一种过渡段及发动机的制作方法

本发明涉及航空发动机，具体涉及一种过渡段及发动机。

背景技术：

1、航空发动机高、低压涡轮之间的过渡段是具有重要气动功能与结构功能的组件，一体化过渡段由于过渡段中支板叶片与下游涡轮静子叶片集成，从而大大缩短了过渡段长度并减轻了发动机重量，已成为涡轮过渡段结构型式的一种发展趋势。

2、现有技术中，航空发动机高低压涡轮级间采用过渡段叶片，过渡段叶片分为独立式与一体化两种形式，独立式为过渡段与下游低压涡轮一级导向器分开，主要实现结构上的需求功能，起级间支撑作用并提供通气、通油通道；一体化形式为将涡轮级间支承与下游低压涡轮一级导向器一体化设计，实现结构功能的同时需实现气动功能需求，要求一体化过渡段叶片气流流经时尽量无分离或者分离小、总压损失小，并为下游转子叶片提供高品质的来流流场。同时，一体化过渡段常采用大小叶片形式，在大叶片内布置通气、通油通道，同时起承力作用，实现结构需求功能，另外，为了尽可能使气流流经时尽量总压损失小，其余无需承力的叶片需要设计得尽可能小，以此来降低进出口的总压损失。

3、但是，对于级间燃烧发动机来说，过渡段除了需要满足结构功能和气动功能之外，还需要满足发动机通道内高效组织燃烧的需求，而现有的过渡段仅能满足结构功能和气动功能，无法满足通道内高效组织燃烧的需求。

技术实现思路

1、因此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有的过渡段仅能满足结构功能和气动功能，无法满足通道内高效组织燃烧的需求的缺陷。

2、为此，本发明提供一种过渡段，包括：

3、壳体结构，所述壳体结构具有流通空腔；

4、导流结构，包括若干第一导流件和若干第二导流件，所有的所述第一导流件和所述第二导流件均间隔设置在所述流通空腔内，且每相邻的两个所述第一导流件之间设置有至少一所述第二导流件；

5、其中，所有的所述第一导流件的近端端面均处于第一平面上、且远端端面均处于第二平面上，所有的所述第二导流件的近端端面均处于第三平面上、且远端端面均处于第二平面上，所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面之间呈平行设置，且所述第三平面和所述第一平面间隔设置，以使所述第一导流件的近端端面和所述第二导流件的近端端面之间共同形成燃烧空腔，所述燃烧空腔为部分所述流通空腔。

6、可选地，上述的过渡段，所述第三平面设置在所述第一平面和所述第二平面之间，以使所述第三平面和所述第一平面之间为间隔设置。

7、可选地，上述的过渡段，所有的所述第一导流件和所有的所述第二导流件同轴设置，以使所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面之间呈平行设置。

8、可选地，上述的过渡段，所述第二导流件的近端端面设置在所述第一导流件靠近其近端端面的0.3-0.35轴向长度处，且所述第一导流件和所述第二导流件的轴向长度比为1.5-1.55。

9、可选地，上述的过渡段，所述第一导流件具有第一导流面，所述第二导流件具有第二导流面，所述第一导流面和所述第二导流面均设置为弧面、且弧度为45-50度。

10、可选地，上述的过渡段，所述壳体结构包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体间隔设置，以在所述第一壳体和所述第二壳体之间形成所述流通空腔。

11、可选地，上述的过渡段，所述壳体结构还包括与所述流通空腔连通的进口和出口，以使燃气通过所述进口流入所述流通空腔内，且从所述出口流出所述流通空腔。

12、可选地，上述的过渡段，所述进口和所述出口的面积比为2.5-3.2，且所述进口和所述出口的当量扩张角为20-25度。

13、可选地，上述的过渡段，所述第一导流面和所述第二导流面与所述第一壳体和所述第二壳体之间均为垂直设置。

14、一种发动机，包括上述的过渡段。

15、本发明提供的技术方案，具有如下优点：

16、1.本发明提供的过渡段，包括壳体结构和导流结构，壳体结构具有流通空腔；导流结构包括若干第一导流件和若干第二导流件，所有的第一导流件和第二导流件均间隔设置在流通空腔内，且每相邻的两个第一导流件之间设置有至少一第二导流件；其中，所有的第一导流件的近端端面均处于第一平面上、且远端端面均处于第二平面上，所有的第二导流件的近端端面均处于第三平面上、且远端端面均处于第二平面上，第一平面、第二平面和第三平面之间呈平行设置，且第三平面和第一平面间隔设置，以使第一导流件的近端端面和第二导流件的近端端面之间共同形成燃烧空腔，燃烧空腔为部分流通空腔。

