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[发明专利]航空发动机涡轮转子叶尖凹槽流场测量装置-CN202310656492.9在审
发明人：曾飞;李维;宋友富 -专利权人：中国航发湖南动力机械研究所
申请日： 2023-06-05 - 公布日： 2023-10-13 - 主分类号： G01M9/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种航空发动机涡轮转子叶尖凹槽流场测量装置，包括待测叶片、标定组件、拍摄组件和激光组件；待测叶片用于在叶尖处形成凹槽腔以便于进行叶尖凹槽腔的流场测量；标定组件布设于待测叶片内，用于形成拍摄通道和拍摄腔以便于拍摄组件的拍摄端穿过进而对凹槽腔内的待测截面进行拍摄，并形成激光通道以便于激光组件发出的激光束穿过进而为拍摄组件的拍摄提供视野，同时在实现透光的同时保证待测叶片的凹槽腔的形状和深度，且标定凹槽腔内的待测截面以消除拍摄组件拍摄时的鱼眼效应和图像畸变；拍摄组件的拍摄端用于穿过标定组件以对凹槽腔内的待测截面进行拍摄；激光组件用于发出穿过标定组件的激光束以打亮凹槽腔内的拍摄区域。
航空发动机涡轮转子叶尖凹槽测量装置

[发明专利]分体式涡轮叶栅实验装置-CN202310188498.8在审
发明人：曾飞;李维;宋友富 -专利权人：中国航发湖南动力机械研究所
申请日： 2023-03-02 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G01M13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种分体式涡轮叶栅实验装置，包括底座、多个叶栅以及多个校正块，底座上开设有用于叶栅可活动地插接的定位孔，定位孔的内壁形状和叶栅的外壁形状相适配，定位孔和叶栅一一对应布设，校正块的外轮廓用于与机匣内预设气流流道的内壁轮廓相适配，多个校正块间隔布设于底座上，相邻两校正块围合形成用于叶栅插接至定位孔内后套设于叶栅外以校正叶栅的放置角度和位置的校正通道，叶栅插接至定位孔上并被校正块校正后与底座可拆卸连接，叶栅包括可拆卸连接的叶身和叶尖。
体式涡轮实验装置

[发明专利]一种涡轮导向器及涡轮发动机-CN202310356028.8在审
发明人：曾飞;宋友富;蒋康河;王政;陈奕宏;单熠君;吴波 -专利权人：中国航发湖南动力机械研究所
申请日： 2023-04-04 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： F01D17/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种涡轮导向器及涡轮发动机，导向叶片沿涡轮机匣的周向呈非均匀性分布，相邻两片导向叶片之间设有喉部间距，相邻两个喉部间距不等；通过改变导向叶片在涡轮导向器上的分布特征，使得导向叶片呈非均匀性分布，进而达到避免导向叶片均匀分布时涡轮导向器尾迹产生的周期性气流激振，即改变由涡轮导向器尾迹引起的激振频率和该频率下的激振强度，从而降低作用在涡轮转子叶片表面的非定常气流激振力，进而避免涡轮转子叶片发生高周疲劳断裂故障，提高飞行的安全性。
一种涡轮导向发动机

[发明专利]一种带沟槽的涡轮转子机匣结构-CN202211003056.3在审
发明人： 宋友富;张绍文;屈彬;欧阳玉清;李恩华;张村元 -专利权人：中国航发湖南动力机械研究所
申请日： 2022-08-19 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： F01D25/24 文献下载
摘要：本发明公开一种带沟槽的涡轮转子机匣结构，包括内机匣和外机匣，其中，所述外机匣在靠近叶片前缘的设定区域沿周向设置有沟槽。本发明的涡轮转子机匣结构可有效的减少转子叶尖泄漏流，大幅度降低流动损失，提升涡轮性能，且该结构加工简单，生产成本低，可靠性高；本发明的涡轮转子机匣结构可减少转子叶尖有效刮磨面积20％以上，降低了涡轮转子刮磨甚至是卡滞风险，提高了涡轮工作的安全性；本发明的涡轮转子机匣结构应用范围广，可广泛应用于各种燃气涡轮发动机、辅助动力装置中，且效果显著。
一种沟槽涡轮转子结构

