Носовая часть рассекателя, содержащая лист, образующий поверхность для направления контура и выполняющий функцию противообледенительного канала



Носовая часть рассекателя, содержащая лист, образующий поверхность для направления контура и выполняющий функцию противообледенительного канала
Носовая часть рассекателя, содержащая лист, образующий поверхность для направления контура и выполняющий функцию противообледенительного канала
Носовая часть рассекателя, содержащая лист, образующий поверхность для направления контура и выполняющий функцию противообледенительного канала
Носовая часть рассекателя, содержащая лист, образующий поверхность для направления контура и выполняющий функцию противообледенительного канала
Носовая часть рассекателя, содержащая лист, образующий поверхность для направления контура и выполняющий функцию противообледенительного канала
Носовая часть рассекателя, содержащая лист, образующий поверхность для направления контура и выполняющий функцию противообледенительного канала
Носовая часть рассекателя, содержащая лист, образующий поверхность для направления контура и выполняющий функцию противообледенительного канала
Носовая часть рассекателя, содержащая лист, образующий поверхность для направления контура и выполняющий функцию противообледенительного канала

 


Владельцы патента RU 2575676:

ТЕКСПЕЙС АЕРО С.А. (BE)

Носовая часть рассекателя осевой турбомашины, предназначенная для разделения потока, поступающего в турбомашину, на внутренний контур и наружный контур, содержит, по сути, круговую переднюю кромку, кольцевую стенку, проходящую от передней кромки и ограничивающую наружный контур, по меньшей мере один канал для противообледенительной текучей среды для носовой части рассекателя, проходящий по существу в осевом направлении вдоль стенки и открывающийся во внутренний контур. Внешняя поверхность стенки образована листом, ограничивающим противообледенительный канал. Изобретение направлено на повышение эффективности противообледенения носовой части рассекателя. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к двухконтурным осевым турбомашинам. В частности, настоящее изобретение относится к носовой части рассекателя двухконтурной осевой турбомашины, при этом указанная носовая часть делит входящий поток воздуха на внутренний контур и наружный контур. Точнее, настоящее изобретение относится к носовой части рассекателя осевой турбомашины, оснащенной противообледенительной системой.

Уровень техники

[0002] Для оптимизации тяги в турбореактивных двигателях используют несколько кольцевых воздушных контуров. Внутренний контур проходит через компрессор, камеру сгорания и затем расширяется в турбине. Наружный контур проходит снаружи компрессора, камеры сгорания и турбины и затем воссоединяется с основным контуром у выпускного отверстия турбореактивного двигателя. Контуры разделены носовой частью рассекателя, расположенной выше по потоку относительно компрессора. Форма носовой части позволяет разделять воздушный поток, поступающий в турбомашину, и ограничивает поступление в компрессор. Поскольку компрессор расположен ниже по потоку относительно лопастей вентилятора, он подвержен всасыванию посторонних объектов.

[0003] Носовая часть рассекателя осевой турбомашины обычно содержит внешнюю кольцевую стенку и внешнюю оболочку статора. Эти элементы составляют направляющие поверхности для направления кольцевых потоков от передней кромки носовой части рассекателя. Геометрическая точность и относительное расположение направляющих поверхностей гарантируют определенный аэродиномический поток.

[0004] Относительное расположение направляющих поверхностей зависит от концентричности между кольцевой стенкой и внешней оболочкой. Установлено, что для получения концентричности необходимо предоставить средство центрирования между внешней оболочкой и кольцевой стенкой. Средство центрирования позволяет центрировать внутренний контур, отделенный кольцевой стенкой, на компрессоре. Это способствует равномерному поступлению внутреннего контура в компрессор низкого давления и предотвращает образование вибраций.

[0005] Воздух, поступающий в турбомашину, сохраняет температуру окружающей среды у носовой части рассекателя. На высоте эти температуры могут опускаться до -50°C. В присутствии влаги на носовой части может образовываться лед. Во время полета площадь образованного льда может увеличиваться, и он может скапливаться в форме блоков на вершинах лопастей статора компрессора.

[0006] Эти блоки могут изменять геометрию носовой части и влиять на поток воздуха, поступающий в компрессор, что может уменьшить его эффективность. По мере увеличения эти блоки могут стать очень тяжелыми. Впоследствии они могут отделиться и попасть в компрессор, что может привести к повреждению лопастей ротора и статора, вызванному прохождением блоков сквозь компрессор.

[0007] Для ограничения этого обледенения носовые части рассекателей оснащены противообледенительными устройствами.

