[发明专利]在次级路径中包括热交换器的涡轮机

说明书

本发明涉及一种涡轮机叶片(54)，包括主要在一由主轴线B和纵向方向限定的平面内延伸的主体(60)，所述主体由下表面壁(66)、上表面壁(68)、位于主体(60)的第一纵向端的前缘(70)以及位于主体(60)的第二纵向端的后缘(72)限定，其特征在于，叶片(54)的主体(60)包括用于气流循环的主要沿主轴线B的方向延伸的多个第一管道(74)和用于第二气流循环的主要沿纵向方向延伸的多个第二管道(76)。

技术领域

本发明涉及一种涡轮机桨叶，其设置为能够在压力下冷却用来冷却涡轮机的至少一个部件或对包含润滑剂的腔室加压的气流。

更具体地说，本发明涉及一种涡轮机桨叶，其在加压气流以及在涡轮机的旁通流流体中循环的气流之间形成热交换器。

背景技术

在现有的涡轮机中，发动机内部存在许多空气回路。这些回路执行不同的功能。

在这些回路中，一种空气回路执行润滑油腔室加压功能，以防止油从这些腔室逸出，同时还执行低压轴冷却功能。

来自该回路的空气从低压压缩机下游，优选在低压压缩机和高压压缩机之间的芯部流流体排出。

然后，相对于穿过腔室的空气，该空气被排出通过除油器，并对于其他空气从低压涡轮机的下游排出。

由于半径、孔、密封等的变化，该回路将受到压头损失的影响。因此，压力比(抽出压力/出口压力)必须足够大，以便空气以所需的流速满意地循环。

该空气回路的限制之一是，空气温度必须足够低，以冷却低压轴，并避免过度加热腔室中的油。空气压力必须足够大，使得上述的压力足够高，并且能够使规定的流量循环。

同样在某些涡轮机中，热力循环使得压力对于该回路来说太低，以至于不能执行这些功能。因此，必须找到替代的解决方案。

文件EP-0.743.435描述了一种涡轮机，其包括一种集成到位于旁通流流体中的定子桨叶组件的桨叶中的热交换器。根据该文献，桨叶包括一种用于使待冷却的气流进入或排出的在桨叶的每个径向端的通腔。

因为热交换表面积是有限的，限制了待冷却气流的冷却效率。

本发明的目的是公开一种用于优化热交换的涡轮机桨叶和涡轮机。

发明内容

本发明涉及一种涡轮机桨叶，包括主要在由主轴B和纵向方向限定的平面内延伸的主体，所述平面由内拱壁、外拱壁、位于主体的第一纵向端的前缘以及位于主体的第二纵向端的后缘界定，其特征在于，所述桨叶的主体包含多个第一管道和多个第二管道，所述多个第一管道承载主要沿主轴B的方向延伸的气流的循环，所述多个第二管道承载主要沿纵向方向延伸的第二气流的循环。

将两组管道集成到桨叶的主体中增加了这两种气流之间的热交换表面积，从而改进了第二种气流的冷却。

优选地，每个第一管道包括沿主轴B在主体的同一端打开的两个端部。

优选地，第一管道的端部设置方式形成一束，所述束随着与主体的所述至少一端的距离减小而逐渐地变窄。

优选地，每个第二管道包括在主体的内拱壁或外拱壁中打开的两个端部。

优选地，每个第二管道包括在前缘或后缘打开的两个端部。

优选地，每个第二管道沿与垂直纵向平面垂直的横向方向具有波纹，并且每个第一管道位于第二管道的凹段中。

优选地，所述第一管道横向地布置在每个第二管道的每一侧上。

优选地，使用增材技术工艺制造桨叶。

本发明还涉及一种飞行器涡轮机，其包括穿过低压压缩机和高压压缩机的芯部气流流体，