。通过消除该额外的长度以匹配图6的尺寸，隆起100和低谷102显得较小，但是实际上可能不小。示出的隆起100和低谷102是示例性的。产生期望的气动效果的任何轮廓都被视为在公开的范围内。
[0033]图8是利用流体建模在没有这里所公开的特征的预旋流器中的冷却流体28的流线的图示。流线124代表马蹄形漩涡70的腿部84。可以看出，当遇到第一引导翼片46的前缘74时，腿部84开始与第一引导翼片46的压力侧分开。随着它横穿管嘴44，流线124朝向周向相邻的引导翼片48的前缘126、朝向周向相邻的引导翼片48的吸入侧78迀移。当这样做时，流线124也朝向管嘴44内的中央区域82向上移动脱离纸面，并引起气动损失。
[0034]图9是利用流体建模在具有这里所公开的特征的预旋流器18中的冷却流体28的流线的图示。当遇到第一引导翼片46的前缘74时，马蹄形漩涡70的腿部84的流线124从压力侧76稍微脱离。与图8相比，随着在管嘴44内朝向周向相邻的引导翼片48的后缘126行进，流线124没有朝向周向相邻的引导翼片48的吸入侧78迀移。而是，流线124在较长一段距离内附着于第一引导翼片46的压力侧76。另外，流线124不太可能从纸面脱离到相同程度。作为结果，在这里所公开的预旋流器中，马蹄形漩涡70的腿部84生成较少气动损失，产生了燃气涡轮发动机的更加高效的操作。
[0035]从上述内容显而易见的是，发明人认识到了改善用于涡轮叶片的环境空气诱发的冷却布置中的空气动力的新途径，包括使用预旋流器。发明人还对预旋流器做出进一步改进，以进一步改善预旋流器内的空气动力。因此，上述内容代表现有技术的改进。
[0036]虽然在这里示出了并描述了本发明的各种实施例，但是显然这样的实施例是仅借助于示例提供的。可以在不脱离这里的发明的情况下做出数个变化、改变和等同替换。于是，旨在发明仅由随附权利要求的精神和范围限制。
【主权项】
1.一种燃气祸轮发动机，包括: 环境空气冷却回路，包括布置在涡轮叶片中并且与提供冷却流体的环境空气的源流体连通的冷却通道；和 预旋流器，包括: 内罩; 外罩；和 多个引导翼片，每个引导翼片从所述内罩跨越至所述外罩， 其中周向上相邻的引导翼片在其间限定出对应的管嘴，所述管嘴限定所述冷却回路的一部分，每个管嘴由第一引导翼片的压力侧、相邻的引导翼片的吸入侧、由所述外罩限定的外端壁以及由所述内罩限定的内端壁限定； 其中由所述涡轮叶片的转动创建的力激发所述冷却流体通过所述冷却回路；并且 其中所述预旋流器被配置成赋予被吸引通过所述管嘴的冷却流体打旋，并且将打旋的冷却流体朝向所述涡轮叶片的基部引导。2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其中所述内罩被形成为整块体。3.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其中所述外罩被形成为整块体。4.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其中所述内端壁和所述外端壁均包括布置在相邻的引导翼片之间的低谷。5.根据权利要求4所述的燃气涡轮发动机，其中所述低谷相对于在所述涡轮叶片的转动期间由所述第一引导翼片的前缘在被吸引的冷却流体中形成的漩涡被布置在下游侧。6.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其中所述内端壁和所述外端壁均包括毗邻所述第一弓丨导翼片的所述压力侧的隆起。7.根据权利要求6所述的燃气涡轮发动机，其中所述隆起的峰部被布置在所述第一引导翼片的弦线的长度的从所述第一引导翼片的前缘开始的近似三分之一处。8.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，所述冷却回路进一步包括被配置成将所述冷却流体从所述环境空气的源供给至所述预旋流器的空气供给通道。