[0008] В патенте США №6561760 B2 раскрыта носовая часть рассекателя для осевого компрессора турбомашины, при этом носовая часть содержит противообледенительную систему, использующую выхлопной газ. Носовая часть образована внешней стенкой и внешней оболочкой. Внешняя оболочка служит опорой для кольцевого ряда лопастей статора. Носовая часть рассекателя содержит круговую канавку, с которой сцепляется кромка внешней оболочки, расположенная выше по потоку. Кромка этой канавки обработана машинным способом с тем, чтобы предоставлять осевые каналы в толще элементов. Эти каналы обеспечивают циркуляцию выхлопного газа, что приводит к нагреванию передней кромки носовой части рассекателя. Таким образом, носовая часть хорошо защищена от обледенения. Тем не менее, данный тип носовой части требует точной и аккуратной машинной обработки для выполнения каналов. Следствием этого являются высокие затраты на производство. Кроме этого, внешняя стенка имеет сплошной профиль, уменьшающий теплопроводность. Таким образом, устранение обледенения внешних поверхностей этих обширных областей происходит хуже. В частности, устранение обледенения передней кромки, соприкасающейся с большим потоком воздуха, не так эффективно, как устранение обледенения аксиально внешней поверхности кольцевого ряда лопастей.

Краткое описание сущности изобретения

Техническая задача

[0009] Цель настоящего изобретения заключается в решении по меньшей мере одной из проблем, присутствующих в известном уровне техники. Цель настоящего изобретения также заключается в повышении равномерности эффективности противообледенительной носовой части на осевой турбомашине. В частности, цель настоящего изобретения заключается в повышении эффективности противообледенительной носовой части на ее передней кромке.

Техническое решение

[0010] Настоящее изобретение относится к носовой части рассекателя осевой турбомашины, предназначенной для разделения кольцевого контура, проходящего в турбомашину, на внутренний контур и наружный контур и содержащей: по сути, круговую переднюю кромку; кольцевую стенку, проходящую от передней кромки и ограничивающую наружный контур; по меньшей мере один канал для противообледенительной текучей среды для носовой части рассекателя, проходящий по существу в осевом направлении вдоль стенки и открывающийся во внутренний контур; где внешняя поверхность стенки образована листом, ограничивающим противообледенительный канал.

[0011] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения один или несколько каналов имеют по существу постоянную толщину на большей части своей длины в осевом направлении вдоль стенки.

[0012] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения лист представляет собой кольцевой лист или множество кольцевых листов и обладает профилем, содержащим по существу прямую часть, расположенную ниже по потоку, и изогнутую часть, расположенную выше по потоку и образующую переднюю кромку.

[0013] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения, толщина листа составляет менее 1,50 мм, предпочтительно менее 1,00 мм, более предпочтительно менее 0,50 мм.

[0014] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения противообледенительный канал проходит в радиальном направлении по большей части поверхности вращения кольцевого листа.

[0015] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения кольцевая стенка содержит опору листа, внешняя поверхность которой содержит уступ для кромки листа, расположенной ниже по потоку, так что наружная поверхность листа находится на одном уровне с аналогичной поверхностью опоры у указанного уступа.

[0016] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения, кольцевая стенка образует кольцевой крюк у передней кромки, предпочтительно с кольцевым пазом, открытым в осевом направлении ниже по потоку.

[0017] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения носовая часть содержит внешнюю оболочку статора, содержащего лопасти, при этом кромка указанной оболочки, расположенная выше по потоку, содержит кольцевую центрирующую поверхность, сопряженную с соответствующей центрирующей поверхностью на стенке, предназначенной для обеспечения концентричности между указанной стенкой и указанной оболочкой.

[0018] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения внешняя оболочка содержит кольцевой паз, предназначенный для размещения кольцевого слоя истираемого материала.

[0019] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения как внешняя оболочка, так и кольцевая стенка содержат, ниже по потоку относительно центрирующих поверхностей, фланец, проходящий в радиальном направлении, при этом указанные фланцы присоединены друг к другу и перекрывают друг друга в осевом и/или радиальном направлении.

[0020] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения носовая часть содержит по меньшей мере одну трубу для подачи противообледенительной текучей среды, сообщающуюся с противообледенительным каналом и предпочтительно пересекающую два кольцевых фланца.

[0021] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения носовая часть содержит несколько противообледенительных каналов, проходящих в осевом направлении и распределенных вдоль периферии кольцевой стенки.

