[發明專利]一種向心式渦輪風扇噴氣式發動機

在審

• 申請號: 202010670311.4
• 申請日: 2020-07-13
• 公開（公告）號: CN111894761A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 劉光華
• 申請（專利權）人: 濰坊聯信增壓器股份有限公司
• 主分類號: F02K3/06
• 分類號: F02K3/06;F04D29/38;F04D29/58
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

本發明公開了一種向心式渦輪風扇噴氣式發動機，包括風扇、壓氣機、燃燒室、渦輪機、排氣組件和內殼，所述壓氣機由低壓區和高壓區組成，壓氣機的低壓區與風扇連接；所述燃燒室與壓氣機高壓區連通；所述渦輪機由高壓區和低壓區組成，渦輪機的高壓區與燃燒室遠離壓氣機的一端連通；所述排氣組件與渦輪機遠離燃燒室的一端連通；所述內殼的外部設置有符合空氣動力學的外殼。本發明燃燒室中的能量經燃燒過程后會被渦輪機提取吸收，燃燒后的高溫高壓氣體會在此過程中降壓，從而驅動渦輪機轉動，渦輪機通過傳動軸帶動風扇和壓氣機運轉，可實現能量的循環；此外，風扇扇葉的內部填充有冷卻氣體，有利于降低風扇工作時的溫度，延長風扇的使用壽命。

技術領域

本發明涉及發動機領域，具體為一種向心式渦輪風扇噴氣式發動機。

背景技術

渦輪風扇發動機，又稱“渦扇發動機”，是指由噴管噴射出的燃氣與風扇排出的空氣共同產生反作用推力的燃氣渦輪發動機，由渦輪風扇發動機核心機流出的燃氣中的可用能量，一部分用于帶動低壓渦輪以驅動風扇，一部分在噴管中用以加速噴出的燃氣。

相比于其他發動機，渦扇發動機具有推力大、噪音低和飛機航程遠等優點。與此同時，渦扇發動機也存在在以下不足：風扇直徑大，迎風面積大，因而阻力大，發動機結構復雜，設計難度大，并且傳統渦扇發動機的風扇不具有冷卻功能，導致風扇使用壽命相對較短。為了解決上述問題，我們對此做出改進，提出一種向心式渦輪風扇噴氣式發動機。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

本發明提供一種向心式渦輪風扇噴氣式發動機，包括：用于產生高速氣流的風扇，所述風扇包括多個呈環形陣列排布且具有冷卻功能的扇葉；

用于對氣流進行逐級加壓的壓氣機，所述壓氣機由低壓區和高壓區組成，并且壓氣機的低壓區與風扇連接；

用于混合燃燒航空燃油和高壓氣流的燃燒室，所述燃燒室與壓氣機高壓區連通；

用于驅動壓氣機和風扇并對氣流進行降溫減壓的渦輪機，所述渦輪機由高壓區和低壓區組成，并且渦輪機的高壓區與燃燒室遠離壓氣機的一端連通；

用于排出熱空氣的排氣組件，所述排氣組件與渦輪機遠離燃燒室的一端連通；

所述風扇、壓氣機、燃燒室、渦輪機和排氣組件的外部設置有內殼，所述內殼的外部設置有符合空氣動力學的外殼。

作為本發明的一種優選技術方案，所述扇葉的內部均設置有密封空腔，所述密封空腔內填充有冷卻氣體。

作為本發明的一種優選技術方案，所述壓氣機的低壓區和高壓區相互連通，并且壓氣機的低壓區包括三級低壓壓氣葉輪，所述壓氣機的高壓區包括九級高壓壓氣葉輪。

作為本發明的一種優選技術方案，所述渦輪機的高壓區和低壓區相互連通，其中渦輪機的高壓區包括一級高壓渦輪葉輪，所述渦輪機的低壓區包括四級低壓渦輪葉輪。

作為本發明的一種優選技術方案，所述內殼的外部焊接有連接架，所述連接架的遠離內殼的一端與外殼的內壁固定連接。

作為本發明的一種優選技術方案，所述壓氣機的軸線處固定連接有第一傳動軸，所述渦輪機的軸線處固定連接有第二傳動軸，所述第一傳動軸遠離渦輪機的一端與風扇同軸線固定連接，所述第二傳動軸遠離排氣組件的一端與第一傳動軸同軸線固定連接。

作為本發明的一種優選技術方案，所述風扇與壓氣機之間設置有低壓軸承，并且風扇通過低壓軸承與第一傳動軸傳動連接。

作為本發明的一種優選技術方案，所述渦輪機與燃燒室之間設置有高壓軸承，并且渦輪機通過高壓軸承與第二傳動軸傳動連接。