[发明专利]减少流动剥离现象的排气扩压器支柱

说明书

所公开的发明涉及一种具备于排气扩压器并具有翼片截面形状的支柱，其特征在于：在上述支柱的后缘沿着跨度方向在至少一部分具备形成段差的切开部，上述切开部从上述支柱的半径方向外侧端部开始。

技术领域

本发明涉及一种排气扩压器支柱，尤其涉及一种可以通过减少在排气扩压器支柱的后缘发生的流动剥离现象而减少排气扩压器内部的压力损失的排气扩压器支柱。

背景技术

燃气涡轮机通常具备压缩机(compressor)、燃烧器(combustor)以及涡轮机(turbine)。压缩机用于将通过多个压缩机叶片生成的压缩空气供应到燃烧器，上述压缩空气是高温以及高压的空气。燃烧器用于对由从压缩机导入的压缩空气与燃料混合而成的混合气体进行燃烧。在燃烧器中生成的燃烧气体将被排出到涡轮机中，而涡轮机的涡轮叶片通过燃烧气体发生旋转并借此生成动力。所生成的动力可以在电力发电或机械驱动等多种领域使用。例如，燃气涡轮机可以用于对发电机、飞机以及火车等进行驱动。

燃气涡轮机的重要因素之一在于将燃烧气体排出到外部的方法，因此需要通过将排气扩压器安装到涡轮机上而对燃烧气体进行排气。但是，为了形成排气扩压器的环形排气空间，需要具备构成同心的内侧圆筒形毂以及外侧圆锥形外壳，而且还需要具备用于对毂与外壳进行相互连接来支撑的支柱。

其中，为了将对燃烧气体的流动造成的阻碍降至最低，支柱采用翼片截面形状，而燃烧气体下游的后缘会因为燃烧气体流动离开而在其下游形成边界层，因此诱发流动剥离现象，从而导致排气扩压器内部的压力损失。排气扩压器内部的压力损失会导致排气效率的下降，而且还会对在燃气涡轮机中连接热回收装置(HRSG，Heat Recovery SystemGenerator)以及蒸汽涡轮机而构成的复合发电系统的效率造成不良影响。

现有技术文献

专利文献

(专利文献1)日本专利公报第6409072号(2018.09.28注册)

发明内容

本发明的目的在于，提供一种可以缓解因为在排气扩压器支柱的后缘发生的流动剥离现象而导致的排气扩压器内部的压力损失问题的新型排气扩压器支柱。

本发明涉及具备于排气扩压器并采用翼片截面形状的支柱，其特征在于：在上述支柱的后缘沿着跨度方向在至少一部分具备形成段差的切开部。

其中，优选为，上述切开部从上述支柱的半径方向外侧端部开始，尤其是上述切开部具有跨度长度的至少15％以上的长度。

在本发明的一实施形态中，上述切开部可以遍及上述支柱的后缘整体而形成。

此外，在本发明的一实施形态中，可以沿着上述切开部与翼片的翼形表面的两侧边界线分别具备肋片。

其中，上述肋片可以沿着翼片表面的翼形曲面延长，且上述一对肋片的端部相互分离。

此外，上述切开部以及肋片可以遍及上述支柱的后缘整体而形成，而且在上述切开部的表面可以具备栅格形的补强肋片。

此时，上述补强肋片中的横向肋片的端部可以与上述肋片接触或接合。

此外，优选为，上述切开部的深度相对于弦长处于10～30％范围之内。

此外，本发明涉及一种排气扩压器，具备构成同心的内侧圆筒形毂与外侧圆锥形外壳、以及对上述毂与外壳进行相互连接来支撑的支柱，其特征在于：在上述支柱的后缘沿着跨度方向在至少一部分具备形成段差的切开部。