一种重型燃机进气缸转让专利

申请号 : CN202111039034.8

文献号 : CN113623076B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 李莉颖吴宏阙晓斌任利高立朋

申请人 : 中国联合重型燃气轮机技术有限公司

摘要 :

本发明提供了一种重型燃机进气缸,包括进气缸外流道、进气缸内流道和支板组件,进气缸外流道和进气缸内流道通过支板组件连接,进气缸外流道和进气缸内流道提供外部气体进入的通道,其特征在于,支板组件包括截面为翼型结构的多条支板,多条支板包括零弯角翼型支板和改善进气缸出口气流均匀性的非零弯角翼型支板,零弯角翼型支板的截面翼型的中弧线为直线,非零弯角翼型支板的截面翼型的中弧线为曲线。支板组件中设置非零弯角翼型支板改善该处位置的流场状态。支板组件中零弯角翼型支板和非零弯角翼型支板搭配设置,可提高进气缸出气口处的气流均匀性。

权利要求 :

1.一种重型燃机进气缸,包括进气缸外流道、进气缸内流道和支板组件,所述进气缸外流道和所述进气缸内流道通过所述支板组件连接,所述进气缸外流道和所述进气缸内流道提供外部气体进入的通道,其特征在于,所述支板组件包括截面为翼型结构的多条支板,所述多条支板包括零弯角翼型支板和改善所述进气缸出口气流均匀性的非零弯角翼型支板,所述零弯角翼型支板的截面翼型的中弧线为直线,所述非零弯角翼型支板的截面翼型的中弧线为曲线,所述中弧线为截面翼型厚度中点的连线,所述零弯角翼型支板和所述非零弯角翼型支板相对于所述进气缸的垂直中分面呈镜像对称,相对于所述进气缸的水平中分面呈非对称分布。

2.根据权利要求1所述的重型燃机进气缸,其特征在于,所述零弯角翼型支板和所述非零弯角翼型支板围绕所述进气缸的中心分布。

3.根据权利要求2所述的重型燃机进气缸,其特征在于,所述零弯角翼型支板和所述非零弯角翼型支板围绕所述进气缸的中心非均匀分布。

4.根据权利要求1所述的重型燃机进气缸,其特征在于,分布在所述水平中分面下方的所述零弯角翼型支板和所述非零弯角翼型支板总数大于或等于分布在所述水平中分面上方的所述零弯角翼型支板和所述非零弯角翼型支板总数。

5.根据权利要求1所述的重型燃机进气缸,其特征在于,分布在所述水平中分面上方的所述零弯角翼型支板或所述非零弯角翼型支板与所述水平中分面呈第一夹角。

6.根据权利要求5所述的重型燃机进气缸,其特征在于,所述第一夹角为45°~70°。

7.根据权利要求1所述的重型燃机进气缸,其特征在于,分布在所述水平中分面下方的、最靠近所述水平中分面的所述零弯角翼型支板或所述非零弯角翼型支板与所述水平中分面呈第二夹角。

8.根据权利要求7所述的重型燃机进气缸,其特征在于,所述第二夹角为5°~40°。

9.根据权利要求1所述的重型燃机进气缸,其特征在于,所述零弯角翼型支板的总数大于或等于所述非零弯角翼型支板的总数。

10.根据权利要求9所述的重型燃机进气缸,其特征在于,所述零弯角翼型支板的数量与所述非零弯角翼型支板的数量的比例为1∶1~3∶1。

11.根据权利要求1所述的重型燃机进气缸,其特征在于,所述多条支板的数量为4~8。

12.根据权利要求1~11任一权利要求所述的重型燃机进气缸,其特征在于,所述非零弯角翼型支板的位置确定为:所述进气缸中气流分布状态决定了所述进气缸出口周向各位置的流场均匀度,根据所述流场均匀度确定所述非零弯角翼型支板在所述进气缸周向上的位置。

13.根据权利要求1~11任一权利要求所述的重型燃机进气缸,其特征在于,所述非零弯角翼型支板的翼型的最大厚度处在弦长的位置与前缘的距离小于其与尾缘的距离。

14.根据权利要求13所述的重型燃机进气缸,其特征在于,所述最大厚度的位置与所述前缘的距离占所述弦长的比例为20%~35%。

15.根据权利要求1~11任一权利要求所述的重型燃机进气缸,其特征在于,所述非零弯角翼型支板的翼型的最大曲率处在弦长的位置与前缘的距离小于其与尾缘的距离。

16.根据权利要求15所述的重型燃机进气缸,其特征在于,所述最大曲率的位置与所述前缘的距离占所述弦长的比例为20%~35%。

17.根据权利要求12所述的重型燃机进气缸,其特征在于,所述非零弯角翼型支板的翼型形状满足第一方程:其中,c为弦长,x表示沿弦长距离(0≤x≤c),yt表示x处厚度的一半,t表示最大厚度占弦长的比例。

