[發明專利]葉尖噴氣驅動風扇的大涵道比渦扇發動機

有效

• 申請號: 201410823725.0
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104675556A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 黃國平;向鑫;陳杰;夏晨;陸惟煜
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: F02K3/06
• 分類號: F02K3/06
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

1.葉尖噴氣驅動風扇的大涵道比渦扇發動機，其特征是以雙轉子渦扇發動機為原型，加入一個附加涵道，引入葉尖噴氣驅動風扇轉子；該轉子包含附加涵道風扇轉子、葉尖驅動部件和旋轉附加涵道轉子輪轂；此外，附加涵道中還有附加涵道進氣道，附加涵道噴管和附加涵道靜子；引氣通道從原渦扇發動機外涵風扇出口截面引出增壓氣體至葉尖附近，氣體被葉尖驅動部件提取能量后，由4截面進入附加涵道靜子的葉尖部分，在5截面被靜子轉為軸向；葉尖驅動部件提取能量，形成驅動力矩直接驅動附加涵道風扇轉子旋轉工作，將被附加涵道進氣道輸送至1截面的來流進行增壓，這部分氣流同樣經過附加涵道風扇靜子輸送至2截面，并與5截面空氣混合，流入附加涵道噴管向后噴出；通過上述裝置，葉尖驅動風扇轉子流量可顯著大于一般渦扇發動機外涵道流量；根據發動機質量附加原理，該新的渦扇發動機能獲得更大的推力和更低的耗油率；同時，附加涵道風扇轉子的驅動部件處于大半徑處，使得其在轉速較低的情況下依然能保持較高的輪緣線速度，保證其做功能力。

2.如權利要求1所述的葉尖噴氣驅動風扇的大涵道比渦扇發動機，其特征是所述的葉尖噴氣驅動風扇轉子包含附加涵道風扇轉子、位于其葉尖的葉尖驅動部件以及轉子葉根處的旋轉附加涵道轉子輪轂；流入葉尖噴氣驅動風扇大涵道比渦扇發動機中心部分進氣道的氣流，經風扇轉子增壓后，由引氣通道輸送至附加涵道風扇轉子葉尖附近，并流入葉尖驅動部件，被該葉尖驅動部件吸收大部分氣流能量后經流動4截面流入附加涵道靜子；葉尖驅動部件獲得的驅動力直接由葉片傳遞給附加涵道風扇轉子，使之能對流量更大的附加涵道氣流增壓；旋轉附加涵道轉子輪轂則用于隔離附加涵道與原雙轉子渦扇發動機外涵道不同壓力的氣流；由于葉尖驅動部件位于大半徑的附加涵道風扇轉子葉尖，因此在同一轉子條件下無需變速器解決了風扇輪緣轉動速度與驅動部件轉動速度不協調的問題。

3.如權利要求1所述的葉尖噴氣驅動風扇的大涵道比渦扇發動機，其特征是所述的附加涵道靜子，布置在附加涵道風扇轉子后，靜子葉尖部分扭向和其他部分的中弧線方向不同，扭向也不同；其作用是將附加涵道風扇轉子和葉尖驅動部件出口氣流的切向分速度轉為軸向，并保持風扇轉子出口與葉尖驅動部件出口的氣流壓力保持平衡，以盡量合理利用能量；由于該靜子工作溫度不高，可根據需要選用空心葉片和輕質材料，以降低發動機重量。

4.如權利要求1所述的葉尖噴氣驅動風扇的大涵道比渦扇發動機，其特征是所述的引氣通道的設計形式，根據驅動附加涵道風扇轉子的方式不同而有兩種：①葉尖驅動部件采用葉尖空氣驅動渦輪形式，則該引氣通道由附加涵道靜子和附加涵道機匣內的氣路組成，且在引氣通道出口34截面處放置葉尖空氣渦輪的導向器；②葉尖驅動部件采用葉尖噴氣噴嘴的形式，則該引氣通道由附加涵道風扇轉子內的氣路組成，并在葉尖將氣流引入噴氣噴嘴。