[0022] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения противообледенительные каналы образованы листом и опорой указанного листа, при этом на внешней поверхности опоры предпочтительно расположены полости, распределенные вдоль ее окружности и соответствующие каналам.

[0023] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения носовая часть содержит нагнетательную камеру, предпочтительно кольцевую, для распределения текучей среды к противообледенительным каналам, при этом камера предпочтительно соединена с каналами посредством проходов, расположенных в опоре.

[0024] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения один канал или каждый из каналов содержит выпускное отверстие в форме кольцевого зазора, возможно, сегментированного, направленного в радиальном направлении внутрь и в осевом направлении вниз по потоку.

[0025] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения кольцевая стенка содержит по меньшей мере один проход, сообщающийся с противообледенительным каналом кольцевой стенки.

[0026] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения лист представляет собой первый кольцевой лист, при этом кольцевая стенка содержит второй кольцевой лист, размещенный внутри первого листа, и противообледенительный канал ограничен первым листом и вторым листом.

[0027] Согласно преимущественному варианту осуществления настоящего изобретения носовая часть содержит стенки, проходящие по существу в осевом направлении между первым и вторым листами и образующие множество противообледенительных каналов.

[0028] Настоящее изобретение также относится к осевой турбомашине, содержащей носовую часть рассекателя, где носовая часть рассекателя выполнена согласно изобретению, предпочтительно, турбомашина содержит компрессор, содержащий первый кольцевой ряд лопастей статора у впускного отверстия компрессора и опирающийся на носовую часть рассекателя.

Заявленное преимущество

[0029] Настоящее изобретение позволяет равномерно устранять обледенение носовой части рассекателя. Передняя кромка также получает тепло, которому необходимо лишь пересечь толщину кольцевого листа. Величину этой толщины нужно тщательно выбрать таким образом, чтобы способствовать теплопроводности. Кольцевой лист также имеет постоянную толщину, что дополнительно улучшает равномерность устранения обледенения.

Данное решение позволяет применять элементы, ранее сертифицированные для использования в турбомашине. Следовательно, настоящее изобретение ограничивает количество компонентов, нуждающихся в сертификации для размещения в турбомашине гражданского воздушного судна.

Краткое описание графических материалов

[0030] На фиг. 1 показана осевая турбомашина согласно настоящему изобретению.

[0031] На фиг. 2 показано схематическое изображение компрессора турбомашины согласно настоящему изобретению.

[0032] На фиг. 3 показана носовая часть рассекателя согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

[0033] На фиг. 4 показан подробный вид части, расположенной выше по потоку, носовой части рассекателя по фиг. 3.

[0034] На фиг. 5 показан вид в изометрии носовой части рассекателя, изображенной на фиг. 3 и 4.

[0035] На фиг. 6 показана осевая турбомашина, содержащая носовую часть рассекателя согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

[0036] На фиг. 7 показана часть, расположенная выше по потоку, носовой части рассекателя по фиг. 6.

[0037] На фиг. 8 показан вид носовой части рассекателя в сечении, выполненном вдоль оси 8-8, изображенной на фиг. 7.

Описание вариантов осуществления

[0038] В следующем описании термины "внутренний" и "наружный" или "внешний" относятся к положению относительно оси вращения осевой турбомашины.

[0039] На фиг. 1 показан схематический вид осевой турбомашины. В данном случае она представляет собой двухконтурный турбореактивный двигатель. Турбореактивный двигатель 2 содержит первую ступень сжатия, так называемый компрессор 4 низкого давления, вторую ступень сжатия, так называемый компрессор 6 высокого давления, камеру 7 сгорания и одну или несколько ступеней 10 турбины. При эксплуатации механическая энергия турбины 10 передается по центральному валу к ротору 12 и приводит в действие два компрессора 4 и 6. Редукторные механизмы могут увеличивать скорость вращения, передаваемую компрессорам. В качестве альтернативы, каждая из разных ступеней турбины может сообщаться со ступенями компрессора посредством соосных валов. Последние содержат несколько рядов лопастей ротора, соответствующих рядам лопастей статора. Вращение ротора вокруг его оси 14 вращения генерирует поток воздуха и постепенно сжимает его по направлению к впускному отверстию камеры 7 сгорания.