17、此结构的过渡段，通过设置在壳体结构上的导流结构，壳体结构具有一个流通空腔，导流结构则设置在流通空腔内，同时，导流结构具体包括5个第一导流件和10个第二导流件，且所有的第一导流件和第二导流件均间隔设置在流通空腔内，另外，每相邻的两个第一导流件之间均设置有两个第二导流件，从而在发动机的燃气流入流通空腔内时，第一导流件和第二导流件均能够对燃气进行导流，并使燃气沿着第一导流件和第二导流件的延伸方向流出至流通空腔外，以满足过渡段的结构功能和气动功能，且第一导流件21的叶片最大厚度大，可在其中设置油管和气管，以实现导流结构2的结构功能，在此基础上，所有的第一导流件的近端端面均处于第一平面上、且远端端面均处于第二平面上，所有的第二导流件的近端端面均处于第三平面上、且远端端面均处于第二平面上，同时，第一平面、第二平面和第三平面之间呈平行设置，且第三平面和第一平面之间为间隔设置，从而使得第一导流件的近端端面和第二导流件的近端端面之间为间隔设置，进而在第一导流件的近端端面和第二导流件的近端端面之间共同形成燃烧空腔，该燃烧空腔具体为部分流通空腔，从而在燃气流入流通空腔内时，通过外部注入燃料后，燃气还能够在燃烧空腔内继续进行组织燃烧，并在燃烧过后沿着第二导流件的延伸方向流出至流通空腔外，进而满足了过渡段的通道内高效组织燃烧的功能需求。

技术特征：

1.一种过渡段，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的过渡段，其特征在于，所述第三平面设置在所述第一平面和所述第二平面之间，以使所述第三平面和所述第一平面之间为间隔设置。

3.根据权利要求2所述的过渡段，其特征在于，所有的所述第一导流件(21)和所有的所述第二导流件(22)同轴设置，以使所述第一平面、所述第二平面和所述第三平面之间呈平行设置。

4.根据权利要求3所述的过渡段，其特征在于，所述第二导流件(22)的近端端面设置在所述第一导流件(21)靠近其近端端面的0.3-0.35轴向长度处，且所述第一导流件(21)和所述第二导流件(22)的轴向长度比为1.5-1.55。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的过渡段，其特征在于，所述第一导流件(21)具有第一导流面(211)，所述第二导流件(22)具有第二导流面(221)，所述第一导流面(211)和所述第二导流面(221)均设置为弧面、且弧度为45-50度。

6.根据权利要求5所述的过渡段，其特征在于，所述壳体结构(1)包括第一壳体(11)和第二壳体(12)，所述第一壳体(11)和所述第二壳体(12)间隔设置，以在所述第一壳体(11)和所述第二壳体(12)之间形成所述流通空腔。

7.根据权利要求6所述的过渡段，其特征在于，所述壳体结构(1)还包括与所述流通空腔连通的进口(13)和出口(14)，以使燃气通过所述进口(13)流入所述流通空腔内，且从所述出口(14)流出所述流通空腔。

8.根据权利要求7所述的过渡段，其特征在于，所述进口(13)和所述出口(14)的面积比为2.5-3.2，且所述进口(13)和所述出口(14)的当量扩张角为20-25度。

9.根据权利要求8所述的过渡段，其特征在于，所述第一导流面(211)和所述第二导流面(221)与所述第一壳体(11)和所述第二壳体(12)之间均为垂直设置。

10.一种发动机，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的过渡段。

技术总结本发明公开一种过渡段及发动机，过渡段包括壳体结构和导流结构，壳体结构具有流通空腔；导流结构包括若干第一导流件和第二导流件，所有的第一导流件和第二导流件均间隔设置在流通空腔内，且每相邻的两个第一导流件之间设置有至少一第二导流件；其中，所有的第一导流件的近端端面均处于第一平面上、且远端端面均处于第二平面上，所有的第二导流件的近端端面均处于第三平面上、且远端端面均处于第二平面上，第一平面、第二平面和第三平面之间呈平行设置，且第三平面和第一平面间隔设置，以使第一导流件的近端端面和第二导流件的近端端面之间共同形成燃烧空腔，燃烧空腔为部分流通空腔。上述结构的过渡段，能够提供多个供燃气继续燃烧的燃烧空腔。技术研发人员：赵兰芳,李维,欧阳玉清,曾飞,张绍文,李泽峰受保护的技术使用者：中国航发湖南动力机械研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/13