18.根据权利要求17所述的重型燃机进气缸,其特征在于,所述第一方程中系数的取值范围是,h为0.2~0.4,i为‑0.1~‑0.2,k为‑0.3~‑0.4,1为0.2~0.3,n为‑0.1~‑0.2。

19.根据权利要求1所述的重型燃机进气缸,其特征在于,所述非零弯角翼型支板的截面翼型的中弧线满足第二方程:其中,c为弦长,x表示沿弦长距离(0≤x≤c),m为最大弯度,p为最大弯度位置。

20.根据权利要求19所述的重型燃机进气缸,其特征在于,所述非零弯角翼型支板的上表面与下表面之间的厚度分布垂直于所述中弧线方向,且所述上表面的坐标(xU,yU)与所述下表面的坐标(xL,yL)分别为:xU=x‑ytsinθyU=yc+ytcosθ

xL=x+ytsinθyL=yc‑cosθ

其中,

21.根据权利要求20所述的重型燃机进气缸,其特征在于,所述 满足第三方程:其中,c为弦长,x表示沿弦长距离(0≤x≤c),m为最大弯度,p为最大弯度位置。

22.根据权利要求19或21任一所述的重型燃机进气缸,其特征在于,所述最大弯度m的取值范围是4%~7%,所述最大弯度位置p的范围是25%所述弦长的位置~35%所述弦长的位置。

说明书 :

一种重型燃机进气缸

技术领域

[0001] 本发明涉及重型燃气轮机领域,具体而言,涉及一种重型燃机进气缸。

背景技术

[0002] 重型燃气轮机的进气系统包括气缸,气缸向压气机内传输气体,而气缸向压气机中传输气体的过程中如果有总压损失和总压畸变,将直接影响重型燃气轮机的功率、造成成本损失。气缸通常包括进气缸外流道、进气缸内流道和支板组件,进气缸外流道和进气缸内流道通过支板组件连接,进气缸外流道和进气缸内流道提供外部气体进入的通道。即气缸中的气体需要绕流经支板组件流向压气机IGV,故支板组件的结构除起到支撑作用外,还应有较好的气动特性,以保证气体在流向压气机的过程中不会损失较大。
[0003] 气流由进气缸流向压气机时,位于支板组件下方靠近中部的区域的气流环境比较恶劣。尤其对于F级燃机,当采用上方进气的方式进气时,气流流经支板组件的下方靠近中部区域时需要由沿径向方向流动转为沿轴向方向流动。并且气流一直处于加速流动的状态,加速流动的气流在由径向流动转为轴向流动的过程中,易产生较大的分离涡,导致气流的损失,并且造成压气机IGV前场气流不均匀的效果。而现有技术中的支板组件中各个支板通常均匀排布,并且支板的翼型均较难改善上述气流环境的恶劣条件。
[0004] 现有技术中已有关于支板组件的结构,如专利CN111852581A中公开了一种适用于主承力气缸传力的支板结构,该支板结构包括多条支板单元,支板单元沿气缸均匀设置的,支板单元为空心翼型结构,且该支板单元的空心翼型结构的前缘和后缘的壁厚大于其余位置的壁厚。
[0005] 如专利CN110595788A中公开了一种压气机用畸变发生器承力框架,包括气缸法兰盘、轮毂法兰盘,以及多个连接支杆,该连接支杆与压气机进口支板相对应,并被配置为连接气缸法兰盘和轮毂法兰盘,其中,连接支杆同样是沿气缸均匀设置的。
[0006] 即现有技术中支板组件的支板通常沿气缸均匀排布,并且所有的支板通常结构一致,均设置为便于引导空气的截面翼型结构,且一般设置为中弧线为直线的截面翼型结构。而实际上,支板组件中不同位置处气体流动的环境条件不同,某些位置由于气流攻角较大而产生较大流动分离,从而导致进气缸出口截面较大的气体不均匀度。将所有的支板统一设计为对称轴线为直线的截面翼型结构,便于设计。但中弧线为直线的截面翼型的支板对改善出口总压畸变和降低总压损失的效果有限,支板的尾迹对压气机IGV具有一定影响。若在上述环境条件较差的位置设置中弧线为直线的截面翼型支板更加容易造成总压损失和较大的总压畸变。
[0007] 鉴于上述技术问题,特提出本发明。