[0040] Впускной вентилятор, обычно называемый "вентилятор" 16, соединен с ротором 12 и генерирует воздушный поток, который делится на внутренний контур 18, проходящий сквозь различные ступени турбомашины, упомянутые выше, и наружный контур 20, проходящий сквозь кольцевой канал (изображен частично) вдоль длины машины, и затем обратно соединяется в основной поток в выпускном отверстии турбины. Внутренний контур 18 и наружный контур 20 представляют собой кольцевые контуры и проходят по каналам сквозь кожух турбомашины. С данной целью кожух содержит цилиндрические стенки или оболочки, которые могут быть внутренними и внешними, в зависимости от их положения относительно потока среды, ограниченного ними.

[0041] На фиг. 2 показан вид в сечении компрессора осевой турбомашины, такой как изображена на фиг. 1. Компрессор может представлять собой компрессор 4 низкого давления (фиг. 1). Изображена часть вентилятора 16 и носовая часть 22 рассекателя для внутреннего контура 18 и наружного контура 20. Ротор 12 содержит несколько рядов лопастей 24 ротора, в данном случае три ряда.

[0042] Компрессор 4 низкого давления содержит несколько статоров, в данном случае четыре статора, каждый из которых содержит ряд лопастей 26 статора. Статоры соответствуют вентилятору 16 или ряду лопастей ротора для выпрямления воздушного потока с тем, чтобы преобразовывать скорость потока в давление.

[0043] Лопасти 26 статора проходят по существу в радиальном направлении от наружного кожуха и могут быть прикреплены к кожуху посредством штифта. Они расположены на равном расстоянии друг от друга и направлены под одинаковым углом относительно воздушного потока. Преимущественно, лопасти одного ряда являются идентичными. Необязательно расстояние между лопастями, а также их угол относительно потока могут изменяться в определенном месте. Некоторые лопасти могут отличаться от остальных лопастей, расположенных в том же ряду.

[0044] Носовая часть 22 рассекателя содержит переднюю кромку 34, диаметр которой определяет внутренний контур, способный войти в компрессор 4. Носовая часть 22 рассекателя также содержит внешнюю оболочку 28, ограничивающую наружную часть внутреннего контура 18, и кольцевую стенку 36, определяющую и/или ограничивающую внутреннюю часть наружного контура 20. В качестве расширения внешней оболочки 28 носовая часть содержит внешний кожух 30, проходящий в осевом направлении вдоль компрессора. Оболочка 28 и внешний кожух 30 содержат кольцевые слои 32 истираемого материала. Каждый из этих слоев образуют уплотнение с венцами лопастей 24 ротора, с которыми они сопряжены посредством истирания.

[0045] На фиг. 3 показана носовая часть 22 рассекателя согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

[0046] Кольцевая стенка 36 и внешняя оболочка 28 содержат кольцевые фланцы 38 и 40, проходящие в радиальном направлении друг к другу и способные перекрывать друг друга в осевом и/или радиальном направлении. Эти фланцы 38 и 40 прикреплены друг к другу. Фланцы 38 и 40 могут содержать средство позиционирования и/или придания направления. Фланцы расположены ниже по потоку относительно передней кромки 34 и противообледенительного канала /каналов и/или нагнетательной камеры, которая будет описана далее.

[0047] Носовая часть 22 рассекателя содержит противообледенительную систему, предназначенную для предотвращения образования льда и/или таяния образованного льда. Противообледенительная система предназначена для переноса горячей текучей среды для устранения обледенения носовой части рассекателя и, необязательно, поверхностей, расположенных выше по потоку, таких как поверхности лопастей 26 статора. Горячая текучая среда может содержать выхлопные газы из турбины. Она также может содержать выхлопные газы из компрессора. Противообледенительная система содержит, последовательно, впускной коллектор 42, нагнетательную камеру 44, противообледенительный канал 46 и выпускное отверстие 48, при этом все эти элементы сообщаются друг с другом.

[0048] Впускной коллектор 42 выполнен в кольцевых фланцах 38 и 40. Коллектор 42 проходит в осевом направлении через два кольцевых фланца 38 и 40. Нагнетательная камера 44 предпочтительно имеет кольцевую форму. Она ограничена в осевом направлении кольцевым фланцем 38 и в радиальном направлении внутренней поверхностью кольцевой стенки 36 и присоединенной кольцевой оболочкой 50. Кольцевая оболочка 50 может быть прикреплена ниже по потоку относительно кольцевого фланца 38 и выше по потоку относительно гребня 52, образованного на кольцевой стенке 36. Кольцевая оболочка 50 обеспечивает отдельное размещение нагнетательной камеры 44 внешней оболочки 28, в частности ее теплоизоляцию.

