通过转子的轴向移动的轴流式压缩机末端空隙控制.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CNCN103998722103998722A(43)申请公布日2014.08.20(21)申请号201280061713.8(51)Int.Cl.(22)申请日2012.12.07F01D11/22(2006.01)F04D29/16(2006.01)(30)优先权数据13/326,3992011.12.15US(85)PCT国际申请进入国家阶段日2014.06.13(86)PCT国际申请的申请数据PCT/US2012/0684662012.12.07(87)PCT国际申请的公布数据WO2013/126126EN2013.08.29(71)申请人西门子能源有限公司地址美国佛罗里达州(72)发明人大卫·A·利特勒濮正翔(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人田军锋魏金霞权权利要求书4页利要求书4页说明书5页说明书5页附图2页附图2页(54)发明名称通过转子的轴向移动的轴流式压缩机末端空隙控制(57)摘要在涡轮发动机中，轴流式压缩机配备有一种系统，该系统在运行期间轴向地移动转子以影响悬臂式翼型件的末端空隙。转子的轴向移动能够减小一个悬臂式转子叶片和一个悬臂式定子静叶的末端空隙。压缩机的径向向内流动路径边界成形为使得其半径沿流动方向在其轴向延伸部的一部分上增加，至少在其轴向延伸部的40％的下游部分上增加。CN103998722ACN1039872ACN103998722A权利要求书1/4页1.一种压缩机翼型件末端空隙优化系统，所述压缩机翼型件末端空隙优化系统用于通过减小涡轮发动机的压缩机翼型件的末端与径向相邻部件之间的空隙来增大所述涡轮发动机的效率，所述压缩机翼型件末端空隙优化系统包括：至少一个大致细长的叶片，所述至少一个大致细长的叶片具有前缘、后缘、位于第一端部处的末端部段以及根部，所述根部在与所述第一端部大致相反的端部处联接至所述叶片，以便支撑所述叶片并将所述叶片联接至转子组件的盘形件；至少一个大致细长的压缩机静叶，所述至少一个大致细长的压缩机静叶附接至固定部件，使得所述至少一个大致细长的压缩机静叶在涡轮发动机运行期间不随转子组件旋转；ID流动路径边界，所述ID流动路径边界从压缩机的大致上游端部处延伸至所述压缩机的大致下游端部处，其中，所述ID流动路径边界部分地由压缩机转子组件构成；OD流动路径边界，所述OD流动路径边界从所述压缩机的大致所述上游端部处延伸至所述压缩机的大致所述下游端部处，其中，所述OD流动路径边界部分地由压缩机壳体构成；至少一个空隙减小系统，所述至少一个空隙减小系统构造成轴向地移动所述转子组件以减小所述至少一个大致细长的叶片和所述至少一个大致细长的压缩机静叶的末端空隙；其中，当沿从所述上游端部至所述下游端部的方向向下游轴向移动时，所述ID流动路径边界距纵向轴线的径向向外的距离增大。2.根据权利要求1所述的压缩机翼型件末端空隙优化系统，其中，所述OD流动路径边界与所述压缩机的所述纵向轴线在轴向方向上大致对齐。3.根据权利要求1所述的压缩机翼型件末端空隙优化系统，其中，当在所述OD流动路径边界的轴向下游部段中沿从所述上游端部至所述下游端部的方向向下游轴向移动时，所述OD流动路径边界的径向向外的距离增大，所述OD流动路径边界的所述轴向下游部段由所述压缩机的轴向长度的小于40％构成，从所述压缩机的所述下游端部向上游延伸。4.根据权利要求3所述的压缩机翼型件末端空隙优化系统，其中，所述OD流动路径边界在所述轴向下游部段的上游为大致线性的。5.根据权利要求3所述的压缩机翼型件末端空隙优化系统，其中，当在所述OD流动路径边界的轴向上游部段中沿从所述上游端部至所述下游端部的方向向下游轴向移动时，所述OD流动路径边界的径向向外的距离减小，所述OD流动路径边界的所述轴向上游部段由所述压缩机的轴向长度的小于60％构成，从所述压缩机的所述上游端部向下游延伸。6.根据权利要求3所述的压缩机翼型件末端空隙优化系统，其中，当在所述OD流动路径边界的轴向上游部段中沿从所述上游端部至所述下游端部的方向向下游轴向移动时，所述OD流动路径边界的径向向外的距离减小，所述OD流动路径边界的所述轴向上游部段由所述压缩机的轴向长度的小于20％构成，从所述压缩机的所述上游端部向下游延伸。7.根据权利要求6所述的压缩机翼型件末端空隙优化系统，其中，当在所述ID流动路径边界的轴向上游部段中沿从所述上游端部朝向所述下游端部的方向向下游轴向移动时，所述ID流动路径边界的径向向外的距离减小，所述ID流动路径边界的所述轴向上游部段由所述压缩机的轴向长度的小于20％构成，从所述压缩机的所述上游端部向下游延伸。8.根据权利要求6所述的压缩机翼型件末端空隙优化