发明内容

[0008] 本发明的主要目的在于提供一种重型燃机进气缸,以解决现有技术中气缸的支板组件导致气缸出口气流不均匀的问题。
[0009] 为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种重型燃机进气缸,包括进气缸外流道、进气缸内流道和支板组件,进气缸外流道和进气缸内流道通过支板组件连接,进气缸外流道和进气缸内流道提供外部气体进入的通道,支板组件包括截面为翼型结构的多条支板,多条支板包括零弯角翼型支板和改善进气缸出口气流均匀性的非零弯角翼型支板,零弯角翼型支板的截面翼型的中弧线为直线,非零弯角翼型支板的截面翼型的中弧线为曲线,中弧线为截面翼型厚度中点的连线。本发明通过在支板组件中设置非零弯角翼型支板,以减小设置非零弯角翼型支板处的气体流动分离;非零弯角翼型支板和零弯角翼型支板搭配设置进而使进气缸出口气流均匀。
[0010] 进一步的,零弯角翼型支板和非零弯角翼型支板围绕进气缸的中心分布。
[0011] 进一步的,零弯角翼型支板和非零弯角翼型支板围绕进气缸的中心非均匀分布。非零弯角翼型支板相对更利于改善气体的流动环境,零弯角翼型支板和非零弯角翼型支板非均匀排布,可在气体流动环境较差的位置设置非零弯角翼型支板,有利于气缸出气口的气体均匀。
[0012] 进一步的,零弯角翼型支板和非零弯角翼型支板相对于进气缸的垂直中分面呈镜像对称,相对于进气缸的水平中分面呈非对称分布。支板组件被气缸的水平中分面的分出两部分,两部分的气体流动性存在差异。
[0013] 进一步的,分布在水平中分面下方的零弯角翼型支板和非零弯角翼型支板总数大于或等于分布在水平中分面上方的零弯角翼型支板和非零弯角翼型支板总数。支板组件位于气缸的水平中分面的下方的气体流动性差于气缸的水平中分面的上方,故下方多设置非零弯角翼型支板以改善气体流动状态,有利于出口截面气体的均匀度。
[0014] 进一步的,分布在水平中分面上方的零弯角翼型支板或非零弯角翼型支板与水平中分面呈第一夹角。
[0015] 进一步的,第一夹角为45°~70°。
[0016] 进一步的,分布在水平中分面下方的、最靠近水平中分面的零弯角翼型支板或非零弯角翼型支板与水平中分面呈第二夹角。
[0017] 进一步的,第二夹角为5°~40°。
[0018] 进一步的,零弯角翼型支板的总数大于或等于非零弯角翼型支板的总数。
[0019] 进一步的,零弯角翼型支板的数量与非零弯角翼型支板的数量的比例为1:1~3:1。
[0020] 进一步的,多条支板的数量为4~8。
[0021] 进一步的,非零弯角翼型支板的位置确定为:进气缸中气流流动状态决定进气缸出口周向各位置的流场均匀度,根据流场均匀度确定非零弯角翼型支板在进气缸周向上的位置。非零弯角翼型支板由于可以改善流动状态,减小流动分离,有效提高气流均匀性,故在进气缸周向的流动状态较差的位置设置非零弯角翼型,设计比较合理。
[0022] 进一步的,非零弯角翼型支板的翼型的最大厚度处在弦长的位置与前缘的距离小于其与尾缘的距离。
[0023] 进一步的,最大厚度的位置与前缘的距离占所述弦长的比例为20%~35%。
[0024] 进一步的,非零弯角翼型支板的翼型的最大曲率处在弦长的位置与前缘的距离小于其与尾缘的距离。
[0025] 进一步的,最大曲率的位置与前缘的距离占弦长的比例为20%~35%。
[0026] 为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了非零弯角翼型支板的翼型形状满足第一方程:
[0027]
[0028] 其中,c为弦长,x表示沿弦长距离(0≤x≤c),yt表示x处厚度的一半,t表示最大厚度占弦长的比例。
[0029] 进一步的,h为0.2~0.4,i为‑0.1~‑0.2,k为‑0.3~‑0.4,1为0.2~0.3,n为‑0.1~‑0.2。
[0030] 进一步的,根据本发明的一个方面,提供了非零弯角翼型支板的截面翼型的中弧线满足第二方程:
[0031]
[0032] 其中,c为弦长,x表示沿弦长距离(0≤x≤c),m为最大弯度,p为最大弯度位置。
[0033] 为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了非零弯角翼型支板的上表面与下表面之间的厚度分布垂直于中弧线方向,且上表面的坐标(xU,yU)与下表面的坐标(xL,yL) 分别为:
[0034] xU=x‑ytsinθyU=yc+ytcosθ
[0035] xL=x+ytsinnθyL=yc‑cosθ
[0036] 其中,
[0037] 为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了 满足第三方程:
[0038]
[0039] 其中,c为弦长,x表示沿弦长距离(0≤x≤c),m为最大弯度,p为最大弯度位置。
[0040] 进一步的,最大弯度m的取值范围是4%~7%,最大弯度位置p的范围是25%弦长的位置~35%弦长的位置。
[0041] 应用本发明的技术方案,支板组件中设置零弯角翼型支板和非零弯角翼型支板的组合排布方式,使重型燃机进气缸的出口截面气流更加均匀,总压畸变较小。本发明还提供了非零弯角翼型支板的具体设计方案,使非零弯角翼型支板更利于改善出口截面气流的均匀性。

