多元進氣渦輪後加力風扇發動機的製作方法
2023-06-02 20:30:51 1
專利名稱：多元進氣渦輪後加力風扇發動機的製作方法
技術領域：
多元進氣渦輪後加力風扇發動機
技術領域：
本實用新型涉及一種航空發動機，尤其涉及一種多元進氣渦輪後加力風扇發動 機。
背景技術：
渦輪發動機是發動機領域常用的發動機類型，在航空領域，應用較廣泛的有渦輪 噴氣發動機和渦輪風扇發動機，且由於渦輪風扇發動機的向前推力來自兩股氣流的力量， 使渦輪風扇發動機的油耗低於渦輪噴氣發動機，因此渦輪風扇發動機目前正得到更加廣泛 的應用。現有較經典的渦輪風扇發動機包括一置於發動機前部的風扇、一低壓壓氣機、一 高壓壓氣機、一燃燒室、一渦輪組合和一加力燃燒室，其通常存在無法有效的利用風扇吸入 的空氣、後噴氣推力不夠及加力燃燒室油耗過高及燃燒效率低等問題；現有的渦輪噴氣發 動機不設置位於發動機前部的風扇，而是直接由壓氣機吸入空氣，其同樣存在空氣吸入不 足、後噴氣推力不夠及加力燃燒室油耗過高及燃燒效率低等問題，甚至更為嚴重。
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種多元進氣渦輪後加力風扇發動機， 能夠更大程度的利用風扇或壓氣機吸入的空氣，有效提高渦輪後噴氣推力。本實用新型採用以下兩個技術方案解決上述技術問題技術方案之一—種多元進氣渦輪後加力風扇發動機，包括按「一」字依次排開的至少一置於發動 機前部的風扇、一低壓壓氣機、一高壓壓氣機、一燃燒室、一渦輪組合和一加力燃燒室，及一 設於渦輪組合與加力燃燒室之間的後加力風扇，所述渦輪組合包括風扇渦輪、低壓渦輪、高 壓渦輪，且所述高壓渦輪、低壓渦輪和風扇渦輪按距燃燒室由近及遠的方式排列，所述風扇 渦輪通過一轉軸與風扇連接，所述低壓渦輪通過一低壓軸與低壓壓氣機連接，所述高壓渦 輪通過一高壓軸與高壓壓氣機連接。進一步，所述後加力風扇通過一後加力風扇軸與風扇渦輪連接。進一步，所述渦輪組合還包括一處於風扇渦輪右側的後加力風扇渦輪，所述後加 力風扇渦輪通過一後加力風扇軸與後加力風扇連接。技術方案之二 一種多元進氣渦輪後加力風扇發動機，包括按「一」字依次排開的一低壓壓氣機、 一高壓壓氣機、一燃燒室、一渦輪組合和一加力燃燒室，及一設於渦輪組合與加力燃燒室之 間的後加力風扇，所述渦輪組合包括低壓渦輪和高壓渦輪，且所述高壓渦輪與低壓渦輪按 距燃燒室由近及遠的方式排列，所述低壓渦輪通過一低壓軸與低壓壓氣機連接，所述高壓 渦輪通過一高壓軸與高壓壓氣機連接。進一步，所述後加力風扇通過一後加力風扇軸與低壓渦輪連接。[0013]進一步，所述渦輪組合還包括一處於低壓渦輪右側的後加力風扇渦輪，所述後加 力風扇渦輪通過一後加力風扇軸與後加力風扇連接。本實用新型多元進氣渦輪後加力風扇發動機的有益效果在於實現更大程度的利 用風扇或壓氣機吸入及多元進氣道引入的空氣的同時，有效提高了渦輪後噴氣推力，且解 決了加力燃燒室燃燒效率低而油耗高的問題。
下面參照附圖結合實施例對本實用新型作進一步的描述。圖1是本實用新型多元進氣渦輪後加力風扇發動機第一實施例的基本結構示意 圖。圖2是本實用新型多元進氣渦輪後加力風扇發動機第二實施例的基本結構示意 圖。圖3是本實用新型多元進氣渦輪後加力風扇發動機第三實施例的基本結構示意 圖。圖4是本實用新型多元進氣渦輪後加力風扇發動機第四實施例的基本結構示意 圖。圖5是本實用新型第一實施例中渦輪組合與風扇等的基本連接關係示意圖。圖6是本實用新型第二實施例中渦輪組合與風扇等的基本連接關係示意圖。