[发明专利]排气尾锥及采用其的径流式涡轮-CN202110405461.7有效
发明人： 宋友富;陈竞炜;曾飞;欧阳玉清;屈彬;张绍文 -专利权人：中国航发湖南动力机械研究所
申请日： 2021-04-15 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： F01D25/30 文献下载
摘要：本发明公开了一种排气尾锥及采用其的径流式涡轮，该排气尾锥包括圆盘段和弧形段，所述圆盘段设置在向心叶轮上，所述弧形段在所述圆盘段上沿排气方向延伸设置，所述圆盘段和弧形段为轴对称结构且两者的中心线与向心叶轮的中心线重合，气流沿所述圆盘段流向所述弧形段的过程中流通面积逐渐增加。本发明的排气尾锥，相比于现有的突变式断面结构，可以有效地控制气流流通面积的扩张程度，减少甚至消除了因气流过渡膨胀产生的流动分离，大幅度改善了排气扩压器内流场，减小了排气损失，从而提升了整机性能。
排气采用径流涡轮

[发明专利]一种具有补气功能的集成排气系统-CN202211016445.X在审
发明人： 宋友富;曾飞;郭志中;屈彬;甘明瑜;陶建军;欧阳玉清 -专利权人：中国航发湖南动力机械研究所
申请日： 2022-08-24 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： G01M15/02 文献下载
摘要：本发明提供了一种具有补气功能的集成排气系统，包括排气蜗壳、测功器、换热器、消音塔和抽气装置，排气蜗壳一端连接有进气管道，进气管道远离排气蜗壳的一端与换热器连接，换热器与抽气装置之间连接有输气管道。本发明集成了常规涡轮试验和低雷诺数条件下涡轮试验的排气系统，解决了常规条件和低雷诺数条件下的涡轮试验器排气系统复杂、设备数目多的问题，集成了两种条件下的排气系统结构，并创新地提出了相应的排气蜗壳、换热器、补气管道及排气管道结构，大大降低了排气系统的设备数目，提高了车台的紧凑性和经济性，节省了两种试验的安装与拆卸时间，降低了设备损坏概率，提高了涡轮试验的可靠性大幅度缩短了两种试验的试验周期。
一种具有补气功能集成排气系统

[发明专利]一种双转子涡轮紧凑轴承共腔支撑及轴承润滑流路结构-CN202210792938.6在审
发明人：甘明瑜;李天雄;曾飞;胡颂军;宋友富 -专利权人：中国航发湖南动力机械研究所
申请日： 2022-07-05 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： F02C7/06 文献下载
摘要：本发明提出了一种双转子涡轮紧凑轴承共腔支撑及轴承润滑流路结构，所述结构包括沿轴向依次安装的轴承座、弹支轴承座和轴承座安装座；轴承座中安装有前轴承，前轴承通过前锁紧螺母安装在拉杆上，与轴承座配合；弹支轴承座中安装有后轴承，后轴承通过后锁紧螺母安装在动力轴上，与弹支轴承座配合；轴承座安装座上设有进油管和回油管，进油管和回油管经弹支轴承座、轴承座安装座和喷嘴内部的油路连通。本发明通过环下供油的方式实现了轴承整环冷却；本发明中弹支轴承座外圈设有涨圈槽与轴承座安装座配合形成油膜，有效抑制动力涡轮转子的振动；轴承座与弹支轴承座、轴承座安装座安装边处配合，具有良好的刚性可以有效抑制燃气涡轮转子的振动。
一种转子涡轮紧凑轴承支撑润滑结构

[发明专利]具有高空性能的发动机涡轮及其设计方法-CN202210793094.7在审
发明人： 宋友富;曾飞;屈彬;张绍文 -专利权人：中国航发湖南动力机械研究所
申请日： 2022-07-05 - 公布日： 2022-11-04 - 主分类号： F02C3/04 文献下载
摘要：本发明属于航空发动机技术领域，特别涉及一种具有高空性能的发动机涡轮及其设计方法，其中，发动机涡轮包括一级涡轮、二级涡轮、内流道和外流道，一级涡轮和二级涡轮分别沿环形通道的径向方向均匀分布，一级涡轮包括一级转子和一级导向器，二级涡轮包括二级转子和二级导向器，一级导向器、一级转子、二级导向器和二级转子沿靠近火焰筒的一侧向远离火焰筒的一侧依次布置；本发明的涡轮叶型可有效适应跨音速强激波下的流动，有效的降低了流动损失，减小排气损失，提升涡轮性能；另外本发明涡轮的膨胀比、载荷系数选取更为合理，可兼顾高空工作时涡轮的性能，提升涡轮末级适应高空膨胀比急剧增大、高空低雷诺数等恶劣条件，极大地改善了涡轮性能。
具有高空性能发动机涡轮及其设计方法

