[發明專利]具有超音速壓縮機的燃氣渦輪發動機

無效

• 申請號: 201210236584.3
• 申請日: 2012-07-06
• 公開（公告）號: CN102865140A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: W.B.羅伯茨二世;S.P.勞勒
• 申請（專利權）人: 拉姆金動力系統有限責任公司
• 主分類號: F02C6/08
• 分類號: F02C6/08;F04D21/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

1.一種燃氣渦輪發動機，包括：

（a）壓縮機部分，所述壓縮機部分包括：

（1）用于供應選定的含氧化劑氣體的進口；

（2）沿縱軸延伸的轉子，所述轉子包括多個沖擊式葉片，所述沖擊式葉片配置成作用于所述選定的含氧化劑氣體，以對其給予軸向和切向速度，從而提供超音速氣流；

（3）定子，所述定子包括

（i）一個或更多各自具有收斂部和擴張部的氣動管道，所述氣動管道隨著所述超音速氣流的輸入，在所述含氧化劑氣體通過所述一個或更多氣動管道時生成多個激波，各個所述一個或更多氣動管道的尺寸和形狀設置成使所述超音速氣流減速至亞音速狀態，

（ii）旁路氣體通道或幾何可調節部分或兩者，可操作以調節一些或所有所述一個或更多氣動管道的有效收縮比，以及

（iii）邊界層控制結構；

（b）燃氣渦輪部分，所述燃氣渦輪部分包括

（1）高壓燃燒室，用于從所述壓縮機部分接收所述選定的含氧化劑氣體，

（2）燃燒器，用于從燃料供應接收燃料、并且從所述壓縮機部分接收所述選定的含氧化劑氣體，并且燃燒所述燃料，以生成從中離開的熱加壓排氣，

（3）一個或更多燃氣渦輪，所述燃氣渦輪可操作地固定至軸，所述一個或更多燃氣渦輪配置成接收所述熱加壓排氣，并且通過其使所述熱加壓排氣膨脹以產生軸功率。

2.一種燃氣渦輪發動機，包括：

（a）壓縮機部分，所述壓縮機部分包括：

（1）用于供應選定的含氧化劑氣體的進口；

（2）沿縱軸延伸的轉子，所述轉子包括多個沖擊式葉片，所述沖擊式葉片配置成作用于所述選定的含氧化劑氣體，以對其給予軸向和切向速度，從而提供超音速氣流；

（3）定子，所述定子包括（i）一個或更多具有收斂部和擴張部的氣動管道，所述氣動管道隨著所述超音速氣流的輸入，在所述含氧化劑氣體通過所述一個或更多氣動管道時生成多個激波，所述一個或更多氣動管道的尺寸和形狀設置成使所述超音速氣流減速至亞音速狀態，（ii）用于調節一些或所有所述一個或更多氣動管道的有效收縮比的裝置，以及（iii）用于控制流經一些或所有所述一個或更多氣動管道的氣體的邊界層的裝置；

（b）燃氣渦輪部分，所述燃氣渦輪部分包括

（1）燃燒室，用于從所述壓縮機部分接收所述選定的含氧化劑氣體，

（2）燃燒器，用于從燃料供應接收燃料并且從所述壓縮機部分接收所述選定的含氧化劑氣體，并且燃燒所述燃料，以生成從中離開的熱加壓排氣，

（3）一個或更多燃氣渦輪，所述燃氣渦輪可操作地固定至軸，所述燃氣渦輪配置成接收并通過其膨脹所述熱加壓排氣，以產生軸功率。

3.根據權利要求1或2所述的燃氣渦輪發動機，其中，所述選定的含氧化劑氣體包括空氣。

4.根據權利要求1或2所述的燃氣渦輪發動機，其中，所述轉子還包括用于所述多個沖擊式葉片的圍帶。

5.根據權利要求1或2所述的燃氣渦輪發動機，其中，將所述轉子與所述定子有效地密封，以便使氣體在其間流動期間的泄漏最小化。

6.根據權利要求1或2所述的燃氣渦輪發動機，其中，通過所述多個沖擊式葉片的所述氣體被轉向至少九十（90）度的角度alpha（α）。

7.根據權利要求1或2所述的燃氣渦輪發動機，其中，通過所述多個沖擊式葉片的所述氣體被轉向至少一百（100）度的角度alpha（α）。

8.根據權利要求1或2所述的燃氣渦輪發動機，其中，通過所述多個沖擊式葉片的所述氣體被轉向至少一百一十（110）度的角度alpha（α）。

9.根據權利要求1或2所述的燃氣渦輪發動機，其中，通過所述多個沖擊式葉片的所述氣體被轉向約九十（90）度至約一百六十（160）度的角度alpha（α）。

10.根據權利要求1或2所述的燃氣渦輪發動機，其中，通過所述多個沖擊式葉片的所述氣體被轉向約一百一十（112）度至約一百一十四（114）度的角度alpha（α）。

11.根據權利要求1或2所述的燃氣渦輪發動機，其中，各個所述多個沖擊式葉片具有轂端、尖端以及后緣，并且在各個所述多個沖擊式葉片的所述后緣處，從所述轂端到所述尖端提供所述超音速氣流。