9.根据权利要求8所述的燃气涡轮发动机，进一步包括支撑所述预旋流器的支架，所述供给通道被布置在所述支架中。10.一种燃气祸轮发动机，包括: 环境空气冷却回路，包括布置在涡轮叶片中并且与提供冷却流体的环境空气的源流体连通的冷却通道，其中由所述涡轮叶片的转动创建的力激发所述冷却流体通过所述冷却回路，改进包括: 预旋流器，包括:形成为整块的内罩；形成为整块的外罩；和以环形阵列布置在其间的多个引导翼片，所述预旋流器限定了限定所述冷却回路的一部分的多个管嘴，每个管嘴包括:在相邻的引导翼片之间由所述外罩限定的外端壁；在所述相邻的引导翼片之间由所述内罩限定的内端壁；和相邻的引导翼片的压力侧和吸入侧， 其中所述预旋流器被配置成赋予被吸引通过所述管嘴的所述冷却流体围绕转子盘的纵向轴线的周向运动，并且将打旋的冷却流体朝向所述涡轮叶片的基部引导。11.根据权利要求10所述的燃气涡轮发动机，其中每个管嘴的所述内端壁和所述外端壁包括对应的低谷。12.根据权利要求10所述的燃气涡轮发动机，其中每个管嘴的所述内端壁和所述外端壁包括毗邻对应的引导翼片的所述压力侧的对应的隆起。13.根据权利要求10所述的燃气涡轮发动机，其中所述冷却回路进一步包括被配置成将所述冷却流体从所述环境空气的源供给至所述预旋流器的空气供给通道，其中所述空气供给通道布置在支撑所述预旋流器的支架内。14.一种燃气涡轮发动机，包括: 环境空气冷却回路，包括布置在涡轮叶片中并且与提供冷却流体的环境空气的源流体连通的冷却通道；和 预旋流器，包括: 内罩; 外罩；和 布置在所述内罩与所述外罩之间的多个引导翼片； 其中所述内罩、所述外罩和所述多个引导翼片限定了限定所述环境空气冷却回路的一部分的环形阵列的管嘴，每个管嘴通过两个相邻的引导翼片、所述外罩的内端壁和所述内罩的外端壁划界； 其中所述管嘴被配置成将从中行进通过的所述冷却流体朝向存在于相邻布置的转动叶片的基部中的多个冷却流体入口引导，并且 其中所述管嘴赋予围绕转动轴线从中流过的所述冷却流体周向运动，所述转动叶片围绕所述转动轴线转动。15.根据权利要求14所述的燃气涡轮发动机，其中所述内罩和所述外罩均形成为对应的整块体。16.根据权利要求14所述的燃气涡轮发动机，其中每个管嘴的所述外罩的所述内端壁和所述内罩的所述外端壁包括对应的低谷。17.根据权利要求14所述的燃气涡轮发动机，其中每个管嘴的所述外罩的所述内端壁和所述内罩的所述外端壁包括毗邻对应的引导翼片的压力侧的对应的隆起。18.根据权利要求14所述的燃气涡轮发动机，所述冷却回路进一步包括被配置成将所述环境空气从所述环境空气的源供给至所述预旋流器的空气供给通道，其中所述空气供给通道被布置在支撑所述预旋流器的支架内。
【专利摘要】燃气涡轮发动机包括：具有布置在涡轮叶片(22)中且与环境空气的源(12)流体连通的冷却通道(26)的环境空气冷却回路(10)；和具有内罩(38)、外罩(56)及每个均从内罩跨越至外罩的多个引导翼片(42)的预旋流器(18)。周向上相邻的引导翼片(46，48)限定了在之间的对应的管嘴(44)。由涡轮叶片的转动创建的力激发环境空气通过冷却回路。预旋流器被配置成赋予被吸引通过管嘴的环境空气打旋并将打旋的环境空气朝向涡轮叶片的基部指向。预旋流器的端壁(50，54)可以形成波状轮廓。
【IPC分类】F01D5/14
【公开号】CN105392964
【申请号】CN201480008673
【发明人】C-P·李, 谭国汶, E·施罗德, J·米洛夫, S·R·小米勒, J·J·玛拉
【申请人】西门子能源公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2014年2月12日
【公告号】EP2956624A1, WO2014126994A1