附图说明

[0042] 构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0043] 图1示出了根据本发明的实施例的支板组件的排布示意图;以及
[0044] 图2示出了根据本发明实施例的支板组件与压气机的装配示意图
[0045] 图3示出了根据本发明实施例的非零弯角翼型支板和零弯角翼型支板对比的示意图。
[0046] 其中,上述附图包括以下附图标记:
[0047] 1、零弯角翼型线型;2、非零弯角翼型线型;3、中弧线;4、零弯角翼型支板;5、非零弯角翼型支板;6、进气缸外流道;7、进气缸内流道;8、支板;9、压气机IGV。

具体实施方式

[0048] 需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0049] 以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述,这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。术语“包括”在使用时表明存在特征,但不排除存在或增加一个或多个其它特征。
[0050] 如图2中所示,重型燃机的进气缸中通常包括进气缸外流道6、进气缸内流道7和支板组件,进气缸外流道6和进气缸内流道7通过支板组件连接,进气缸外流道6和进气缸内流道7 提供外部气体进入的通道。其中,支板组件与压气机IGV相对,即支板组件除起到支撑作用外,还有一定的引导气流向压气机中过渡的作用。故支板组件中各个支板的结构、各个支板8 在支板组件中的排布将会影响IGV前缘气流均匀性。现有技术中,通常在支板组件中设置多个形状相同的支板8,并且支板组件中的多个支板8均匀排布。而实际上,支板组件中不同位置处气体流动的环境条件不同,某些位置的环境条件非常不利于气体的流动。甚至在支板组件的下方靠近中部的区域位置,气流由径向流动转为轴向流动,将导致气流在出现流动方向转折的位置处攻角较大,产生较大的流动分离。而如果支板组件中的支板8均结构设计相同、且支板8均匀排布,无法有效改善上述环境条件较差位置的流动分离,进而导致出气口截面的气流不均匀。
[0051] 鉴于上述技术问题,本发明提供了重型燃机的进气缸,进气缸中的支板组件中的支板非均匀排布,并且在支板组件的不同位置设置不同结构的支板。即本发明提供的支板组件,通过改变自身的支板排布方式、各个支板的结构,达到改善上述环境条件较差位置的气体流动状态,进而使出气截面气流更均匀的效果。
[0052] 本实施例提供了一种重型燃机进气缸,重型燃机的进气缸中包括上述的支板组件,支板组件中的多条支板8内部截面均为翼型结构。现有技术中,主要将支板8设置为零弯角翼型支板1,零弯角翼型支板1的截面翼型的中弧线为直线,其中,中弧线为截面翼型厚度中点的连线。比如常见的NACA系列中对称翼型。本实施例提出将支板组件中的部分支板设置为非零弯角翼型支板2,非零弯角翼型支板2的截面翼型的中弧线3为曲线。本实施例提出的非零弯角翼型支板2相对于零弯角翼型支板1,更加利于改善进气缸出口气流均匀性。但由于形状更加复杂,给设计和加工带来了难度,提高了成本。故本实施例提出:在支板组件中设置部分零弯角翼型支板1和部分非零弯角翼型支板2的方案。即在气体流动分离较大的位置设置非零弯角翼型支板2,而在其他位置设置零弯角翼型支板1。本实施例提供的支板组件的技术方案,即可提高进气缸出气口处的气体均匀性,又避免造成加工困难、成本过高的情况。