[0049] Выпускное отверстие 48 канала 46 расположено в осевом направлении у кромки, расположенной выше по потоку, кольцевой стенки 36. Оно расположено в осевом направлении выше по потоку от внешней оболочки 28, предпочтительно на расстоянии. Оно образует зазор, предпочтительно кольцевой и, возможно, сегментированный. Оно ориентировано внутрь и/или направлено вниз по потоку.

[0050] Выше по потоку относительно нагнетательной камеры 44 противообледенительный канал 46 ограничен между опорной стенкой 55 и кольцевым листом 54. Канал 46 проходит в основном в осевом направлении. Он также может частично проходить в радиальном направлении относительно его наклона.

[0051] На фиг. 4 показан более подробный вид части, расположенной выше по потоку, носовой части 22 рассекателя по фиг. 3.

[0052] Кольцевой лист 54 расположен на стороне, расположенной выше по потоку, опорной стенки 55. Кольцевой лист 54 проходит от передней кромки 34 внутрь, во внутренний контур 18, и наружу, в наружный контур 20.

[0053] Кольцевой лист 54 содержит поверхность вращения вокруг оси носовой части 22 рассекателя, при этом указанная ось соответствует оси вращения машины. Профиль имеет крюковидную форму в направлении вверх по потоку и содержит по существу прямую часть в направлении вниз по потоку. Противообледенительный канал 46 сообщается с нагнетательной камерой 44 посредством отверстия или прохода 56 сквозь кольцевую стенку 36.

[0054] Кольцевая стенка 36 содержит поверхность вращения с телом 57 вращения. Противообледенительный канал 46 проходит к соединению между кольцевым листом 54 и опорной стенкой 55. Противообледенительный канал 46 выполнен, предпочтительно локально, вдоль окружности, в толщине тела 57 вращения. Настоящее изобретение использует прочность, предоставленную телом 57 вращения, путем включения в него канала. Канал уменьшает прочность кольцевой стенки 36 лишь незначительно и локально.

[0055] Опорная стенка 55 и внешняя оболочка 28 содержат средства позиционирования. Средства позиционирования содержат средства центрирования, предпочтительно расположенные выше по потоку. Средства центрирования кольцевой стенки 36 и внешней оболочки 28 содержат концентричные центрирующие поверхности, сопряженные друг с другом для обеспечения концентричности между кольцевой стенкой 36 и внешней оболочкой 28.

[0056] Опорная стенка 55 содержит кольцевой паз 58, открытый в осевом направлении ниже по потоку. Паз 58 выполнен в толщине опорной стенки. Кольцевая стенка 36 содержит первое средство центрирования, такое как первая центрирующая поверхность 59, которая может быть образована в кольцевом пазе 58. Внешняя оболочка 28 содержит цилиндрическую опорную поверхность 60, размещенную внутри кольцевого паза 58. Внешняя оболочка 28 содержит вспомогательное средство центрирования, такое как вторая центрирующая поверхность 61, например, выполненная на цилиндрической опорной поверхности 60. Первая поверхность 59 и вторая поверхность 61 составляют пару, прикреплены друг к другу и отрегулированы механическим образом.

[0057] Центрирующие поверхности обработаны машинным способом посредством токарной обработки и предпочтительно являются шлифованными. Они могут быть цилиндрическими. Средства центрирования находятся в непосредственном соприкосновении для большей точности. Они обеспечивают концентричность диаметром менее 0,50 мм, более предпочтительно - менее 0,20 мм, более предпочтительно - менее 0,07 мм.

[0058] Средство центрирования имеет осевой зазор. Поскольку внешняя оболочка 28 и кольцевая стенка 36 также присоединены ниже по потоку, этот осевой зазор необходим для обеспечения дифференциального расширения. Они подвержены различным температурам и также могут быть изготовлены из различных материалов. Внешняя оболочка 28 может быть изготовлена из алюминия и кольцевая стенка 36 может быть изготовлена из титана или наоборот. Одна из этих стенок может быть изготовлена из композитного материала.

[0059] На фиг. 5 показан изометрический вид носовой части 22 рассекателя, изображенной на фиг. 3 и 4.

[0060] Предпочтительно, носовая часть рассекателя содержит несколько противообледенительных каналов 46, распределенных по ее периметру. Кольцевой лист 54 проходит в осевом направлении ниже по потоку относительно противообледенительных каналов 46 и сопряжен с кольцевой зоной 62 присоединения. Этот элемент выполнен в толщине кольцевой стенки 36 с тем, чтобы обеспечить соприкосновение внешних поверхностей. Зона 62 присоединения ограничена в осевом направлении кольцевым уступом или ступенькой 63, выполненной на граничной поверхности кольцевой стенки. Высота уступа 63 позволяет кольцевому листу 54 помещаться в толщину кольцевой стенки 36.