具體實施方式第一實施例請結合參閱圖1與圖5，本實用新型多元進氣渦輪後加力風扇發動機，包括按「一」 字依次排開的至少一置於發動機前部的風扇1、一低壓壓氣機2、一高壓壓氣機3、一燃燒室 4、一渦輪組合5和一加力燃燒室6，及至少一設於渦輪組合5與加力燃燒室6之間的後加力 風扇7，所述渦輪組合5包括風扇渦輪53、低壓渦輪52和高壓渦輪51，且所述高壓渦輪51、 低壓渦輪52、風扇渦輪53按距燃燒室4由近及遠的方式排列，所述風扇渦輪53通過一轉軸 8與風扇1連接，所述低壓渦輪52通過一低壓軸9與低壓壓氣機2連接，所述高壓渦輪51 通過一高壓軸10與高壓壓氣機3連接，所述後加力風扇7通過一後加力風扇軸11與風扇 渦輪53連接。為了簡化說明並便於比較本實用新型各實施例的相異處，在以下另外一實施例的 說明中，對於相同的組件使用與第一實施例相同的符號標註，並僅針對相異處進行說明，而 不再對相同處作重複贅述。第二實施例請結合參閱圖2與圖6，較之第一實施例，本實施例的不同之處在於所述渦輪組 合5還包括一處於風扇渦輪53右側的後加力風扇渦輪54，所述後加力風扇渦輪54通過後 加力風扇軸11與後加力風扇7連接，即後加力風扇7的轉動不再由風扇渦輪53帶動，而是 由添設的後加力風扇渦輪54帶動。第三實施例請參閱圖3，較之第一實施例，本實施例的不同之處在於實施例一中的風扇1、風扇渦輪53和轉軸8在本實施例均不設有，且所述後加力風扇7是通過一後加力風扇軸11 與低壓渦輪52連接。第四實施例請參閱圖4，較之第三實施例，本實施例的不同之處在於所述渦輪組合5還包括 一處於低壓渦輪52右側的後加力風扇渦輪54，所述後加力風扇渦輪54通過後加力風扇軸 11與後加力風扇7連接，即後加力風扇7的轉動不再由低壓渦輪52帶動，而是由添設的後 加力風扇渦輪54帶動。本實用新型運用時，空氣分兩部分進入渦輪風扇發動機在技術方案之一的情況 下，其中一部分空氣首先流過風扇1，且由於風扇1的旋轉被加速，但若是在技術方案之二 的情況下，這部分空氣直接被吸入壓氣機，但不論是何種情況，該部分空氣均被分成兩股， 一股送入內涵道12到達低壓壓氣機2，低壓壓氣機2的葉片對空氣做功，使空氣壓力和溫 度升高，經過初步壓縮的空氣軸向進入高壓壓氣機3內進行進一步的壓縮形成高溫高壓氣 流，接著該高溫高壓氣流進入燃燒室4並與燃燒室4中的噴嘴噴出的燃油作用形成高溫高 壓燃氣，然後燃燒室4流出的高溫高壓燃氣推動渦輪組合5轉動，且在這過程中高溫高壓燃 氣膨脹從噴口高速噴出，使發動機產生向前的推力，另一股送入外涵道13且部分到達後加 力風扇7，後加力風扇7的葉片對空氣和燃氣同時做功，壓縮後的氣流進入加力燃燒室6形 成高溫高壓燃氣並迅速膨脹從噴口高速噴出，使發動機產生向前的推力；另一部分空氣直 接經氣流通道14進入後加力風扇7，其作用過程與送入外涵道13的空氣是一致的，從而實 現了多元進氣的目的；本實用新型中的後加力風扇7採用耐高溫中空氣冷葉片。