欢迎光临小豌豆知识网!
当前位置:首页 > 机械技术 > 发动机装置> 一种气流有折转的燃气轮机进气管道独创技术6664字

一种气流有折转的燃气轮机进气管道

2021-02-24 22:15:27

一种气流有折转的燃气轮机进气管道

  技术领域

  本实用新型属于燃气轮机辅助配件技术领域,具体涉及一种气流有折转的燃气轮机进气管道。

  背景技术

  燃气轮机的进气管道是引导气流顺利进入压气机内的通道,是进气系统的一部分。近年来,关于进气过滤、除尘和消音的研究较多,但对进气管道的研究却寥寥无几,目前,采用上进气方式的进气管道,其压损虽然与整个进气系统相比占比不大,但是其绝对值占比大,而传统进气管道结构未对气流的流动平稳性做过多考量,利用fluent软件对进气系统进行数值模拟计算发现,进气管道的弯折处分离较严重,端区二次流动较强、附面层较厚,造成拐弯处附近损失增大,所以进气管道中90%以上的压损都是在弯管的弯折处产生的。

  实用新型内容

  本实用新型为克服传统进气管道压损大的缺陷,提供了一种气流有折转的燃气轮机进气管道,通过对弯管部分结构的改动,改进了气体流动的平稳性,提高了压气机进气系统的整体效率。

  本实用新型采用的技术方案在于:一种气流有折转的燃气轮机进气管道,包括:进气部分、过渡部分和弯管部分,所述进气部分上开设有进气口,进气口通过过渡部分与弯管部分相连,且进气部分、过渡部分和弯管部分的截面均为矩形,所述进气部分出口处的截面大于过渡部分入口处的截面面积,且进气部分与过渡部分的连接处为倒圆过渡结构,所述弯管部分弯折处的外侧为两段式倒角结构,其内侧为倒圆结构,气流进入弯管部分后被转向送入压气机内。

  优选地,所述弯管部分的两段式倒角结构,具体包括轴向与第一倒角边形成的夹角α和第一倒角边与第二倒角边形成的夹角β,且夹角α的取值范围为45°±5°,夹角β的取值范围30°±5°;两段式倒角结构所形成的倒角边长为L1,弯管部分弯折处的外侧壁到弯折处内侧倒圆结构的距离为L4,且L1/L4的比值范围为0.8~1.2;位于弯管部分内侧的倒圆半径为R1,位于弯管部分出口处的轴线到侧壁的距离为L2,且R1/L2的比值范围为1~1.5。

  优选地,所述进气部分与过渡部分连接处的倒圆半径为R2,所述过渡部分轴线到侧壁的距离为L3,且R2/L3的比值范围为1~1.5。

  优选地,在进气部分和过渡部分内还设有过滤模块、除尘模块和消音模块。

  优选地,所述进气口为单入气口,且进气口、过渡部分与弯管部分的入口同轴设置。

  本实用新型的有益效果是:

  1、本实用新型将弯管部分弯折处的外侧设计成两段式倒角结构,内侧设计成倒圆结构,通过数值模拟计算得出,改动后的弯折结构与现有90°直接弯折结构相比,压力损失减少20%,而且气流在改动后的进气管道中流动平稳,气动性能得到了改进,提高了进气系统的整体性能。此外,进气部分与过渡部分的连接处采用倒圆过渡结构,通过数值模拟计算得出,倒圆过渡结构处的压力损失是不做过渡处理结构方案的1/2。

  2、本实用新型采用单向进气结构,弯管部分加工便利、工艺简单。

  附图说明

  图1为本实用新型的三维结构示意图;

  图2为图1的主视图;

  图3为图2的俯视图;

  其中:1进气部分、11进气口、12入口主体、2过渡部分、3弯管部分、4压气机。

  具体实施方式

  如图1至图3所示,本实用新型为一种气流有折转的燃气轮机进气管道,包括:进气部分1、过渡部分2和弯管部分3,所述进气部分1通过过渡部分2与弯管部分3相连。

  所述进气部分1呈扁方状,纵截面为矩形,在进气部分1的侧壁上开设有一个进气口11,单向进气方式,工艺结构简单。空气从进气口11进入后在进气部分1中心位置处形成入口主体12,入口主体12与过渡部分2相连,且进气口11、过渡部分2与弯管部分3的入口同轴设置。

  所述过渡部分2的纵截面为矩形,所述进气部分1出口处的截面大于过渡部分2入口处的截面面积,由于进气部分1与过渡部分2截面面积的变化,在进气部分1与过渡部分2的连接处采用倒圆过渡结构,避免流动损失过大。该处的倒圆半径为R2,所述过渡部分2轴线到侧壁的距离为L3,且R2/L3的比值范围为1~1.5效果较佳。

  所述弯管部分3弯折处的外侧为两段式倒角结构,其内侧为倒圆结构,用来引导气流平稳折转90°后送入压气机4内。为了降低压损,保证气体流动的平稳性,所述弯管部分3弯折处外侧采用两段式倒角结构,其内侧采用倒圆结构。

  两段式倒角结构包括轴向与第一倒角边形成的夹角α和第一倒角边与第二倒角边形成的夹角β,且夹角α的取值范围为45°±5°,夹角β的取值范围30°±5°;两段式倒角结构所形成的倒角边长为L1,弯管部分3弯折处的外侧壁到弯折处内侧倒圆结构的距离为L4,且L1/L4的比值范围为0.8~1.2;位于弯管部分3内侧的倒圆半径为R1,位于弯管部分3出口处的轴线到侧壁的距离为L2,且R1/L2的比值范围为1~1.5。经模拟计算得出,改动后的弯折结构与90°直接弯折结构相比,压力损失可减少20%。

  进一步地,在进气部分1和过渡部分2内还设有过滤模块、除尘模块和消音模块。

  工作过程:

  在使用时,气流从进气部分1的进气口11进入,流经过渡部分2进入弯管部分3,在弯管部分3内转向90°后,从进气歧管进入到压气机4内,气流在流动的过程中,同时被位于进气管道内的过滤模块、除尘模块、消音模块实现过滤、除尘、消音处理。

  以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,这些具体实施方式都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式,而且本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

《一种气流有折转的燃气轮机进气管道.doc》
将本文的Word文档下载到电脑,方便收藏和打印
推荐度:
点击下载文档

文档为doc格式(或pdf格式)