[0061] Противообледенительные каналы 46 образуют полости или ложбины на стороне, расположенной выше по потоку. Они могут быть выполнены машинным способом в теле опорной стенки 55. Полости образованы зонами уменьшенной толщины в опорной стенке 55. Противообледенительные каналы 46 отделены друг от друга разделительными полосами 64, образуя поверхность, расположенную непрерывно с зоной 62 присоединения.

[0062] Противообледенительные каналы 46 являются по существу широкими. Они проходят по большей части окружности носовой части 22 рассекателя, предпочтительно по 80%. Каждый противообледенительный канал 46 проходит через две соседние лопасти одного статора, предпочтительно более чем через пять соседних лопастей одного статора. Ширина каждого противообледенительного канала 46 может быть больше его осевой длины.

[0063] На фиг. 6 показан компрессор, содержащий носовую часть 122 рассекателя согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Фиг. 6 содержит такую же схему нумерации, что и в предыдущих чертежах, относящуюся к одинаковым или подобным элементам, но числа увеличены на 100. Особые числа используются для элементов, являющихся специфичными для данного варианта осуществления.

[0064] Кольцевой лист 154 представляет собой первый кольцевой лист 154. Кольцевая стенка 136 содержит второй кольцевой лист 166. Толщина второго листа 166 больше толщины первого листа 154 по меньшей мере на 20%, предпочтительно по меньшей мере на 70%, более предпочтительно по меньшей мере на 200%. Кольцевой фланец 138 кольцевой стенки 136 присоединен ко второму листу 166 и входит в сцепление с кольцевым фланцем 140 внешней оболочки 128. Кольцевой фланец 138 содержит большую поверхность вращения, что позволяет изготавливать более жесткий второй лист 166.

[0065] Нагнетательная камера 144 находится в осевом направлении в половине компрессора 104, расположенной ниже по потоку. Нагнетательная камера 144 ограничена первым листом 154 и опорой 155 для листа 136 кольцевой стенки, содержащей часть с прямоугольной поверхностью вращения. Эта часть содержит осевой выступ, на котором закреплен второй лист 166.

[0066] Противообледенительный канал 146 проходит в осевом направлении через большую часть компрессора 104. Он проходит в осевом направлении по меньшей мере через приблизительно половину кольцевых рядов лопастей 124 ротора и/или половину кольцевых рядов лопастей 126 статора.

[0067] На фиг. 7 показана часть, расположенная выше по потоку, носовой части 122 рассекателя согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

[0068] Кольцевой паз 158 кольцевой стенки 136 выполнен на втором листе 166. Его поверхность вращения является по существу округлой и образует крюк. Данную форму можно получить сгибанием второго листа 166, таким образом снижая затраты на производство.

[0069] Кольцевые фланцы 138 и 140 сопряжены друг с другом. Область их контакта может быть цилиндрической. Они могут быть присоединены друг к другу таким образом, чтобы поддерживать друг друга.

[0070] Второй лист 166 и внешняя оболочка 128 содержат средства центрирования. Каждый из этих элементов содержит центрирующую поверхность, при этом указанные центрирующие поверхности сопряжены таким образом, чтобы обеспечить центрирование между вторым листом 166 и внешней оболочкой 128. Центрирующие поверхности могут быть обработаны машинным способом путем токарной обработки и, необязательно, имеют цилиндрическую форму.

[0071] На фиг. 8 показан вид в разрезе, выполненном вдоль линии 8-8, изображенной на фиг. 7, изображающий носовую часть 122 рассекателя согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

[0072] Носовая часть 122 рассекателя содержит разделительные полосы 164, проходящие в радиальном направлении. Разделительные полосы 164 выполняют функцию разделителей для поддержания дистанции между первым листом 154 и вторым листом 166. Разделительные полосы 164 соединены и прикреплены ко второму листу 166 и, необязательно, к первому. Осевые разделительные полосы 164 распределены по окружности второго листа.

1. Носовая часть (22, 122) рассекателя осевой турбомашины (2), предназначенная для разделения потока, поступающего в турбомашину, на внутренний контур (18, 118) и наружный контур (20, 120), и содержащая:
- по сути, круговую переднюю кромку (34, 134);
- кольцевую стенку (36, 136), проходящую от передней кромки и ограничивающую наружный контур;
- по меньшей мере один канал (46, 146) для противообледенительной текучей среды для носовой части рассекателя, проходящий по существу в осевом направлении вдоль стенки и открывающийся во внутренний контур;
где внешняя поверхность стенки (36, 136) образована листом (54, 154), ограничивающим противообледенительный канал (46, 146).