[0053] 具体的,零弯角翼型支板1和所述非零弯角翼型支板2围绕进气缸的中心分布。支板组件中的零弯角翼型支板1和非零弯角翼型支板2环绕着进气缸的中心的圆周分布,且每个零弯角翼型支板1和非零弯角翼型支板2均连接进气缸内流道7与进气缸外流道6。优选的,零弯角翼型支板1和所述非零弯角翼型支板2围绕进气缸的中心非均匀分布。可如上所述,将非零弯角翼型支板2设置在上述气流环境较差、流动分离较大的位置。优选的,零弯角翼型支板1和非零弯角翼型支板2相对于进气缸的垂直中分面呈镜像对称,相对于进气缸的水平中分面呈非对称分布。进一步优选的,分布在水平中分面下方的零弯角翼型支板1和非零弯角翼型支板2总数大于或等于分布在所述水平中分面上方的零弯角翼型支板1和非零弯角翼型支板2总数。在支板组件中、气流环境较差的位于进气缸的水平中分面之下的部分,设置数量较多的零弯角翼型支板1和非零弯角翼型支板2,有利于提高气体的均匀性。
[0054] 具体如图1中所示,分布在水平中分面上方的零弯角翼型支板1或非零弯角翼型支板2 与水平中分面呈第一夹角。优选的,第一夹角的取值范围为45°~70°。分布在水平中分面下方的、最靠近水平中分面的零弯角翼型支板1或非零弯角翼型支板2与水平中分面呈第二夹角。第二夹角的取值范围为5°~40°。由上述可知,对于气体环境而言,支板组件位于进气缸的水平中分面之上的部分优于位于水平中分面之下部分。由上述可知,非零弯角翼型支板2 加工难度大、加工成本高,如果在支板组件中大量使用将提高使成本上升,故本实施例提出只在气体环境条件较差的位置设置非零弯角翼型支板2,其他位置设置零弯角翼型支板1。即优选的,零弯角翼型支板1的总数大于或等于非零弯角翼型支板2的总数。进一步优选的,零弯角翼型支板1的数量与非零弯角翼型支板2的数量的比例为1:1~3:1。支板组件的支板的数量为4~8。这样设置,使得非零弯角翼型支板2的数量较少,避免支板组件的成本较高。
[0055] 本实施例的支板组件中非零弯角翼型支板2的位置确定的方法为:进气缸中气流流动状态决定进气缸出口周向各位置的流场均匀度,根据流场均匀度确定非零弯角翼型支板2在进气缸周向上的位置。即分析各位置的流场均匀度后,将非零弯角翼型支板2设置在流场环境较差、有较大流动分离的位置,提高流场的均匀度。
[0056] 本实施例提供的重型燃机的进气缸的支板组件,支板组件中设置非零弯角翼型支板2,使支板组件可有效提高进气缸出气口处的气体流动均匀性,减少总压损失,减小总压畸变。支板组件中支板的排布设置合理,在保证气流均匀的条件下,避免成本过高。
[0057] 本实施例还提供了一种重型燃机中支板组件的非零弯角翼型支板2的设计方案。非零弯角翼型支板2可作为上述实施例1中支板组件的支板。非零弯角翼型支板2的翼型呈如图中所示的流线型,具体的如图3中所示,非零弯角翼型支板2的翼型的最大厚度处在弦长的位置与前缘的距离小于其与尾缘的距离。即非零弯角翼型支板2的翼型厚度最大的位置在弦长中靠近前缘的位置。进一步优选的,最大厚度的位置占弦长的比例为20%~35%。
进一步优选的,非零弯角翼型支板2的最大曲率处在弦长的位置与前缘的距离小于其与后缘的距离。即非零弯角翼型支板2的最大曲率位于靠近前缘的位置。进一步优选的,最大厚度的位置与前缘的距离占所述弦长的比例为20%~35%。如图3中所示,曲率最大的位置也在靠近前缘的位置,优选的,最大曲率的位置与前缘的距离占弦长的比例为20%~35%。非零弯角翼型支板2 的这种形状,气流较易在非零弯角翼型支板2的引导下由前缘流向后缘,减小流动分离,改善流场环境。
[0058] 具体的,在设计非零弯角翼型支板2的形状时:非零弯角翼型支板2的翼型形状满足第一方程:
[0059]
[0060] 其中,c为弦长,x表示沿弦长距离(0≤x≤c),yt表示x处厚度的一半,t表示最大厚度占弦长的比例。第一方程中系数的取值范围是,h为0.2~0.4,i为‑0.1~‑0.2,k为‑0.3~‑0.4,1 为0.2~0.3,n为‑0.1~‑0.2。利用上述第一方程可求出非零弯角翼型支板2中各处位置的厚度。
