本发明涉及一种轴流式压气机、叶片泵和燃气轮机，尤其是一种燃气轮机的预混燃烧器。
背景技术：
在轴流式压气机、叶片泵和燃气轮机等设备内，静叶内流体与转动的内柱面或内锥面接触产生的作用问题迄今未形成定论，也未能成为标准设计。国产4000马力长征2型燃气轮机车原设计压气机静叶装内围带，试制过程中拆除内围带后喘振现象基本消除，目前装机量较大的mhi三菱重工400mw燃气轮机m701f中压气机静叶扩压器内圈安装内围带。如图1，2，3所示为传统结构中，流体在导叶5或出口扩压器9内圈扩压流动，内圈边界层内分离的涡团受环向(圆周方向)压力梯度、切向(径向)粘性力连续“搓”动引起涡流强度、体积增强，在封闭的静叶内圈可能形成横越静叶槽道的通道涡，导致静叶后回流增强。因此，需要以创新理论诠释流体与旋转内柱面接触的正面效果，设计一种旋转内柱面提高静叶稳定性的结构。
技术实现要素：
为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供一种用于提高燃气轮机静叶稳定性结构，对流体与旋转内柱面接触产生的边界层内抽吸分离的涡团，抑制通道涡的原理做出理论解析，目的是为提高增压装置静叶的稳定性。
本发明的技术方案是：一种用于提高燃气轮机静叶稳定性结构，包括静叶、旋转内柱面，所述静叶为导叶或扩压器叶片或旋流器叶片，所述静叶的内圈流体与旋转内柱面直接接触，使所述静叶内圈边界层内流体涡团受抽吸作用，涡流强度增强、体积减小，可降低涡团对下游的影响，流体经导叶进入轴流式压气机或叶片泵或燃气轮机后经出口扩压器离开。
进一步，所述静叶外径方向高密度流体流向内圈，保持并扩大静叶有效通流面积，阻止叶片后回流。
进一步，所述导叶的叶片仅由外圈固定，内圈相邻叶片间不装环状密封带，导叶的叶片内圈与旋转内柱面间装有气封装置，并使导叶内圈的流体与进气端旋转内柱面直接接触。
进一步，所述进气端旋转内柱面为可转动结构，转速与转子同步，或者与转子之间保持一定的转速比旋转；所述进气端旋转内柱面的旋转方向与流体进入静叶的周向分速度一致。
进一步，所述出口扩压器的叶片由外圈固定，内圈相邻叶片间不装环状密封带，所述出口扩压器的叶片内圈与旋转内柱面间装有气封装置，所述出口扩压器内圈的流体与排气端旋转内柱面直接接触。
进一步，所述排气端旋转内柱面为可转动结构，转速与转子同步，或者与转子之间保持一定转速比旋转；所述排气端旋转内柱面的旋转方向与流体进入静叶的周向分速度一致。
本发明的有益效果是：
现有技术中，流体与转动内柱面无接触条件下，静叶(导叶，或静止扩压器叶片，或旋流器叶片)内圈边界层内分离的涡团受环向(圆周方向)压力梯度、切向粘性力连续“搓”动引起涡流强度、体积增强，在封闭的静叶内圈，可形成横越静叶槽道的通道涡，有效通流面积降低，静叶后绕流增强。
本发明中，静叶内圈流体与旋转内柱面直接接触，受边界层内ekman抽吸作用涡流强度、体积减小，静叶外径方向高密度流体流向内圈，保持并扩大静叶有效通流面积，阻止叶片后回流。
附图说明
图1是现有的扩压装置内导叶与出口扩压器的纵剖示意图；
图2是现有的压气机导叶结构示意图；
图3是现有的扩压器结构示意图；
图4是本发明的用于提高燃气轮机静叶稳定性结构及原理示意图；
图5是本发明的导叶内圈的流体与进气端旋转内柱面直接接触示意图；
图6是本发明的出口扩压器内圈流体与排气端旋转内柱面直接接触示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
如图4所示，一种用于提高燃气轮机静叶稳定性结构，包括静叶、旋转内柱面，静叶为导叶或扩压器叶片或旋流器叶片。静叶的内圈流体与旋转内柱面直接接触，使静叶内圈边界层内流体涡团受ekman抽吸作用，涡流增强、体积减小，可降低涡团对下游的影响，流体经导叶进入轴流式压气机或叶片泵或燃气轮机后经出口扩压器离开。静叶外径方向高密度流体流向内圈，保持并扩大静叶有效通流面积，阻止叶片后回流。
如图5所示，导叶5内圈相邻叶片间不装内围带等环状密封，流体与进气端旋转内柱面2直接接触。导叶5的内圈流体与进气端旋转内柱面2直接接触，受边界层内ekman抽吸作用涡流强度、体积减小，导叶5的外径方向的高密度流体流向内圈，保持并扩大静叶有效通流面积，阻止叶片后回流。
如图6所示，出口扩压器9内圈相邻叶片间不装内围带等环状密封，内圈流体与排气端旋转内柱面4直接接触。出口扩压器9内圈为开放结构，延伸的排气端旋转内柱面4的内锥面旋转方向与流体进入叶片的周向分速度一致，抑制降低涡轮排气道、叶片预混燃烧器回流。
进气端旋转柱面2或排气端旋转内柱面4转速与转子3同步，或者与转子3之间保持某一转速比旋转流体与旋转内柱面(内锥面)直接接触。进气端旋转内柱面2或排气端旋转内柱面4旋转方向与流体进入、离开叶片的周向分速度一致。
1.一种用于提高燃气轮机静叶稳定性结构，包括静叶、旋转内柱面，所述静叶为导叶或扩压器叶片或旋流器叶片，其特征在于：所述静叶的内圈流体与旋转内柱面直接接触，使所述静叶内圈边界层内流体涡团受抽吸作用，涡流强度、体积减小，可降低涡团对下游的影响，流体经导叶进入轴流式压气机或叶片泵或燃气轮机后经出口扩压器离开。
2.根据权利要求1所述的用于提高燃气轮机静叶稳定性结构，其特征在于：所述静叶外径方向高密度流体流向内圈，保持并扩大静叶有效通流面积，阻止叶片后回流。
3.根据权利要求1所述的用于提高燃气轮机静叶稳定性结构，其特征在于：所述导叶的叶片仅由外圈固定，内圈相邻叶片间不装环状密封带，导叶的叶片内圈与旋转内柱面间装有气封装置，并使导叶内圈的流体与进气端旋转内柱面直接接触。
4.根据权利要求3所述的用于提高燃气轮机静叶稳定性结构，其特征在于：所述进气端旋转内柱面为可转动结构，转速与转子同步，或者与转子之间保持一定的转速比旋转；所述进气端旋转内柱面的旋转方向与流体进入静叶的周向分速度一致。
5.根据权利要求1所述的用于提高燃气轮机静叶稳定性结构，其特征在于：所述出口扩压器的叶片由外圈固定，内圈相邻叶片间不装环状密封带，所述出口扩压器的叶片内圈与旋转内柱面间装有气封装置，所述出口扩压器内圈的流体与排气端旋转内柱面直接接触。
6.根据权利要求5所述的用于提高燃气轮机静叶稳定性结构，其特征在于：所述排气端旋转内柱面为可转动结构，转速与转子同步，或者与转子之间保持一定转速比旋转；所述排气端旋转内柱面的旋转方向与流体进入静叶的周向分速度一致。
技术总结