燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空、航海、陸地車輛設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣
目.0
【背景技術(shù)】
[0002]渦輪活塞發(fā)動(dòng)機(jī)是柴油機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合循環(huán)工作的發(fā)動(dòng)機(jī)，結(jié)合了柴油機(jī)的低油耗和燃?xì)廨啓C(jī)的高功率密度優(yōu)點(diǎn)，是高功率密度發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的重要趨勢之一。渦輪活塞發(fā)動(dòng)機(jī)在柴油機(jī)與燃?xì)廨啓C(jī)聯(lián)合模式下工作時(shí)，需要將柴油機(jī)的排氣引入燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪系統(tǒng)中，以回收柴油機(jī)的排氣能量，提高聯(lián)合循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性。引氣直接影響燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室出口壓力和柴油機(jī)的排氣背壓，對燃?xì)廨啓C(jī)和柴油機(jī)的性能均有重要影響。引氣摻混會(huì)引起渦輪進(jìn)口流場畸變，而針對進(jìn)口流場畸變對渦輪內(nèi)部流動(dòng)和性能的影響已有相關(guān)研究。但是如何引氣以及引氣造成燃?xì)廨啓C(jī)渦前的進(jìn)氣不均勻情況尚未涉及。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]鑒于【背景技術(shù)】中存在的問題，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置，其能降低引氣進(jìn)口壓力和引氣摻混對燃?xì)廨啓C(jī)渦輪機(jī)和動(dòng)力渦輪性能的影響。
[0004]本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置，其能使發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣均勻進(jìn)入蝸殼流道，避免了流動(dòng)損失，提升了燃?xì)鉁u輪的功率，增大了兩級渦輪總膨脹比。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置，燃?xì)廨啓C(jī)具有機(jī)匣和燃燒室，機(jī)匣具有收容渦輪并接收從燃燒室排出的軸向進(jìn)氣的渦輪流道段，渦輪周向設(shè)置有葉片。
[0006]其中，燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置包括:蝸殼和旁通引氣槽部。蝸殼具有:連接面；以及引氣口，與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口連通。旁通引氣槽部呈圓筒形，沿軸向位于渦輪流道段的上游，與渦輪流道段連接并與蝸殼的連接面整周連接，旁通引氣槽部的外周面的與蝸殼的連接面連接位置以內(nèi)的部分與蝸殼一起形成周向圍繞旁通引氣槽部的引流流道，旁通引氣槽部的外周面的該部分上開設(shè)有沿周向布置的且貫穿旁通引氣槽部的引氣槽口，引氣槽口、引流流道T以及渦輪流道段的內(nèi)腔連通。
[0007]其中，發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口排出的氣體經(jīng)由蝸殼的引氣口沿周向引入到蝸殼內(nèi)、沿引流流道運(yùn)動(dòng)、再經(jīng)由旁通引氣槽部的所述引氣槽口引入到機(jī)匣的渦輪流道段的內(nèi)腔中，與燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室排出并進(jìn)入到渦輪流道段內(nèi)的軸向進(jìn)氣混合后推動(dòng)渦輪的葉片旋轉(zhuǎn)并對外做功。
[0008]本發(fā)明的有益效果如下:
[0009]在根據(jù)本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置中，通過蝸殼的引氣口將發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口排出的氣體均勻的引入到蝸殼內(nèi)，避免了流動(dòng)損失，提升了燃?xì)鉁u輪的功率，增大了兩級渦輪總膨脹比；機(jī)匣的旁通引氣槽部通過引氣槽口將蝸殼內(nèi)的氣體均勻引入到機(jī)匣中，降低了引氣進(jìn)口壓力和引氣摻混對燃?xì)廨啓C(jī)渦輪機(jī)和動(dòng)力渦輪性能的影響。
【附圖說明】
[0010]圖1是根據(jù)本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置與機(jī)匣連接的整體立體圖；
[0011]圖2是圖1中除去蝸殼后的立體圖，其中箭頭為軸向進(jìn)氣方向；
