具有错位斜向叶型接受孔的高位预旋供气系统盖板盘.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112049689A(43)申请公布日2020.12.08(21)申请号202010839951.3(22)申请日2020.08.19(71)申请人西北工业大学地址710072陕西省西安市友谊西路127号(72)发明人刘高文宋月龙李鹏飞雷昭刘博文(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人慕安荣(51)Int.Cl.F01D5/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图7页(54)发明名称具有错位斜向叶型接受孔的高位预旋供气系统盖板盘(57)摘要一种具有错位斜向叶型接受孔的高位预旋供气系统盖板盘，在该盖板盘盘面的外缘均布有多个错位斜向叶型接受孔，并使各所述错位斜向叶型接受孔的进口均位于所述盖板盘外表面环形凹槽槽底表面上，各错位斜向叶型接受孔的出口均位于该盖板盘的内表面上，并分别与所述涡轮盘上的叶片供气孔连通。各错位斜向叶型接受孔内上表面为叶型吸力面，下表面为叶型压力面；各叶型吸力面与叶型压力面均为曲面。本发明通过降低自身流动损失和减小叶片供气孔处的流动损失，使喷嘴出口旋转比增大，系统温降提高。CN112049689ACN112049689A权利要求书1/1页1.一种具有错位斜向叶型接受孔的高位预旋供气系统盖板盘，其特征在于，在盖板盘盘面的外缘均布有多个错位斜向叶型接受孔，并使各所述错位斜向叶型接受孔的进口均位于所述盖板盘外表面环形凹槽槽底表面上，各所述错位斜向叶型接受孔的出口均位于该盖板盘的内表面上，并分别与所述涡轮盘上的叶片供气孔连通；所述错位斜向叶型接受孔内上表面为叶型吸力面，各所述错位斜向叶型接受孔内下表面为叶型压力面；所述叶型吸力面为曲面，由叶型吸力样条曲线沿所在盖板盘的半径方向拉伸7.5mm而形成；所述叶型压力面为曲面，由叶型压力样条曲线沿盖板盘的半径方向拉伸7.5mm而形成。2.如权利要求1所述具有错位斜向叶型接受孔的高位预旋供气系统盖板盘，其特征在于，所述错位斜向叶型接受孔进口的形状为矩形，该进口的长×宽＝a×b；所述叶型接受孔进口的几何中心与该盖板盘中心之间的距离为228.75mm；该错位斜向叶型接受孔出口的形状亦为矩形，该出口的长×宽＝c×d，并使该叶型接受孔出口的几何中心与该盖板盘中心之间的距离为236.4mm；所述进口的宽度＝出口的宽度，即b＝d。3.如权利要求2所述具有错位斜向叶型接受孔的高位预旋供气系统盖板盘，其特征在于，所述a＝16.74mm，b＝7.5mm；c＝9mm，d＝7.5mm。4.如权利要求1所述具有错位斜向叶型接受孔的高位预旋供气系统盖板盘，其特征在于，该盖板盘内表面为与涡轮盘的内表面之间相互嵌合的阶梯面。5.如权利要求1所述具有错位斜向叶型接受孔的高位预旋供气系统盖板盘，其特征在于，所述错位斜向叶型接受孔有48个。6.如权利要求1所述具有错位斜向叶型接受孔的高位预旋供气系统盖板盘，其特征在于，叶型样条曲线在直角坐标系下的坐标如表3所示：表3叶型样条曲线坐标坐标x,yx,yx,yx,yx,yx,y叶型吸力面曲线10.58,57.6013.14,53.8116.15,49.3518.82,45.6922.78,42.7227.08,41.23叶型压力面曲线10.58,40.8612.85,38.0516.20,35.3120.53,33.2223.75,32.4427.08,32.23。2CN112049689A说明书1/5页具有错位斜向叶型接受孔的高位预旋供气系统盖板盘技术领域[0001]本发明涉及航空发动机预旋供气系统应用领域，具体是一种具有错位斜向叶型接受孔的高位预旋供气系统盖板盘。背景技术[0002]航空发动机的发展对飞机的进步和发展起着极为重要的作用。提高涡轮前燃气温度是提高发动机性能的主要途径之一，涡轮前燃气温度的不断提高对叶片冷却技术提出了更高的要求。航空发动机预旋供气系统是发动机空气系统的一部分，起着给高速转动的涡轮转子叶片供给冷却气的作用。给涡轮转子叶片供气涉及到转动具有来的坐标系转换以及做功等问题，十分复杂。设计优良的预旋供气系统可使冷气温度降低100K左右，从而大大增加涡轮转子叶片的工作寿命。预旋降温的主要原理是通过预旋喷嘴加速气流并形成与涡轮盘转动方向相同的周向速度分量，降低气流静温，使气流在转子件内与转子共转，从而达到降低气流相对总温的目的。[0003]预旋供气系统分为高位预旋供气系统和低位预旋供气系统。预旋供气系统由进气腔、预旋喷嘴、预旋腔、接受孔、盖板腔和叶片供气孔组成。其中，接受孔加工在盖板盘上，叶片供气孔加工在涡轮盘上，盖板盘与涡轮盘之间的空腔为盖板腔。为提高预旋供气系统性能，需从两方面入手：一方面需尽量提高预旋喷嘴的流量系数及预旋效率，使得气流在预旋喷嘴处损