申请/专利权人：中国科学院工程热物理研究所

申请日：2021-07-02

公开（公告）日：2024-03-15

公开（公告）号：CN113609604B

主分类号：G06F30/17

分类号：G06F30/17;G06F30/20;F01D1/34;G06F119/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.15#授权;2021.11.23#实质审查的生效;2021.11.05#公开

摘要：本发明提供一种燃气涡轮发动机超音速无叶轴流波纹涡轮及设计参数选取方法，包括：沿涡轮的轴向长度方向设置的平面区域和波纹型区域；其中，涡轮的轴向长度为L，在轮毂进口，存在一个长度为d的平面区域；波纹沿周向的数量为W，波纹高度为A，波纹沿轴向的旋转角度为αhelix，气流角为αflowangle；在平面区域和波纹型区域之间，由贝塞尔曲线进行光滑过渡。结构简单、涡轮功率提取能力强：相较于平面无叶超音速涡轮，波纹型无叶超音速涡轮在空间内可以产生压缩波、激波和膨胀波，能大幅度提高涡轮的功率提取能力；所需冷气量少、参数选取相对独立、便于设计。

主权项：1.一种燃气涡轮发动机超音速无叶轴流波纹涡轮的设计参数选取方法，所述涡轮包括罩壳1、轮毂2、进口3、出口4；沿涡轮的轴向长度方向设置的平面区域和波纹型区域5；其中，涡轮的轴向长度为L，在轮毂进口，存在一个长度为d的平面区域；波纹沿周向的数量为W，波纹高度为A，波纹沿轴向的旋转角度为αhelix，气流角为αflowangle；在平面区域和波纹型区域之间，由贝塞尔曲线进行光滑过渡；其中贝塞尔曲线的前两个控制点和最后两个控制点在高度和轴向位置上是固定的，调整中间控制点的位置调节过渡曲线；中间控制点存在两个自由度，分别是轴向的Px和高度方向的Py；其特征在于，参数包括波纹高度A，波纹沿周向的数量W，以及波纹沿轴向的旋转角度αhelix；随着波纹高度A的增加，涡轮功率提取的能力迅速增加，在高度A到达原来的2.5倍时，涡轮功率提取能力可达原来的三倍以上；折合转矩是反映涡轮功率提取能力的参数，随着W增加，涡轮功率提取能力在中间存在一个最大值，并且该最大值基本和效率的最大值处在同一位置，随着αhelix的增加，涡轮功率提取能力先增大后减小，最大值处在αhelix为45-55°，通过选择不同的参数组合，获得最大的涡轮功率提取能力和效率。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院工程热物理研究所 一种燃气涡轮发动机超音速无叶轴流波纹涡轮及设计参数选取方法

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