[發明專利]渦輪軸發動機

無效

• 申請號: 201310656470.9
• 申請日: 2013-12-09
• 公開（公告）號: CN103967618A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 李吉光
• 申請（專利權）人: 李吉光
• 主分類號: F02C3/34
• 分類號: F02C3/34;F02C9/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種渦輪軸發動機，具體說是一種可提高增壓比的渦輪軸發動機，屬渦軸特別是軍用渦軸發動機技術領域。

背景技術

在渦軸發動機中，提高壓氣機的增壓比可增大功率、降低耗油率，要提高增壓比，目前主要是增多壓氣機、渦輪的級數或者是提高渦輪前燃氣溫度，但前者增大重量和體積，對提高功率重量比不利，后者則必須使用耐高溫、性能好的渦輪葉片材料、涂層材料及先進的冷卻技術，要提高是非常困難的，并用目前的渦軸發動機的增壓比都是固定的，無法改變和提高。

發明內容

本發明的目的是提供一種在不增多壓氣機、渦輪中任意一個的級數、不提高渦輪前燃氣溫度的情況下，提高壓氣機的增壓比，從而提高功率重量比、降低耗油率的渦輪軸發動機。

本發明是這樣實現的：渦輪軸發動機，包括軸流式壓氣機、蒸發式燃燒室、渦輪、自由渦輪、傳動軸、尾噴管等，其中軸流式壓氣機與渦輪同軸，自由渦軸連接傳動軸，其特征是還包括旁通管，其進氣口在軸流式壓氣機后與蒸發式燃燒室前之間，通過位于它們之間的在發動機啟動后及增壓比低于軸流式壓氣機提高后的增壓比時開啟，提高軸流式壓氣機增壓比后關閉的內部排氣活門與發動機連接，其出氣口在或朝向發動機進氣口，軸流式壓氣機提高后的增壓比不高于軸流式壓氣機、渦輪的機械強度所承受的極限。

所述旁通管進出氣口之間發動機外的管中無調節壓縮空氣壓力的外部排氣活門。

所述旁通管進出氣口之間發動機外的管中有調節壓縮空氣壓力的外部排氣活門。

采用上述結構后，由于有旁通管、內部排氣活門以及旁通管進出氣口之間發動機外的管中還有或者無的外部排氣活門，在發動機啟動后運行時，內部排氣活門開啟，將軸流式壓氣機后的一部分壓縮空氣通過旁通管送回發動機進氣口，與發動機從空氣中的進氣一起增大進氣壓力，經過壓氣機連續不斷的壓縮，蒸發式燃燒室燃燒做功，壓縮后的壓縮空氣壓力將逐漸增大，當壓縮后的壓縮空氣壓力增大到提高后的增壓比的需要時，內部排氣活門關閉，只用發動機從空氣中的進氣而不用旁通管的進氣，其間可用或不用外部排氣活門對旁通管內的壓縮空氣壓力進行調節，然后用內部排氣活門或內、外部排氣活門的開啟與關閉保持提高后的增壓比不變，提高后的增壓比不高于軸流式壓氣機、渦輪、自由渦輪的機械強度所承受的極限，并且保持渦輪前燃氣溫度不變，即增壓比、功率重量比提高，耗油率降低，但軸流式壓氣機、渦輪的級數不增多，渦輪前燃氣溫度不提高。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作詳細的描述：

圖1是本發明渦輪軸發動機的第一個結構示意圖。

圖2是本發明渦輪軸發動機的第二個結構示意圖。

具體實施方式

參照附圖1和2，本發明所述的渦輪軸發動機包括軸流式壓氣機1、旁通管2、內部排氣活門3、蒸發式燃燒室4、渦輪5、自由渦輪6、傳動軸7、尾噴管8等，其中旁通管2進氣口在軸流式壓氣機1后與蒸發式燃燒室4前之間，通過位于它們之間的內部排氣活門3與發動機連接，其出氣口在或朝向發動機進氣口；在旁通管2進出氣口之間發動機外的管中可以無外部排氣活門9，如圖1所示；也可以有外部排氣活門9，如圖2所示，其作用是調節旁通管2中壓縮空氣的壓力。

當所述渦軸發動機為本發明圖1、2所示的渦軸發動機時，在起動后運行時，內部排氣活門3開啟，通過旁通管2、內部排氣活門3以及旁通管2進出氣口之間發動機外的管中還有或者無的外部排氣活門9的開啟與關閉，將軸流式壓氣機1的增壓比提高增大并保持不變，提高后的增壓比不高于軸流式壓氣機1、渦輪5、自由渦輪6的機械強度所承受的極限，并且保持渦輪5前燃氣溫度不變，其過程如前文所述；在本實施例中軸流式壓氣機1與旁通管2的組合有物理學中回旋加速器的作用，理論上可以將軸流式壓氣機1的增壓比很容易的提高增大。

在本實施例中，軸流式壓氣機1、渦輪5、自由渦輪6的級數可根據需要選擇；旁通管2的數量為1至多個；內部排氣活門3、外部排氣活門9可以是符合使用條件的目前公知的各種結構的放氣活門；發動機原有的放氣活門如防喘放氣活門等仍保留；外部排氣活門9的排氣壓力由軸流式壓氣機1提高后的增壓比等決定；本發明可用于目前的各種渦輪后輸出功率型渦軸發動機。