用于燃气涡轮的排气扩散器.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(10)申请公布号CNCN104204423104204423A(43)申请公布日2014.12.10(21)申请号201380018329.4(51)Int.Cl.(22)申请日2013.03.25F01D25/30(2006.01)(30)优先权数据12162686.52012.03.30EP(85)PCT国际申请进入国家阶段日2014.09.30(86)PCT国际申请的申请数据PCT/EP2013/0562632013.03.25(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/144081EN2013.10.03(71)申请人阿尔斯通技术有限公司地址瑞士巴登(72)发明人W.H.霍夫曼恩P.谢弗(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人严志军李涛权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图3页附图3页(54)发明名称用于燃气涡轮的排气扩散器(57)摘要一种用于燃气涡轮的排气扩散器包括环形管(1)。一排支柱(6)布置在管中。在支柱(6)的后缘(TE)下游的区域中，管的横截面积减小为局部最小值(M)，并且接着再次朝管的出口端(3)增大。从而气体流在支柱下游局部地加速。这使该区域中的流的边界层稳定，并且导致压力恢复在广泛的运行条件范围中显著增加。CN104204423ACN10423ACN104204423A权利要求书1/2页1.一种用于燃气涡轮的排气扩散器，所述排气扩散器包括：环形管(1)，其具有入口端(2)和出口端(3)，所述环形管(1)由内壁(4)和沿径向包围所述内壁(1)的外壁(5)界定；以及布置在所述环形管(1)中的第一轴向位置处的一排第一支柱(6)，所述第一支柱(6)连接所述内壁(4)和所述外壁(5)，并且分布在所述环形管(1)的周边之上，所述第一支柱(6)中的各个具有面向所述入口端的前缘(LE)和面向所述出口端的后缘(TE)，其特征在于，所述环形管(1)具有横截面积，所述横截面积在所述第一支柱(6)的后缘(TE)下游的区域中朝所述出口端(3)减小到局部最小值(M)，并且接着再次朝所述出口端(3)增大。2.根据权利要求1所述的排气扩散器，其特征在于，所述第一支柱(6)中的各个在周向方向上具有最大厚度(D)，并且其中，所述横截面积的局部最小值(M)位于所述第一支柱(6)的后缘(TE)下游的轴向距离(DM)处，所述轴向距离等于在所述第一支柱(6)的最大厚度(D)的2至10倍之间。3.根据权利要求1或2所述的排气扩散器，其特征在于，所述横截面积的局部最小值(M)等于所述第一支柱(6)的后缘(TE)处的所述横截面积的82-97%，更优选85-95%并且最优选88-92%。4.根据前述权利要求中的任一项所述的排气扩散器，其特征在于，所述内壁(4)和所述外壁(5)分开径向距离，所述径向距离在所述第一支柱(6)的后缘(TE)下游的区域中减小到所述径向距离的局部最小值，并且接着再次朝所述出口端(3)增大。5.根据前述权利要求中的任一项所述的排气扩散器，其特征在于，所述内壁(4)和所述外壁(5)中的至少一个在所述横截面积的局部最小值(M)周围的区域中具有基本上凸出远离所述环形管(1)的轴向轮廓。6.根据权利要求5所述的排气扩散器，其特征在于，所述内壁(4)和所述外壁(5)两者在所述横截面积的局部最小值(M)周围的区域中具有基本上凸出远离所述环形管的轴向轮廓。7.根据前述权利要求中的任一项所述的排气扩散器，其特征在于，所述内壁(4)具有在所述第一支柱(6)的后缘(TE)下游的区域中增大的周边。8.根据前述权利要求中的任一项所述的排气扩散器，其特征在于，所述外壁(5)具有在所述第一支柱(6)的后缘(TE)下游的区域中减小的周边。9.根据前述权利要求中的任一项所述的排气扩散器，其特征在于，所述第一支柱(6)具有在所述前缘(LE)和所述后缘(TE)之间的支柱长度(LS)，并且其中，所述外壁(5)和所述内壁(4)分开径向距离，所述径向距离至少沿着所述支柱长度(LS)的最后四分之一在所述第一支柱(6)的前缘(LE)和后缘(TE)之间朝所述出口端(2)减小。10.根据前述权利要求中的任一项所述的排气扩散器，其特征在于，所述排气扩散器进一步包括布置在所述环形管(1)中的第二轴向位置处的一排第二支柱(7)，所述第二支柱(7)连接所述内壁(4)和所述外壁(5)，并且分布在所述环形管(1)的周边之上，所述第二支柱(7)中的各个具有面向所述环形管的入口端(2)的前缘和面向所述环形管的出口端(3)的后缘，所述第二支柱(7)的前缘布置在所述第一支柱(6)的后缘(TE)的下游和所述横截面积的局部最小值(M)的下游。2CN104204423A权利要求书2/2页11