[0061] 非零弯角翼型支板2的截面翼型的中弧线为曲线。
[0062] 中弧线满足第二方程:
[0063]
[0064] 其中,c为弦长,x表示沿弦长距离(0≤x≤c),m为最大弯度,p为最大弯度位置。根据第二方程可确定非零弯角翼型支板2的截面翼型的对称轴线3。
[0065] 非零弯角翼型支板2的上表面与下表面之间的厚度分布垂直于所述中弧线方向,且所述上表面的坐标(xU,yU)与所述下表面的坐标(xL,yL)分别为:
[0066] xU=x‑ytsinθyU=yc+ytcosθ
[0067] xL=x+ytsinθ yL=yc‑cosθ
[0068] 其中,
[0069] 满足第三方程:
[0070]
[0071] 其中,c为弦长,x表示沿弦长距离(0≤x≤c),m为最大弯度,p为最大弯度位置。
[0072] 进一步优选的,最大弯度m的取值范围是4%~7%,所述最大弯度位置p的范围是25%所述弦长的位置~35%所述弦长的位置。
[0073] 根据上述方程,根据非零弯角翼型支板2的中弧线的曲线方程、非零弯角翼型支板2的各处厚度分布,可确定非零弯角翼型支板2的上、下表面轮廓。即根据上述公式,可确定非零弯角翼型支板2的外形轮廓。
[0074] 本实施例提供了设计非零弯角翼型支板2的方案,设计出的非零弯角翼型支板2自身的形状、结构特点,可有效改善气体的流动环境,减少气流总压损失,减小气流总压畸变,避免由于进气不均匀性导致的各项损失,提高燃机功率。
[0075] 将以往的重型燃气轮机的支板组件与本实施例所提出的支板组价进行对比实验,采用本发明的方案后,总压畸变指数DC60降低了约20~30%。当燃机采用上方进气的方式进气时,气流流经支板组件的下方靠近中部区域时需要由沿径向方向流动转为沿轴向方向流动并且气流一直处于加速流动的状态,加速流动的气流在由径向流动转为轴向流动的过程中,由于攻角较大易产生较大的分离涡,导致气流的损失,并且造成压气机IGV前缘气流不均匀的情况出现。本发明提出的支板组件的技术方案,中间两块支板采用非零弯角翼型后尾迹对出口截面影响变小,本发明提出的支板组件方案相对于以往的支板组件方案,分离区明显减小。本发明的支板组件方案中支板组件的后径向和轴向方向上均无分离区出现。综上所述,采用本实施例提供的支板组件方案无论是分离区或者畸变指数均减小,从引导气流的角度而言,明显优于以往的支板组件方案。
[0076] 从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:
[0077] 1、本发明提供的重型燃机的进气缸的支板组件,支板组件中不仅设置了零弯角翼型支板,还设置了可改善气流流场环境、减小总压畸变的非零弯角翼型支板,可有效改善进气缸的出气截面的气流均匀性。
[0078] 2、本发明提供的支板组件中各个支板的排布方式设计合理,可有效改善流场环境,提高出口截面的气流均匀性,并且避免成本较高、加工难度增大。
[0079] 3、本发明提供的支板组件的方案使总压畸变指数下降,分离区和畸变指数均显著减小。
[0080] 4、本发明提供的非零弯角翼型支板自身的结构、形状特点,利于改善气流流场环境,减小流动分离,减少总压损失,减小总压畸变。将非零弯角翼型支板应用到支板组件中,可有效改善气流流场环境,降低支板尾迹对IGV的影响。
[0081] 5、本发明还提供了非零弯角翼型支板的设计公式,可设计出能有效控制流动分离、改善流动环境的高性能非零弯角翼型支板。
[0082] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。