Разделительный носик с плазменным противообледенительным устройством для осевого компрессора газотурбинного двигателя - RU2015144650A
Код документа: RU2015144650A
Формула
1. Разделительный носик 22 осевого газотурбинного двигателя (2), при этом носик содержит:
- поверхность (52) раздела с верхней по потоку круговой кромкой (60), предназначенная для разделения потока, поступающего в газотурбинный двигатель, на первичный кольцевой поток (18) и вторичный кольцевой поток (20);
- слой диэлектрического материала (42; 44), частично образующий поверхность (52) раздела;
и отличающийся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере один противообледенительный плазмообразующий электрод (28; 30; 34; 36), который частично образует поверхность (52) раздела и который выполнен с возможностью формировать плазму (46; 48; 50) в сочетании с диэлектрическим слоем (42; 44) для борьбы с обледенением поверхности (52) раздела.
2. Разделительный носик (22) по п. 1, отличающийся тем, что по меньшей мере один плазмообразующий электрод (34) образует переднюю по потоку кромку (60) поверхности (52) раздела, возможно, электрод (34) проходит вдоль передней по потоку кромки по большей части ее периметра.
3. Разделительный носик (22) по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что по меньшей мере один плазмообразующий электрод (36) расположен так, чтобы определить границу первичного потока (18) газотурбинного двигателя.
4. Разделительный носик (22) по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что электрод (34; 36) имеет по меньшей мере одну поверхность, возможно, главную поверхность, полностью покрытую диэлектрическим слоем (42; 44), электрод может быть профилированным элементом прямоугольного сечения, при этом электрод имеет три грани, полностью покрытые диэлектрическим слоем.
5. Разделительный носик (22) по п. 1, отличающийся тем, что поверхность (52) раздела содержит внутренний кольцевой участок (56), предназначенный для ограничения первичного потока (18), внешний кольцевой участок (54), предназначенный для ограничения вторичного потока (20), и соединительный кольцевой участок (58), связывающий внутренний кольцевой участок (56) с внешним кольцевым участком (54), электрод (34) может быть расположен на соединительном участке.
6. Разделительный носик (22) по п. 5, отличающийся тем, что диэлектрический слой (42) занимает по существу весь соединительный участок (58).
7. Разделительный носик (22) по любому из пп. 5 или 6, отличающийся тем, что поверхность (52) раздела имеет профиль вращения вокруг оси (14) вращения газотурбинного двигателя (2), профиль внешнего участка (54), как правило, имеет больший наклон по отношению к оси (14) вращения, чем профиль внутреннего участка (56), предпочтительно указанные профили (54; 56) в основном наклонены по отношению друг к другу под углом, меньшим чем 45°, предпочтительно - меньшим чем 30°, более предпочтительно меньшим чем 20°.
8. Разделительный носик (22) по любому из пп. 5-6, отличающийся тем, что поверхность (52) раздела имеет профиль вращения вокруг оси (14) вращения газотурбинного двигателя (2), профили внутреннего и внешнего кольцевых участков (54; 56) в основном прямые, а профиль, соединительного участка (58) изогнут с радиусом кривизны R, меньшим, чем 50,00 мм, предпочтительно - меньшим, чем 10,00 мм, более предпочтительно - меньшим, чем 5,00 мм.
9. Разделительный носик (22) по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что электрод является первым электродом (34; 36), при этом разделительный носик содержит второй электрод (28; 30), отделенный от первого электрода диэлектрическим слоем (42; 44), причем электроды сконфигурированы с возможностью создавать плазму (46; 48; 50) на поверхности (52) раздела в сочетании со слоем диэлектрического материала.
10. Разделительный носик (22) по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что он содержит наружную кольцевую стенку (30), возможно, наружная стенка является вторым электродом.
11. Разделительный носик (22) по п. 10, отличающийся тем, что наружная стенка (30) содержит верхний по потоку кольцевой крюк (32) с передней по потоку поверхностью и задней по потоку поверхностью, возможно, открытой в осевом направлении вниз по потоку, при этом диэлектрический слой (42) охватывает переднюю по потоку поверхность крюка (32).
12. Разделительный носик (22) по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что он содержит внешнюю оболочку (28) и кольцевой ряд лопаток (26) статора, проходящих в радиальном направлении внутрь от внешней оболочки (28), возможно, внешняя оболочка является вторым электродом.
13. Разделительный носик (22) по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере одно тело, изготовленное из композитного материала с органической матрицей и волокнами, а именно стекловолокнами; композитное тело может являться внешней оболочкой и/или внешней кольцевой стенкой.
14. Разделительный носик (22) по п. 13, отличающийся тем, что диэлектрический слой образован матрицей композитного материала.
15. Разделительный носик (22) по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что диэлектрический слой является первым диэлектрическим слоем (42), при этом разделительный носик дополнительно содержит второй круговой диэлектрический слой (44) с цилиндрическим участком, возможно, диэлектрические слои разделены в осевом направлении круговым зазором (62).
16. Разделительный носик (22) по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что каждый из диэлектрических слоев (42; 44) имеет форму вращения с профилем вращения вокруг оси (14) вращения, самый первый по потоку диэлектрический слой (42) имеет профиль вращения радиально более высокий, чем другой слой диэлектрика (44).
17. Разделительный носик (22) по любому из пп. 1-2, отличающийся тем, что электрод представляет собой первый электрод, при этом носик содержит по меньшей мере четыре электрода (28; 30; 34; 36), распределенных по двум наборам электродов, выполненных с возможностью генерировать по меньшей мере два, предпочтительно по меньшей мере три, круговые зоны плазмы (46; 48; 50) для борьбы с обледенением поверхности (52) раздела.
18. Осевой газотурбинный двигатель (2), содержащий разделительный носик, отличающийся тем, что упомянутый разделительный носик соответствует одному из пп. 1-17.
19. Газотурбинный двигатель (2) по п. 18, отличающийся тем, что он содержит вентилятор, при этом разделительный носик установлен по потоку после вентилятора.
20. Газотурбинный двигатель (2) по любому из пп. 18 или 19, отличающийся тем, что он содержит источник питания, подключенный по меньшей мере к одному, возможно к каждому, электроду, и который выполнен с возможностью формировать по меньшей мере одну зону противообледенительной плазмы при помощи по меньшей мере одного электрода и по меньшей мере одного диэлектрического слоя.