[0012]圖3是圖2的從另一視角看的立體圖；
[0013]圖4是圖3的另一變形圖；
[0014]圖5是圖3的又一變形圖；
[0015]圖6是根據(jù)本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置的蝸殼的立體圖；
[0016]圖7是具有本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置的燃?xì)廨啓C(jī)的橫截面示意圖；
[0017]圖8是具有本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置的燃?xì)廨啓C(jī)的橫截面的另一示意圖，與圖7不同的是蝸殼的蝸舌為階梯狀蝸舌。
[0018]其中，附圖標(biāo)記說明如下:
[0019]I機(jī)匣312引氣口
[0020]11渦輪流道段313蝸舌
[0021]2渦輪32旁通引氣槽部
[0022]21葉片321外周面
[0023]3燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置322引氣槽口
[0024]31蝸殼T引流流道
[0025]311連接面
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面參照附圖來詳細(xì)說明根據(jù)本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置。
[0027]參照圖1至圖8，根據(jù)本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置，燃?xì)廨啓C(jī)具有機(jī)匣I和燃燒室(未示出)，機(jī)匣I具有收容渦輪2并接收從燃燒室排出的軸向進(jìn)氣的渦輪流道段11，渦輪2周向設(shè)置有葉片21。
[0028]其中，燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置3包括:蝸殼31和旁通引氣槽部32。蝸殼31具有:連接面311;以及引氣口312，與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口(未示出)連通。旁通引氣槽部32呈圓筒形，沿軸向位于渦輪流道段11的上游，與渦輪流道段11連接并與蝸殼31的連接面311整周連接，旁通引氣槽部32的外周面321的與蝸殼31的連接面311連接位置以內(nèi)的部分與蝸殼31—起形成周向圍繞旁通引氣槽部32的引流流道T，旁通引氣槽部32的外周面321的該部分上開設(shè)有沿周向布置的且貫穿旁通引氣槽部32的引氣槽口 322，引氣槽口 322、引流流道T以及渦輪流道段11的內(nèi)腔連通。
[0029]其中，發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口排出的氣體經(jīng)由蝸殼31的引氣口312沿周向引入到蝸殼31內(nèi)、沿引流流道T運(yùn)動(dòng)、再經(jīng)由旁通引氣槽部32的所述引氣槽口322引入到機(jī)匣I的渦輪流道段11的內(nèi)腔中，與燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室排出并進(jìn)入到渦輪流道段11內(nèi)的軸向進(jìn)氣混合后推動(dòng)渦輪2的葉片21旋轉(zhuǎn)并對外做功。
[0030]在根據(jù)本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置中，通過蝸殼31的引氣口312將發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口排出的氣體均勻的引入到蝸殼31內(nèi)，避免了流動(dòng)損失，提升了燃?xì)鉁u輪的功率，增大了兩級渦輪總膨脹比;機(jī)匣I的旁通引氣槽部32通過引氣槽口 322將蝸殼31內(nèi)的氣體引入到機(jī)匣I中，降低了引氣進(jìn)口壓力和引氣摻混對燃?xì)廨啓C(jī)渦輪機(jī)和動(dòng)力渦輪性能的影響。
[0031]在一實(shí)施例中，參照圖4，引氣槽口 322可為一個(gè)。
[0032]在一實(shí)施例中，參照圖2、圖3和圖5，引氣槽口 322可為多個(gè)。
[0033]在一實(shí)施例中，參照圖2、圖3和圖5，多個(gè)引氣槽口322可存在于與軸向垂直的同一環(huán)形段內(nèi)。
[0034]在一實(shí)施例中，參照圖7和圖8，引流流道T內(nèi)的氣體進(jìn)入旁通引氣槽部32的引氣槽口 322內(nèi)的方向與旁通引氣槽部32的外周面的321周向切線的夾角Θ可為30度。這是本發(fā)明優(yōu)選的氣體沿引氣槽口 322進(jìn)入機(jī)匣I時(shí)與旁通引氣槽部32的外周面的321周向切線的角度，但不僅限如此，可以根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整。
[0035]在一實(shí)施例中，參照圖2、圖3和圖5，多個(gè)引氣槽口322可沿旁通引氣槽部32的周向等間隔布置。
[0036]在一實(shí)施例中，多個(gè)引氣槽口322可沿旁通引氣槽部32的周向不等間隔布置。
