渦輪風扇發(fā)動的制造方法
【專利摘要】渦輪風扇發(fā)動機，包括風扇、外涵道、軸流式壓氣機、蒸發(fā)式燃燒室、渦輪、尾噴管等渦扇發(fā)動機的所有結構，其特征是還包括旁通管、內(nèi)部排氣活門，并且在旁通管進出氣口之間的旁通管中還有或者無外部排氣活門；在發(fā)動機啟動后運行時，內(nèi)部排氣活門開啟，通過上述旁通管、內(nèi)部排氣活門以及還有或者無的外部排氣活門的開啟與關閉，將軸流式壓氣機或風扇的增壓比提高增大并保持不變，提高后的增壓比不高于風扇、軸流式壓氣機、渦輪的機械強度所承受的極限，并保持渦輪前燃氣溫度不變，即增壓比、推重比提高，耗油率降低，但風扇、軸流式壓氣機、渦輪的級數(shù)不增多，渦輪前燃氣溫度不提高。
【專利說明】渦輪風扇發(fā)動機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種渦輪風扇發(fā)動機，具體說是一種可提高增壓比和推重比的渦扇發(fā)動機，屬渦扇特別是軍用渦扇發(fā)動機【技術領域】。
【背景技術】
[0002]在渦扇發(fā)動機中，提高風扇、軸流式壓氣機的增壓比可增大推力，要提高增壓比，目前主要是增多風扇、軸流式壓氣機、渦輪的級數(shù)或者是提高渦輪前燃氣溫度；但前者增大重量和體積，對提高推重比不利，如波音777所用GE90、PW4084和瑞達800渦扇發(fā)動機，其壓氣機、渦輪的級數(shù)較多，增壓比、總增壓比較高，但推重比并不高；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，如M88、EJ200、F119使用單晶材料、定向結晶材料等先進材料和冷卻技術，比上一代軍用渦扇發(fā)動機提高渦輪前燃氣溫度150°C-20(TC以上，但繼續(xù)提高是非常困難的；并且目前的渦扇發(fā)動機的增壓比都是固定的，無法改變和提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種在不增多風扇、軸流式壓氣機、渦輪中任意一個級數(shù)，不提高渦輪前燃氣溫度的情況下，提高風扇和軸流式壓氣機的增壓比，從而提高推重比、降低耗油率的渦扇發(fā)動機。
[0004]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:渦輪風扇發(fā)動機，包括風扇、外涵道、軸流式壓氣機、蒸發(fā)式燃燒室、渦輪、尾噴管等渦扇發(fā)動機的所有結構，尾噴管中可有或無加力燃油噴嘴，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(fā)式燃燒室前之間，通過位于它們之間的在發(fā)動機啟動后及軸流式壓氣機增壓比低于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(nèi)部排氣活門與內(nèi)涵道連接，其出氣口在風扇后、軸流式壓氣機前，朝向軸流式壓氣機進氣口 ；軸流式壓氣機提高后的增壓比不高于風扇，軸流式壓氣機、渦輪的機械強度所承受的極限。
[0005]渦輪風扇發(fā)動機，包括風扇、外涵道、軸流式壓氣機、蒸發(fā)式燃燒室、渦輪、尾噴管等渦扇發(fā)動機的所有結構，其特征是還包括旁通管，其進氣口在風扇后或風扇后、軸流式壓氣機前，通過位于風扇機匣的在發(fā)動機啟動后及風扇增壓比低于提高后的增壓比時開啟，提高風扇增壓比后關閉的內(nèi)部排氣活門與風扇后連接，其出氣口在或朝向發(fā)動機進氣口 ；提高后的風扇增壓比不高于風扇、軸流式壓氣機、渦輪的機械強度所承受的極限。
[0006]所述風扇是單級風扇。
[0007]所述風扇是單級以上或多級風扇。
[0008]所述旁通管進出氣口之間的旁通管中無調(diào)節(jié)管內(nèi)壓縮空氣壓力的外部排氣活門。
[0009]所述旁通管進出氣口之間的旁通管中有調(diào)節(jié)管內(nèi)壓縮空氣壓力的外部排氣活門。
[0010]采用上述結構后，由于有旁通管、內(nèi)部排氣活門以及旁通管進出氣口之間的旁通管中還有或者無的外部排氣活門，在發(fā)動機啟動后運行時，內(nèi)部排氣活門開啟，將軸流式壓氣機后或風扇后的一部分壓縮空氣通過旁通管送回軸流式壓氣機或發(fā)動機進氣口，與軸流式壓氣機從風扇的進氣或發(fā)動機從空氣中的進氣一起增大其進氣壓力，經(jīng)過軸流式壓氣機或風扇連續(xù)不斷的壓縮，蒸發(fā)式燃燒室燃燒做功，壓縮后的壓縮空氣壓力都將逐漸增大，當壓縮后的壓縮空氣壓力增大到軸流式壓氣機或風扇提高后的增壓比的需要時，內(nèi)部排氣活門關閉，只用發(fā)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(nèi)的壓縮空氣壓力進行調(diào)節(jié)，然后用內(nèi)、外部排氣活門或內(nèi)部排氣活門的開啟與關閉保持提高后的增壓比不變繼續(xù)發(fā)動機的運行，并且保持渦輪前燃氣溫度不變；提高后的增壓比不高于風扇、軸流式壓氣機、渦輪的機械強度所承受的極限；即增壓比、推重比提高，耗油率降低，但風扇、軸流式壓氣機、渦輪的級數(shù)不增多，渦輪前燃氣溫度不提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細的描述:
[0012]圖1是本發(fā)明渦扇發(fā)動機的第一個結構示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明渦扇發(fā)動機的第二個結構示意圖。
