以促进在流动通道内形成至少一个压缩波。在又一实施例中，提供了一种组装超音速压缩机转子的方法。该方法包括提供包括端壁、径向内表面以及径向外表面的转子盘。端壁在径向内表面和径向外表面之间延伸。多个叶片联接至端壁。相邻叶片形成一对并间隔开一定周向距离，使得流动通道被限定在各对沿周向相邻的叶片之间。流动通道在入口开口和出口开口之间大体沿径向延伸。第一超音速压缩坡道联接至端壁。第一超音速压缩坡道构造成使至少一个压缩波能够形成于流动通道内。附图说明当参考附图阅读下面的详细描述时，本专利技术的这些及其它的特征、方面以及优点将变得更好理解，在附图中，相同的字符在所有图中代表相同的部件，其中 图I是示例性的超音速压缩机系统的示意图；图2是可以与图I所示的超音速压缩机系统一起使用的示例性的超音速压缩机转子的分解透视图；图3是图2所示的超音速压缩机转子的剖视图；图4是图2所示的超音速压缩机转子的另一剖视图；图5是图4所示的超音速压缩机转子的备选实施例的剖视图；图6是图4所示的超音速压缩机转子的另一个备选实施例的剖视图。除非有其它规定，否则在本文提供的附图意图表示本专利技术的关键的创造性特征。相信这些关键的创造性特征可以应用于包括本专利技术的一个或多个实施例的各种各样的系统中。这样，附图并不意图包括本领域普通技术人员已知的实践本专利技术所需要的所有常规特征。部件列表10超音速压缩机系统12进口区段14压缩机区段16排出区段18驱动组件20转子组件22传动轴24压缩机壳体26流体入口28流体出口30内表面32 腔室34流体源36入口导向叶片组件38入口导向叶片40超音速压缩机转子42出口导向叶片组件44输出系统46 叶片48转子盘50盘本体52内部圆柱形腔室54中心线轴线56径向内表面、58径向外表面60 端壁62 宽度64径向方向66轴向方向68入口边缘70出口边缘72 侧壁74 对76流动通道78 入口开口80 出口开口82 流径83 箭头84外表面85 箭头86内表面88轴向高度90压力侧92吸力侧94 宽度96第一周向宽度98第二周向宽度100超音速压缩坡道102压缩波104罩组件106内边缘108外边缘110 罩板112圆柱形开口114内表面116 流体118 箭头120横截面积122横截面积124横截面积126横截面积128喉部区域130压缩表面132扩张表面134 前缘136 后缘138平面表面140弧形表面142第二超音速压缩区域144横截面积146 第一端148 第二端150扩张区域152横截面积154 系统156第一斜向冲击波158第二斜向冲击波160法向冲击波200超音速压缩坡道 202第一超音速压缩坡道204第二超音速压缩坡道206第一压缩表面208第一扩张表面210第二压缩表面212第二扩张表面214 第一系统216 第二系统218第一斜向冲击波220第二斜向冲击波222第三斜向冲击波224第四斜向冲击波具体实施方式 在下面的说明书和所附的权利要求中，将对许多用语作出参照，这些用语应当被限定为具有下面的含义。除非上下文清楚地有其它指示，否则单数形式“一”、“一个”及“该”包括复数个指示物。“可选的”或者“可选地”意指随后描述的事情或情况可以发生或不发生，并且该描述包括事情发生的情况和事情不发生的情况。如本文在整个说明书和权利要求中所使用的，近似性语言可以用于修饰任何定量的表示，这些定量的表示可以在未导致其所涉及的基本功能改变的情况下获准有变化。因此，由诸如“大约”和“基本”的一个用语或多个用语修饰的值，并不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似性语言可以与用于测量该值的仪器的精度相对应。在此以及在整个说明书和权利要求中，范围限制可进行组合和/或互换，除非上下文或语言有其它指示，这些范围可被确定并包括包含在其内的所有子范围。如本文中使用的，用语“超音速压缩机转子”是指一种压缩机转子，其包括设置在该超音速压缩机转子的流体流动通道内的超音速压缩坡道。超音速压缩机转子之所以称作“超音速”，是因为它们被设计成在高速下围绕旋转轴线旋转，使得在设置在该转子的流动通道内的超音速压缩坡道处冲击旋转的超音速压缩机转子的移动流体(例如移动气体)被认为具有为超音速的相对流体速度。该相对流体速度可在超音速压缩坡道处的转子速度和在刚刚冲击该超音速压缩坡道之前的流体速度的矢量和的方面进行限定。该相对流体速度有时称作“局部超音速入口速度”，在某些实施例中，其为入口气体速度和设置在超本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
2011.03.01 US 13/0376751.一种超音速压缩机转子，包括 转子盘(48)，其包括基本圆柱形的端壁(60)、径向内表面(56)以及径向外表面(58)，所述端壁在所述径向内表面和所述径向外表面之间延伸； 联接至所述端壁的多个叶片(46)，所述叶片从所述端壁向外延伸，相邻叶片形成一对(74)并间隔开一定周向距离，使得流动通道(76)被限定在各个所述沿周向相邻的叶片对之间，所述流动通道在入口开口(78)和出口开口(80)之间大体沿径向延伸；以及 联接至所述端壁的第一超音速压缩坡道(102)，所述第一超音速压缩坡道定位于所述流动通道内，以促进在所述流动通道内形成至少一个压缩波(102)。2.根据权利要求I所述的超音速压缩机转子，其特征在于，所述第一超音速压缩坡道(100)包括从所述端壁￠0)以倾斜角度向外延伸且延伸到所述流动通道(76)中的压缩表面(130)，所述压缩表面包括前缘(134)和后缘(136)，所述后缘定位成比所述前缘更靠近所述出口开口(80)，所述后缘限定了所述流动通道的喉部区域，所述喉部区域(128)具有所述流动通道的最小的横截面积(120，122，124，126)。3.根据权利要求2所述的超音速压缩机转子，其特征在于，所述压缩表面(130)是基本平面的。4.根据权利要求2所述的超音速压缩机转子，其特征在于，所述压缩表面(130)是基本弧形的。5.根据权利要求2所述的超音速压缩机转子，其特征在于，所述压缩表面(130)相对于所述端壁(60)以大约2度至大约10度之间的角度定向。6.根据权利要求2所述的超音速压缩机转子，其特征在于，所述压缩坡道(100)的所述后缘定位成邻近所述流动通道(76)的所述出口开口(80)。7.根据权利要求2所述的超音速压缩机转子，其特征在于，所述压缩坡道(100)包括联接...
【专利技术属性】
技术研发人员：D·C·霍弗，D·戈塔普，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
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