2. Носовая часть (22, 122) рассекателя по п. 1, отличающаяся тем, что один или несколько каналов (46, 146) имеют, по сути, постоянную толщину на большей части своей длины в осевом направлении вдоль стенки.

3. Носовая часть (22, 122) рассекателя по п. 2, отличающаяся тем, что лист (54, 154) представляет собой кольцевой лист или множество сегментов кольцевых листов и обладает профилем, содержащим, по сути, прямую часть, расположенную ниже по потоку, и изогнутую часть, расположенную выше по потоку и образующую переднюю кромку (34, 134).

4. Носовая часть (22, 122) рассекателя по п. 3, отличающаяся тем, что кольцевая стенка (36, 136) содержит опору (55, 155) листа (54, 154), внешняя поверхность которой содержит уступ (63, 163), обращенный к кромке листа (54, 154), расположенной ниже по потоку, так что внешняя поверхность листа находится на одном уровне с соответствующей поверхностью опоры у указанного уступа.

5. Носовая часть (22, 122) рассекателя по п. 4, отличающаяся тем, что кольцевая стенка (36, 136) образует кольцевой крюк у передней кромки, предпочтительно содержащий кольцевой паз (58, 158), открытый в осевом направлении ниже по потоку.

6. Носовая часть (22, 122) рассекателя по п. 5, отличающаяся тем, что носовая часть содержит внешнюю оболочку (28, 128) статора, содержащего лопасти, при этом кромка указанной оболочки, расположенная выше по потоку, содержит кольцевую центрирующую поверхность (61, 161), сопряженную с соответствующей центрирующей поверхностью (59, 159) на стенке, предназначенной для обеспечения концентричности между указанной стенкой (36, 136) и указанной оболочкой (28, 128).

7. Носовая часть (22, 122) рассекателя по п. 6, отличающаяся тем, что как внешняя оболочка (28, 128), так и кольцевая стенка (36, 136) содержат проходящий в радиальном направлении фланец (38, 40, 138, 140), расположенный ниже по потоку относительно центрирующих поверхностей (61, 59, 161, 159), при этом указанные фланцы прикреплены друг к другу и перекрывают друг друга в осевом и/или радиальном направлении.

8. Носовая часть (22) рассекателя по п. 7, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере одну трубу (42) для подачи противообледенительной текучей среды, сообщающуюся с противообледенительным каналом (46) и предпочтительно проходящую через два кольцевых фланца (38, 40).

9. Носовая часть (22, 122) рассекателя по п. 8, отличающаяся тем, что она содержит несколько противообледенительных каналов (46, 146), проходящих в осевом направлении и распределенных вдоль периферии кольцевой стенки (36, 136).

10. Носовая часть (22, 122) рассекателя по п. 9, отличающаяся тем, что противообледенительные каналы (46, 146) образованы листом (54, 154) и опорой (55, 155) указанного листа, при этом на внешней поверхности опоры предпочтительно расположены полости, распределенные вдоль ее окружности и соответствующие каналам.

11. Носовая часть (22, 122) рассекателя по п. 10, отличающаяся тем, что она содержит нагнетательную камеру (44, 144), предпочтительно кольцевой формы, предназначенную для распределения противообледенительной текучей среды к каналам (46, 146), при этом камера предпочтительно соединена с каналами (46) посредством проходов (56), расположенных в опоре.

12. Носовая часть (22, 122) рассекателя по п. 11, отличающаяся тем, что противообледенительный канал (46, 146) или каждый из указанных каналов содержит выпускное отверстие (48, 148) в форме кольцевого зазора, необязательно сегментированного, направленного в радиальном направлении внутрь и в осевом направлении вниз по потоку.

13. Носовая часть (122) рассекателя по п. 12, отличающаяся тем, что лист представляет собой первый кольцевой лист (154), кольцевая стенка (136) содержит второй кольцевой лист (166), размещенный внутри первого листа (154), при этом противообледенительный канал ограничен первым листом (154) и вторым листом (166).

14. Носовая часть (122) рассекателя по п. 13, отличающаяся тем, что она содержит разделительные полосы (164), проходящие, по сути, в осевом направлении между первым и вторым листами (154, 166) и образующие при этом множество противообледенительных каналов (146).