[0014]圖3是本發(fā)明渦扇發(fā)動機的第三個結構示意圖。
[0015]圖4是本發(fā)明渦扇發(fā)動機的第四個結構示意圖。
[0016]圖5是本發(fā)明渦扇發(fā)動機的第五個結構示意圖。
[0017]圖6是本發(fā)明渦扇發(fā)動機的第六個結構示意圖。
[0018]圖7是本發(fā)明渦扇發(fā)動機的第七個結構示意圖。
[0019]圖8是本發(fā)明渦扇發(fā)動機的第八個結構示意圖。
【具體實施方式】
[0020]參照附圖1至8，本發(fā)明所述的渦扇發(fā)動機包括風扇1、外涵道2、軸流式壓氣機3、旁通管4、內(nèi)部排氣活門5、蒸發(fā)式燃燒室6、渦輪7、尾噴管8等；其中風扇I可為單級，如圖1至圖4所示；也可為單級以上或多級，如圖5至圖8所示；風扇1、軸流式壓氣機3分別與渦輪7通過軸連接；旁通管4的進氣口可以在軸流式壓氣機3后與蒸發(fā)式燃燒室6前之間，通過位于它們之間的內(nèi)部排氣活門5與內(nèi)涵道連接，其出氣口在風扇I后、軸流式壓氣機3前并朝向軸流式壓氣機3進氣口，如圖1、2、5、6所示；旁通管4的進氣口也可以在風扇I后或風扇I后、軸流式壓氣機3進氣口前,通過位于風扇I機匣的內(nèi)部排氣活門5與風扇I后連接，其出氣口在或朝向發(fā)動機進氣口，如圖3、4、7、8所示；在旁通管4進出氣口之間的旁通管中可以無調(diào)節(jié)管內(nèi)壓縮空氣壓力的外部排氣活門9，如圖1、3、5、7所示，也可以有如圖
2、4、6、8所示；尾噴管8中可有或無加力燃油噴咀。
[0021]當所述渦扇發(fā)動機為本發(fā)明圖1至圖8所示的渦扇發(fā)動機時，在啟動后運行時，內(nèi)部排氣活門5開啟，通過旁通管4、內(nèi)部排氣活門5以及旁通管4進出氣口之間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3或者風扇I的增壓比提高增大并保持不變，并且保持渦輪7前燃氣溫度不變，其過程如前文所述；無論是提高風扇I還是軸流式壓氣機3的增壓比，它們兩個增壓比都會被提高；在本實施例中，軸流式壓氣機3或風扇I由于處于運行狀態(tài)與旁通管4的組合有物理學中回旋加速器的作用，理論上可以將壓縮后的空氣壓力即增壓比很容易的提高。[0022]在本實施例中，軸流式壓氣機3、渦輪7的級數(shù)可根據(jù)需要選擇；旁通管4的數(shù)量為I至多個；內(nèi)部排氣活門5、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；其中圖2、圖6中旁通管4及外部排氣活門9可以在外涵道2中，也可在機體夕卜，外部排氣活門9的排氣壓力根據(jù)風扇I或軸流式壓氣機3提高后的增壓比等決定；本發(fā)明可用于目前的各種渦扇發(fā)動機特別是軍用渦扇發(fā)動機。
【權利要求】
1.渦輪風扇發(fā)動機，包括風扇(I)、外涵道(2)、軸流式壓氣機(3)、蒸發(fā)式燃燒室(6)、渦輪(7)、尾噴管(8)等渦扇發(fā)動機的所有結構，其特征是還包括旁通管(4)，其進氣口在軸流式壓氣機(3)后與蒸發(fā)式燃燒室(6)前之間，通過位于它們之間的在發(fā)動機啟動后及軸流式壓氣機(3)增壓比低于提高后的增壓比時開啟，提高軸流式壓氣機(3)增壓比后關閉的內(nèi)部排氣活門(5)與內(nèi)涵道連接，其出氣口在風扇(I)后、軸流式壓氣機(3)前，朝向軸流式壓氣機(3)進氣口 ；軸流式壓氣機(3)提高后的增壓比不高于風扇(I)、軸流式壓氣機(3)、渦輪(7)的機械強度所承受的極限。
2.渦輪風扇發(fā)動機，包括風扇(I)、外涵道(2)、軸流式壓氣機(3)、蒸發(fā)式燃燒室(6)、渦輪(7)、尾噴管(8)等渦扇發(fā)動機的所有結構，其特征是還包括旁通管(4)，其進氣口在風扇(I)后或風扇(I)后、軸流式壓氣機(3)進氣口前,通過位于風扇(I)機匣的在發(fā)動機啟動后及風扇(I)增壓比低于提高后的增壓比時開啟，提高風扇(I)增壓比后關閉的內(nèi)部排氣活門(5)與風扇⑴后連接，其出氣口在或朝向發(fā)動機進氣口 ；風扇⑴提高后的增壓比不高于風扇(I)、軸流式壓氣機(3)、渦輪(7)的機械強度所承受的極限。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的渦扇發(fā)動機，其特征是所述風扇(I)是單級風扇。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的渦扇發(fā)動機，其特征是所述風扇(I)是單級以上或多級風扇。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的渦扇發(fā)動機，其特征是所述旁通管(4)進出氣口之間的旁通管中無調(diào)節(jié)管內(nèi)壓縮空氣壓力的外部排氣活門(9)。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的渦扇發(fā)動機，其特征是所述旁通管(4)進出氣口之間的旁通管中有調(diào)節(jié)管內(nèi)壓縮空氣壓力的外部排氣活門(9)。
【文檔編號】F02K3/04GK103967650SQ201310656435
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年12月9日 優(yōu)先權日:2013年1月24日
【發(fā)明者】李吉光 申請人:李吉光