一种高低压涡轮过渡段布局结构及设计方法

摘要

本发明涉及一种高低压涡轮过渡段布局结构及设计方法，尤其涉及一种支板与低压涡轮导向器融合的过渡段布局结构及设计方法，属于航空发动机涡轮技术领域，其关键在于过渡段内支板叶片与低压涡轮导向器叶片采用了单排叶片融合设计，既实现支板功能，又实现低压涡轮导向器，同时在过渡段轮毂壁上采用非轴对称造型来调控通道内压力梯度，减小过渡段流动损失。该发明可直接用于高性能航空燃气涡轮发动机，相比于传统技术中设置支板叶片和低压涡轮导向器叶片两排叶片的过渡段结构布局，采用本发明的过渡段布局能够在提高过渡段的气动性能的同时显著缩短军民用涡扇发动机过渡段轴向长度，减小发动机零部件数，从而实现航空发动机推重比大幅度提升。

主权项

一种高低压涡轮过渡段布局结构，所述过渡段包括过渡段内端壁和过渡段外端壁，所述过渡段内端壁和过渡段外端壁构成一环形通道，其特征是：所述过渡段布局结构为过渡段支板与低压涡轮导向器一体化融合的过渡段布局方式，所述过渡段进口与高压涡轮级出口联接，出口与低压涡轮级进口联接，所述过渡段在结构上既是所述高压涡轮级和低压涡轮级之间的承上启下部分，同时也兼作低压涡轮导向器，在所述环形通道内沿周向均布有一排兼作过渡段支板叶片和低压涡轮导向器叶片的一体化过渡段融合叶片，所述一体化过渡段融合叶片其根部与所述过渡段内端壁相抵接，其顶部与所述过渡段外端壁相抵接，所述一体化过渡段融合叶片其进口叶高h1与出口叶高h2的平均值与叶片轴向长度L之比小于1.5，所述过渡段内端壁为至少局部带有凹凸结构的非轴对称曲面，且所述凹凸结构的幅值为所述一体化过渡段融合叶片进口叶高的3%～5%。