綜上所述，本實用新型的優點在於後加力風扇7能夠靈活的運用前部風扇1吸入 的空氣，以後加力風扇7的壓縮作用有力防止了飛機高速飛行及俯衝時，發動機因進氣過 急引起的喘振及空中停車現象，且有效提高渦輪後噴氣推力，可用更多空氣改善渦輪後加 力燃燒條件，另外，本實用新型不僅可用於現有各種渦輪風扇發動機的改進，使之成為一種 前後全渦輪風扇發動機，而且還可用於現有各種渦輪噴氣發動機的改進，渦輪後加力風扇 能夠靈活的運用渦輪噴氣發動機前部壓氣機吸入的空氣和多元進氣道引入的空氣，既保持 渦輪噴氣發動機高空高速優越特性，又能使之升級為一種高效省油的新型後加力風扇渦輪 噴氣發動機。總而言之，本實用新型能夠在實現更大程度的利用風扇或壓氣機吸入及多元 進氣道引入的空氣的同時，有效提高了渦輪後噴氣推力，且解決了加力燃燒室燃燒效率低 而油耗高的問題。
權利要求一種多元進氣渦輪後加力風扇發動機，包括按「一」字依次排開的至少一置於發動機前部的風扇、一低壓壓氣機、一高壓壓氣機、一燃燒室、一渦輪組合和一加力燃燒室，所述渦輪組合包括風扇渦輪、低壓渦輪和高壓渦輪，且所述高壓渦輪、低壓渦輪和風扇渦輪按距燃燒室由近及遠的方式排列，所述風扇渦輪通過一轉軸與風扇連接，所述低壓渦輪通過一低壓軸與低壓壓氣機連接，所述高壓渦輪通過一高壓軸與高壓壓氣機連接，其特徵在於還包括至少一設於渦輪組合與加力燃燒室之間的後加力風扇。
2.如權利要求1所述的一種多元進氣渦輪後加力風扇發動機，其特徵在於所述後加 力風扇通過一後加力風扇軸與風扇渦輪連接。
3.如權利要求1所述的一種多元進氣渦輪後加力風扇發動機，其特徵在於所述渦輪 組合還包括一處於風扇渦輪右側的後加力風扇渦輪，所述後加力風扇渦輪通過一後加力風 扇軸與後加力風扇連接。
4.一種多元進氣渦輪後加力風扇發動機，包括按「一」字依次排開的一低壓壓氣機、一 高壓壓氣機、一燃燒室、一渦輪組合和一加力燃燒室，所述渦輪組合包括低壓渦輪和高壓渦 輪，且所述高壓渦輪與低壓渦輪按距燃燒室由近及遠的方式排列，所述低壓渦輪通過一低 壓軸與低壓壓氣機連接，所述高壓渦輪通過一高壓軸與高壓壓氣機連接，其特徵在於還包 括至少一設於渦輪組合與加力燃燒室之間的後加力風扇。
5.如權利要求4所述的一種多元進氣渦輪後加力風扇發動機，其特徵在於所述後加 力風扇通過一後加力風扇軸與低壓渦輪連接。
6.如權利要求4所述的一種多元進氣渦輪後加力風扇發動機，其特徵在於所述渦輪 組合還包括一處於低壓渦輪右側的後加力風扇渦輪，所述後加力風扇渦輪通過一後加力風 扇軸與後加力風扇連接。
專利摘要本實用新型涉及一種多元進氣渦輪後加力風扇發動機，包括按「一」字依次排開的至少一置於發動機前部的風扇、一低壓壓氣機、一高壓壓氣機、一燃燒室、一渦輪組合和一加力燃燒室，及至少一設於渦輪組合與加力燃燒室之間的後加力風扇，所述渦輪組合包括風扇渦輪、低壓渦輪、高壓渦輪，且所述高壓渦輪、低壓渦輪和風扇渦輪按距燃燒室由近及遠的方式排列，所述風扇渦輪通過一轉軸與風扇連接，所述低壓渦輪通過一低壓軸與低壓壓氣機連接，所述高壓渦輪通過一高壓軸與高壓壓氣機連接。本實用新型的優點在於能夠更大程度的利用風扇或壓氣機吸入的空氣，且有效提高渦輪後噴氣推力。
文檔編號F02K3/065GK201620968SQ20102013286
公開日2010年11月3日 申請日期2010年3月15日 優先權日2010年3月15日
發明者張俊軍 申請人:張俊軍