15. Осевая турбомашина (2), содержащая носовую часть (22, 122) рассекателя, отличающаяся тем, что носовая часть (22, 122) рассекателя выполнена по одному из пп. 1 - 14, при этом турбомашина предпочтительно содержит компрессор (4, 104), содержащий первый кольцевой ряд лопастей (26, 126) статора у впускного отверстия компрессора и опирающийся на носовую часть рассекателя.



 

Похожие патенты:

Противообледенительная система газоперекачивающего агрегата с газотурбинным приводом содержит газовоздухопровод, транспортирующий смесь горячего воздуха и выхлопных газов в воздухозаборный тракт, соединенный с одной стороны с входным направляющим аппаратом осевого компрессора, а с другой - с воздухоочистительным устройством.

Изобретение относится к газоочистным устройствам и может быть использовано для очистки забираемого из атмосферы воздуха и подготовке его к подаче в компрессор газотурбинного двигателя и защиты газовоздушного тракта газотурбинного двигателя от попадания пыли, осадков и обледенения.

Изобретение относится к передней части (122) разделителя осевой турбомашины, предназначенной для разделения кольцевого потока в турбомашине на первичный поток (118) и вторичный поток (120) для прохождения термодинамического цикла.

Изобретение относится к машиностроению и может применяться в конструкции воздухоочистительных устройств газотурбинных установок (ГТУ), применяемых в качестве приводов, например, газоперекачивающих агрегатов или газотурбинных электростанций, для исключения возможности возникновения помпажа двигателя ГТУ.

Противообледенительная система газотурбинного двигателя содержит теплообменник, установленный в проточной части двигателя перед входом в компрессор двигателя. Воздух, отбираемый за последней ступенью компрессора, через теплообменник подается в систему охлаждения турбины.

Турбореактивный двигатель включает в себя вентилятор (2) с входным обтекателем (3) на рабочем колесе (4) и радиально-упорный подшипник (5) с лабиринтными уплотнениями масляной полости (7), а также компрессор низкого давления (8) и компрессор высокого давления (9).

Вращающийся входной обтекатель турбомашины для летательного аппарата имеет ось вращения. Обтекатель содержит передний конус, определяющий переднюю концевую часть входного обтекателя.

Изобретение относится к газоочистным устройствам и может быть использовано для очистки забираемого из атмосферы воздуха и подготовки его для подачи в компрессор газотурбинного двигателя (ГТД) для защиты лопаточного аппарата от абразивного износа, а также для защиты газовоздушного тракта ГТД от попадания осадков и обледенения.

Изобретение относится к воздухозаборнику, выполненному с возможностью установки выше по потоку от среднего элемента гондолы двигателя летательного аппарата. .

Изобретение относится к устройствам для очистки забираемого из атмосферы воздуха и подготовки его для подачи в компрессор газотурбинного двигателя. Воздухоочистительное устройство содержит воздухоприемную камеру, в которой ярусами установлены блоки комбинированной системы фильтрации, включающие влагоотделители и фильтры грубой очистки, осадкозадерживающие козырьки, систему подогрева циклового воздуха, включающую закольцованный отводящий трубопровод с патрубками и отверстиями. Система подогрева циклового воздуха снабжена дополнительным трубопроводом, имеющим отводящие патрубки с отверстиями, а патрубки закольцованного отводящего трубопровода содержат вертикальный участок с отверстиями, при этом в воздухоприемной камере влагоотделители комбинированной системы расположены отдельно от фильтров грубой очистки. При этом возможно выполнение дополнительного трубопровода п-образной формы с установлением его на уровне среза осадкозадерживающих козырьков. Дополнительный трубопровод и его патрубки сужаются по направлению воздушного потока пропорционально величине давления в них. Использование изобретения позволит повысить эффективность системы подогрева циклового воздуха и исключить образование инея и обледенения на поверхностях фильтров при экстремальных условиях эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Разделитель потока газа, способный разделять поток газа на первый поток и второй поток, содержит переднюю кромку разделителя и устройство для предотвращения обледенения передней кромки. Устройство для предотвращения обледенения содержит, по меньшей мере, металлическую лопатку, которая находится в тепловом контакте с передней кромкой и проходит от передней кромки к заднему краю разделителя на некотором расстоянии от передней кромки для того, чтобы находиться в тепловом контакте с источником тепла (24), расположенным на некотором расстоянии от передней кромки. Изобретение направлено на создание простого экономичного и надежного решения проблемы обледенения переднего (входного) края разделителя газового потока. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 5 ил.
Наверх