[發明專利]用于噴氣發動機排氣的壓縮整流罩

有效

• 申請號: 201611037277.7
• 申請日: 2016-11-23
• 公開（公告）號: CN107013268B
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: T.伊列夫斯基
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D25/24
• 分類號: F01D25/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;劉林華

一種用于噴氣發動機(10)的壓縮內芯部整流罩(76)可具有芯部整流罩(76)的凹形環形區段(90)。凹形區段(76)可在外風扇整流罩(40)的擴展內開始，并且在風扇整流罩(40)后方朝尾錐(94)延伸，限定了風扇整流罩(40)與芯部整流罩(76)之間的環形旁通區段(80)。芯部整流罩(76)的凹形幾何形狀減小超音速空氣流流動附近的在整流罩(40,76)的轉角(140,142)處生成的超音速沖擊波的強度，以提高發動機(10)的總體效率。

背景技術

燃燒渦輪發動機是從穿過發動機到多個渦輪葉片上的燃燒氣體流抽取能量的旋轉發動機。渦輪發動機用于陸地和海上運動和發電，但最常用于航空應用，如，飛行器(包括直升機)的推進。在陸地應用中，渦輪發動機經常用于發電。

對于飛行器燃氣渦輪發動機的有效操作，即，為了最小化生成給定量的推力所需的燃料的量，必要的是關于流動的量和方向兩者精確地控制渦輪和風扇兩者的流動輸出。控制流動大體上通過分別控制芯部和風扇排氣噴嘴的截面流動面積，通過最佳地確定用于標稱發動機操作狀態的固定面積的噴嘴的尺寸，或使用可遍及操作狀態范圍調整面積用于最佳流動的可變面積的排氣噴嘴來實現。排氣噴嘴自身的幾何形狀控制穿過其的流動的方向。

風扇和芯部排氣噴嘴兩者在功能上由發動機的機艙的構件限定。機艙包括芯部整流罩，該芯部整流罩提供圍繞芯部發動機延伸并且在發動機的排氣噴嘴處終止于其下游端部處的用于芯部發動機的空氣動力有效的蓋。機艙還包括外風扇整流罩，其包繞芯部整流罩，包圍風扇的葉片，并且與芯部整流罩一起限定終止于風扇排氣噴嘴處的環形旁通導管。

發明內容

一種高旁通燃氣渦輪發動機包括芯部，其包括成軸向流布置的壓縮機區段、燃燒區段和渦輪區段。發動機還包括在芯部上游并且與芯部成軸向流布置的風扇區段、在芯部下游并且與芯部成軸向流布置的排氣區段，以及包繞芯部和排氣區段的一部分并且與排氣區段間隔來限定芯部整流罩與排氣區段之間的芯部出口的芯部整流罩。發動機還包括風扇整流罩，其包繞風扇區段和芯部整流罩的一部分，并且與芯部整流罩間隔來限定風扇整流罩與芯部整流罩之間的具有風扇出口的角旁通通道。

一種用于高旁通燃氣渦輪發動機的整流罩組件包括芯部整流罩，以及包繞芯部整流罩的至少一部分并且與芯部整流罩間隔來限定風扇整流罩與芯部整流罩之間的具有風扇出口的角旁通通道的風扇整流罩。緊接在出口下游的芯部整流罩的至少一部分具有凹形截面。

一種用于高旁通燃氣渦輪發動機的芯部整流罩，其包括帶插置的過渡部的亞音速區域和超音速區域，以及至少呈現在過渡部中的凹形截面。

技術方案1. 一種高旁通燃氣渦輪發動機，其包括：

芯部，其包括成軸向流布置的壓縮機區段、燃燒區段和渦輪區段；

風扇區段，其在所述芯部上游并且與所述芯部成軸向流布置；

排氣區段，其在所述芯部下游并且與所述芯部成軸向流布置；

芯部整流罩，其包繞所述芯部和所述排氣區段的一部分，并且與所述排氣區段間隔來限定所述芯部整流罩與所述排氣區段之間的芯部出口；以及

風扇整流罩，其包繞所述風扇區段和所述芯部整流罩的一部分，并且與所述芯部整流罩間隔來限定所述風扇整流罩與所述芯部整流罩之間的具有風扇出口的角旁通通道；

其中緊接在所述風扇出口下游的所述芯部整流罩的至少一部分具有凹形截面。

技術方案2. 根據技術方案1所述的高旁通燃氣渦輪發動機，其特征在于，所述凹形截面在所述風扇出口上游延伸。

技術方案3. 根據技術方案2所述的高旁通燃氣渦輪發動機，其特征在于，所述旁通通道具有亞音速流動區域，并且所述凹形截面呈現用于所述亞音速流動區域的至少一部分。