[发明专利]一种跨音速涡轮转子叶片、涡轮转子及涡轮-CN202210846217.9在审
发明人： 宋友富;屈彬;曾飞;刘冬华;陈竞炜;潘尚能 -专利权人：中国航发湖南动力机械研究所
申请日： 2022-07-05 - 公布日： 2022-11-01 - 主分类号： F01D5/14 文献下载
摘要：本发明公开了一种跨音速涡轮转子叶片、涡轮转子及涡轮，其中所述转子叶片的叶型包括叶片前缘、叶片尾缘、叶片叶盆及叶片叶背，所述叶片叶背与相邻所述转子叶片的叶片叶盆之间的间隙形成叶栅通道，所述叶栅通道具有叶栅喉部，所述叶栅喉部具有位于所述叶片叶盆一侧的第一端和位于所述叶片叶背一侧的第二端，所述第一端位于所述叶片尾缘处，所述第二端位于距离所述叶片前缘1/6～1/5叶片弦长处；所述第二端的切线与同侧的所述叶片尾缘的切线形成的夹角为7°～16°；所述叶片叶背和所述叶片叶盆在所述叶片尾缘处的切线形成的夹角为3°～10°。本发明可有效适应跨音速流动强激波下的流动，有效的降低了流动损失。
一种跨音速涡轮转子叶片

[发明专利]一种匹配大弯管的涡轮导向器-CN202210577964.7在审
发明人：李维;宋友富;曾飞;屈彬;刘冬华;潘尚能 -专利权人：中国航发湖南动力机械研究所
申请日： 2022-05-24 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： F01D9/04 文献下载
摘要：本发明提供了一种匹配大弯管的涡轮导向器，包括大弯管和涡轮导向器，大弯管包括内环和外环，内环和外环构成环形通道，涡轮导向器设置在环形通道内，涡轮导向器包括若干沿圆周方向间隔相同的角度均匀设置在环形通道内的冷却叶片，冷却叶片的前缘型线为倾斜的直线，与竖直方向成夹角，夹角范围为0至12°之间。本发明可有效地匹配回流燃烧室结构，降低弯管连接处的流动损失，提高整机性能；本发明可适应涡轮进口的气流温度、压力等的分布特性，叶片具有良好的冷却和气动性能，提高叶片寿命，提高发动机可靠性；本发明的叶片具有更好的气动性能、冷却性能，有效地降低流动损失，提高叶片耐温程度，极大地改善了涡轮导向器的综合性能。
一种匹配弯管涡轮导向

[发明专利]一种涡轮导向器及具有其的大膨胀比向心涡轮-CN202110405459.X有效
发明人：欧阳玉清;宋友富;杨伟平;潘尚能;杨玲;谢昌坦 -专利权人：中国航发湖南动力机械研究所
申请日： 2021-04-15 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： F01D9/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种涡轮导向器及采用其的大膨胀比向心涡轮，其包括导向器外环、导向器内环和多个导向器叶片，导向器外环和导向器内环绕发动机轴线对称布置，导向器外环和导向器内环之间构成环形气流通道，环形气流通道在向心涡轮进口沿轴向伸展一定长度后，折转90°方向再构成沿径向分布的气流通道，多个导向器叶片沿圆周方向间隔相同的角度均匀布置在该环形气流通道内，导向器叶片的入口平直段的高度与叶片进口高度的比值设计在1.15～1.25之间，导向器叶片的进出口半径比在1.1～1.3之间。本发明通过降低导向器入口平直段的高度和减小导向器叶片的进出口半径比，可以有效地降低整个导向器的外径尺寸。从而降低了涡轮重量，提高了发动机的功重比。
一种涡轮导向具有膨胀向心

