基于收缩型接受孔结构的预旋冷却系统.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CN110439624A(43)申请公布日2019.11.12(21)申请号201910625318.1(22)申请日2019.07.11(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人王锁芳郑笑天韦光礼郝媛慧(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人韩天宇(51)Int.Cl.F01D5/18(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称基于收缩型接受孔结构的预旋冷却系统(57)摘要本发明公开了基于收缩型接受孔结构的预旋冷却系统，其空气流路包括依次连通的进气腔、预旋喷嘴、转静盘腔、接受孔、共转盘腔、供气孔，所述转静盘腔的盖板沿其周向均匀设有若干接受孔，气流从转静盘腔通过所述若干接受孔流入共转盘腔后、通过供气孔冷却涡轮叶片；所述接受孔的横截面由靠近转静盘腔的一端向靠近共转盘腔的一端逐渐变小。相比于传统的接受孔，本发明能够减小接受孔的气流速度，使得流入接受孔内的气流压力损失减小，获得较低的压力损失系数，降低整体预旋系统压力损失指标。CN110439624ACN110439624A权利要求书1/1页1.基于收缩型接受孔结构的预旋冷却系统，其空气流路包括依次连通的进气腔、预旋喷嘴、转静盘腔、接受孔、共转盘腔、供气孔，其特征在于，所述转静盘腔的盖板沿其周向均匀设有若干接受孔，气流从转静盘腔通过所述若干接受孔流入共转盘腔后、通过供气孔冷却涡轮叶片；所述接受孔的横截面由靠近转静盘腔的一端向靠近共转盘腔的一端逐渐变小。2.根据权利要求1所述的基于收缩型接受孔结构的预旋冷却系统，其特征在于，所述接受孔的截面为圆形。3.根据权利要求2所述的基于收缩型接受孔结构的预旋冷却系统，其特征在于，所述接受孔靠近转静盘腔的一端的横截面面积为靠近共转盘腔的一端的横截面面积的1.01-3倍，接受孔轴向长度的范围为4-10毫米。4.根据权利要求1所述的基于收缩型接受孔结构的预旋冷却系统，其特征在于，所述接受孔的截面为正多边形。5.根据权利要求1所述的基于收缩型接受孔结构的预旋冷却系统，其特征在于，所述接受孔在圆盘上的布置个数为18个。6.根据权利要求1所述的基于收缩型接受孔结构的预旋冷却系统，其特征在于，所述接受孔的中心线与预旋冷却系统轴向平行。2CN110439624A说明书1/3页基于收缩型接受孔结构的预旋冷却系统技术领域[0001]本发明涉及航空发动机空气冷却系统，具体涉及一种基于收缩型接受孔结构的预旋冷却系统。背景技术[0002]为使航空发动机连续、高效地运行，需要从压气机引入冷却空气对涡轮叶片进行冷却，而冷却空气的品质受多种因素影响，为此，国外研究人员提出了预旋降温技术，且在航空发动机空气冷却系统起到了较好地效果，在预旋系统中，接受孔起着重要的作用，气流流过接受孔时将产生一定的压力损失，接受孔的形状以及安装方式将影响气流在转静盘腔和共转盘腔内的流动，从而影响整体预旋性能。目前已经对带预旋进气的盘腔系统，以及预旋喷嘴进行了广泛的研究并应用到了实际发动机中，起到了显著的效果。而对于接受孔的研究较少，设计合理高效的接受孔可以提高冷却效率，降低接受孔内流动阻力，减少空气系统引气量，提高冷气品质。从而提高军用航空发动机涡轮前温度及涡轮叶片的工作可靠性，进一步提高推重比，增加飞机飞行速度。[0003]盖板式预旋系统包括进气腔、预旋喷嘴、转-静盘腔、接受孔、共转盘腔、供气孔。提高预旋系统性能的途径之一是设计性能更强的接受孔，可以从接受孔入口截面的气流速度入手，减小气流速度，以达到降低气流压力损失。[0004]在盖板式预旋系统中，接受孔主要存在与转静盘腔和共转盘腔之间，主要功能是将转静盘腔内气流输送至共转盘腔，气流流过接受孔时会产生一定程度的压力损失和温降，设计出高效的接受孔将对航空发动机的发展具有重要意义。对于传统圆孔型接受孔而言，气流流过接受孔后，速度较大，产生的压力损失较大，这种局限性使得设计出一种新型接受孔尤为重要。发明内容[0005]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于收缩型接受孔结构的预旋冷却系统。[0006]本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：基于收缩型接受孔结构的预旋冷却系统，其空气流路包括依次连通的进气腔、预旋喷嘴、转静盘腔、接受孔、共转盘腔、供气孔，所述转静盘腔的盖板沿其周向均匀设有若干接受孔，气流从转静盘腔通过所述若干接受孔流入共转盘腔后、通过供气孔冷却涡轮叶片；所述接受孔的横截面由靠近转静盘腔的一端向靠近共转盘腔的一端逐渐变小。[0007]作为本发明基于收缩型接受孔结构的预旋冷却系统进一步的优化方案，所述接受孔的截面为圆形。[0008]作为本发明基于收缩型接受孔结构的预旋