[0037]在一實(shí)施例中，蝸殼31還可具有:蝸舌313，連接于旁通引氣槽部32，且從蝸舌313連接旁通引氣槽部32的位置向蝸殼31的引氣口 312呈階梯擴(kuò)張。這種截面形狀為階梯狀的蝸舌313是本發(fā)明優(yōu)選的蝸舌313類型，但不僅限如此，還可采用其它類型的蝸舌313。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置，燃?xì)廨啓C(jī)具有機(jī)匣(I)和燃燒室，機(jī)匣(I)具有收容渦輪(2)并接收從燃燒室排出的軸向進(jìn)氣的渦輪流道段(11)，渦輪(2)周向設(shè)置有葉片(21)，其特征在于，燃?xì)廨啓C(jī)渦前弓I氣裝置(3)包括: 蝸殼(31)，具有: 連接面(311);以及 引氣口(312)，與發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口連通； 旁通引氣槽部(32)，呈圓筒形，沿軸向位于渦輪流道段(11)的上游，與渦輪流道段(11)連接并與蝸殼(31)的連接面(311)整周連接，旁通引氣槽部(32)的外周面(321)的與蝸殼(31)的連接面(311)連接位置以內(nèi)的部分與蝸殼(31)—起形成周向圍繞旁通引氣槽部(32)的引流流道(T)，旁通引氣槽部(32)的外周面(321)的該部分上開設(shè)有沿周向布置的且貫穿旁通引氣槽部(32)的引氣槽口(322)，引氣槽口(322)、引流流道(T)以及渦輪流道段(11)的內(nèi)腔連通； 其中，發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣口排出的氣體經(jīng)由蝸殼(31)的引氣口( 312)沿周向引入到蝸殼(31)內(nèi)、沿引流流道⑴運(yùn)動(dòng)、再經(jīng)由旁通引氣槽部(32)的所述引氣槽口(322)引入到機(jī)匣(I)的渦輪流道段(11)的內(nèi)腔中，與燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室排出并進(jìn)入到渦輪流道段(11)內(nèi)的軸向進(jìn)氣混合后推動(dòng)渦輪(2)的葉片(21)旋轉(zhuǎn)并對外做功。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置，其特征在于，引氣槽口(322)為一個(gè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置，其特征在于，引氣槽口(322)為多個(gè)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置，其特征在于，所述多個(gè)引氣槽口(322)存在于與軸向垂直的同一環(huán)形段內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置，其特征在于，引流流道(T)內(nèi)的氣體進(jìn)入旁通引氣槽部(32)的引氣槽口(322)內(nèi)的方向與旁通引氣槽部(32)的外周面的(321)周向切線的夾角Θ為30度。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置，其特征在于，所述多個(gè)引氣槽口(322)沿旁通引氣槽部(32)的周向等間隔布置。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置，其特征在于，所述多個(gè)引氣槽口(322)沿旁通引氣槽部(32)的周向不等間隔布置。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置，其特征在于，蝸殼(31)還具有: 蝸舌(313)，連接于旁通引氣槽部(32)，且從蝸舌(313)連接旁通引氣槽部(32)的位置向蝸殼(31)的引氣口(312)呈階梯擴(kuò)張。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置，其包括：蝸殼和旁通引氣槽部。蝸殼具有：連接面和引氣口。旁通引氣槽部沿軸向位于渦輪流道段的上游，與渦輪流道段連接并與蝸殼的連接面整周連接，旁通引氣槽部的外周面的與蝸殼的連接面連接位置以內(nèi)的部分與蝸殼一起形成周向圍繞旁通引氣槽部的引流流道，旁通引氣槽部的外周面的該部分上開設(shè)有沿周向布置的且貫穿旁通引氣槽部的引氣槽口，引氣槽口、引流流道以及渦輪流道段的內(nèi)腔連通。本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)渦前引氣裝置將發(fā)動(dòng)機(jī)排出的氣體均勻的引入到蝸殼內(nèi)，避免了流動(dòng)損失，提升了燃?xì)鉁u輪的功率，增大了兩級渦輪總膨脹比，并且降低了引氣進(jìn)口壓力和引氣摻混對燃?xì)廨啓C(jī)渦輪機(jī)和動(dòng)力渦輪性能的影響。
【IPC分類】F01D9/02
【公開號】CN105569742
【申請?zhí)枴緾N201510957365
【發(fā)明人】諸葛偉林, 張揚(yáng)軍, 何海龍, 黃開勝, 邢衛(wèi)東, 張俊躍
【申請人】清華大學(xué)
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月18日