[发明专利]桨扇涡轮一体式发动机-CN202110612709.7有效
发明人： 宋友富;曾飞;杨杰;甘明瑜;屈彬 -专利权人：中国航发湖南动力机械研究所
申请日： 2021-06-02 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： F02K3/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种桨扇涡轮一体式发动机，包括：压气机、桨扇、增速箱、燃烧室、及涡轮，压气机、桨扇、及增速箱沿气流流动方向依次排布，且桨扇通过增速箱带动压气机；燃烧室套设于压气机外，且与压气机连通，涡轮套设于桨扇外，且与燃烧室连通；涡轮的转子沿周向固定装设于桨扇扇叶的叶尖上，涡轮的导向器沿周向连接于桨扇涡轮一体式发动机的外机匣上。本发明桨扇涡轮一体式发动机中，燃烧室布置于压气机的上方，且涡轮整体布置于桨扇的上方，从而大大减小了发动机的轴向距离，从而在满足发动机高推力需求的前提下，充分利用了垂直方向的空间，极大地缩短了发动机的轴向距离。
涡轮体式发动机

[发明专利]半开式向心涡轮及燃气轮机-CN202110446435.9有效
发明人： 宋友富;曾飞;潘尚能 -专利权人：中国航发湖南动力机械研究所
申请日： 2021-04-25 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： F01D1/22 文献下载
摘要：本发明公开了一种半开式向心涡轮和燃气轮机，包括轮毂、轮盘以及叶片，轮盘设于轮毂的一端，叶片设于轮毂和轮盘之间，相邻的两个叶片之间形成涡轮气流通道，轮盘包括沿轮毂的径向设于轮毂上的轮背，轮背沿其中轴线对称地设置，多个轮背沿轮毂的周向间隔排布，轮背与叶片一一对应布设，轮背包括沿轮盘的径向依次排布并连接的截面渐扩段、等截面段以及截面渐缩段，截面渐缩段设于等截面段远离轮毂的一侧，减少截面渐缩段末端粘性力主导的刮削面积，通过等截面段阻挡压差力主导的泄漏流，进而减少了轮背的泄漏损失。本发明的半开式向心涡轮，泄漏流动损失小，提高了半开式向心涡轮的性能及可靠性。
半开向心涡轮燃气轮机

[发明专利]带阻尼减震的传扭结构和航空发动机-CN202110746959.X有效
发明人：甘明瑜;务卫涛;曾飞;蒋晓炜;宋友富 -专利权人：中国航发湖南动力机械研究所
申请日： 2021-07-02 - 公布日： 2022-03-25 - 主分类号： F16D3/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种带阻尼减震的传扭结构，发动机涡轮转子高速旋转产生的转矩依次通过涡轮轴、传扭轴和附件传动轴传递给附件传动结构，在高速旋转传递转矩的过程中，涡轮轴的第一变形间隙使传扭轴的变形段有充足的变形空间在转矩的作用下发生弹性形变以使得涡轮轴和附件传动轴同心转动，进而提高传递效率；同时由于变形段变形时会挤压弹性件，因此，弹性件受挤压变形后会对变形段施加相应的弹性力，以限制变形段变形的幅度，进而降低高速旋转时转动的幅度，从而有效降低传扭结构的振动水平，提高传扭结构的使用寿命和可靠性。本方案结构简单、成本低且实用性强，适于广泛推广和应用。本发明还公开一种包括上述带阻尼减震的传扭结构的航空发动机。
阻尼减震扭结航空发动机

[发明专利]模块化涡轮试验件及其试验方法-CN201910357966.3有效
发明人：张怡超;宋友富;宋石平;王凯;陈睿元;何春萌;蒋韬;吴支繁 -专利权人：中国航发湖南动力机械研究所
申请日： 2019-04-30 - 公布日： 2021-11-12 - 主分类号： G01M13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种模块化涡轮试验件及其试验方法，模块化涡轮试验件，包括：进气系统、排气系统、转子系统，进气系统和排气系统之间设有同轴设置并用于实现在不同流道参数下的涡轮试验件模拟试验的的测试组件；转子系统包括用于依据不同流道参数调节转子系统转动做功的叶轮盘，用于与叶轮盘相互配合并形成模块化涡轮试验件的工作段的导向器。本发明的模块化涡轮试验件，实现在不同流道参数下的涡轮试验件模拟试验，基于流道参数只需要设计匹配的测试组件、叶轮盘和导向器，再进行拼装组合，即进气系统、排气系统和除叶轮盘以外的转子系统作为共用模块，测试组件、叶轮盘和导向器作为更换模块，从而实现不同流道参数下的涡轮试验件模拟试验。
模块化涡轮试验及其方法

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