專利名稱：高效渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱能、動(dòng)力與推進(jìn)領(lǐng)域，尤其是一種高效渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)以及傳統(tǒng)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)均是在壓氣機(jī)和動(dòng)力透平之間設(shè) 燃燒室，而在動(dòng)力透平之后雖然有加力燃燒室的結(jié)構(gòu)，但沒有作為連續(xù)工作的燃燒室。這種 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)在動(dòng)力透平和壓氣機(jī)之間的燃燒室的溫度要求很高，因此，對動(dòng)力透平的葉片要 求也相當(dāng)苛刻，從而導(dǎo)致了這類發(fā)動(dòng)機(jī)造價(jià)昂貴等一系列問題。為此，需要發(fā)明一種動(dòng)力透 平工作溫度相對較低和/或動(dòng)力透平工作流量較小的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)以降低這類發(fā)動(dòng)機(jī)的造 價(jià)，改善發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下一種高效渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，包括涵道、壓氣機(jī)和動(dòng)力透平，所述壓氣機(jī)和所述動(dòng)力 透平設(shè)置在所述涵道內(nèi)，所述動(dòng)力透平對所述壓氣機(jī)輸出動(dòng)力，在所述壓氣機(jī)和所述動(dòng)力 透平之間設(shè)第一燃燒室，在所述動(dòng)力透平和所述涵道的涵道噴管之間設(shè)第二燃燒室。所述高效渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)還包括旁通通道，所述壓氣機(jī)和所述第一燃燒室之間的 高壓氣體空間設(shè)為未燃?xì)怏w空間，所述動(dòng)力透平和所述第二燃燒室之間的空間設(shè)為半燃?xì)?體空間，所述旁通通道連通所述未燃?xì)怏w空間和所述半燃?xì)怏w空間，所述旁通通道將部分 壓縮空氣不經(jīng)所述第一燃燒室直接導(dǎo)入所述第二燃燒室。在所述涵道的進(jìn)氣口前方處設(shè)風(fēng)扇構(gòu)成燃燒室串聯(lián)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明的原理是在涵道內(nèi)設(shè)置壓氣機(jī)和動(dòng)力透平，動(dòng)力透平對壓氣機(jī)輸出動(dòng)力， 在動(dòng)力透平的前后設(shè)置兩個(gè)燃燒室，在設(shè)置在動(dòng)力透平前的燃燒室內(nèi)只噴入少量燃料使工 質(zhì)的溫升處于較低水平，從而降低動(dòng)力透平的工作溫度以實(shí)現(xiàn)降低動(dòng)力透平葉片的材料成 本，同時(shí)還可以使動(dòng)力透平的轉(zhuǎn)速有較大幅度的提高(因溫度較低，所以可以承受更大的 離心力)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率，在設(shè)置在動(dòng)力透平后的燃燒室內(nèi)噴入 大量燃料，使之燃燒后從噴管中噴出獲得推力；在這種結(jié)構(gòu)中，動(dòng)力透平的工作溫度較低， 但工作流量并沒有較大幅度的降低。為了減少動(dòng)力透平的工作流量，從而減小動(dòng)力透平的 直徑，本發(fā)明設(shè)置了旁通通道，使經(jīng)壓氣機(jī)壓縮后的高壓空氣直接進(jìn)入設(shè)置在動(dòng)力透平后 的燃燒室，燃料與這部分空氣在這個(gè)燃燒室內(nèi)混合燃燒，在不經(jīng)過任何葉輪類機(jī)構(gòu)的前提 下從噴管中噴出猶如火箭燃燒室一樣獲得推力；在這種結(jié)構(gòu)中，動(dòng)力透平的工作流量可以 大幅度降低，也就是說動(dòng)力透平的直徑可以大幅度減小，從而減少離心力的作用，可提高轉(zhuǎn) 速，提高壓比和效率。所謂第一燃燒室是指設(shè)置在動(dòng)力透平和壓氣機(jī)之間的燃燒室；所謂第二燃燒室是 指設(shè)置在動(dòng)力透平和涵道噴管之間的燃燒室；所謂涵道噴管是指與涵道的尾端連通的噴 管，其功能是獲得反向推動(dòng)力；所謂的前方是指涵道的氣體入口方向，與之相對應(yīng)，后方是指涵道噴管的出口方向；所謂旁通通道的功能是將經(jīng)壓氣機(jī)壓縮后的壓縮空氣不經(jīng)第一燃 燒室直接導(dǎo)入第二燃燒室，它的形狀可以是管，也可以是環(huán)形通道；所謂的未燃?xì)怏w空間是 指經(jīng)過壓氣機(jī)壓縮后的沒有進(jìn)行任何燃燒反應(yīng)的壓縮氣體所存在的空間；所謂半燃?xì)怏w空 間是指經(jīng)過壓氣機(jī)壓縮后的進(jìn)行了部分燃燒反應(yīng)(即內(nèi)部含有氧，氧的含量可高可低)的 壓縮氣體所存在的空間；所謂“所述動(dòng)力透平對所述壓氣機(jī)輸出動(dòng)力”是指動(dòng)力透平推動(dòng)壓 氣機(jī)旋轉(zhuǎn)，包括同軸設(shè)置，也包括經(jīng)過齒輪等的等速或變速結(jié)構(gòu)推動(dòng)的設(shè)置方式。本發(fā)明的有益效果如下本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的高效、低排放和低造價(jià)。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1如圖1所示的高效渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，包括涵道1、壓氣機(jī)2和動(dòng)力透平3，其特征在 于壓氣機(jī)2和動(dòng)力透平3設(shè)置在涵道1內(nèi)，動(dòng)力透平3對壓氣機(jī)2輸出動(dòng)力，在壓氣機(jī)2 和動(dòng)力透平3之間設(shè)第一燃燒室203，在動(dòng)力透平3和涵道1的涵道噴管4之間設(shè)第二燃燒 室 204。實(shí)施例2如圖2所示的高效渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例1的區(qū)別在于高效渦輪噴氣發(fā)動(dòng) 機(jī)還包括旁通通道6，壓氣機(jī)2和第一燃燒室203之間的高壓氣體空間設(shè)為未燃?xì)怏w空間 2203，動(dòng)力透平3和第二燃燒室204之間的空間設(shè)為半燃?xì)怏w空間3204，旁通通道6連通未 燃?xì)怏w空間2203和半燃?xì)怏w空間3204，旁通通道6將未燃?xì)怏w空間2203中的部分壓縮空 氣不經(jīng)第一燃燒室203直接導(dǎo)入第二燃燒室204。實(shí)施例3如圖3所示的高效渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其與實(shí)施例2的區(qū)別在于在涵道1的進(jìn)氣口 5前方處設(shè)風(fēng)扇7構(gòu)成燃燒室串聯(lián)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。
權(quán)利要求
一種高效渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，包括涵道(1)、壓氣機(jī)(2)和動(dòng)力透平(3)，其特征在于所述壓氣機(jī)(2)和所述動(dòng)力透平(3)設(shè)置在所述涵道(1)內(nèi)，所述動(dòng)力透平(3)對所述壓氣機(jī)(2)輸出動(dòng)力，在所述壓氣機(jī)(2)和所述動(dòng)力透平(3)之間設(shè)第一燃燒室(203)，在所述動(dòng)力透平(3)和所述涵道(1)的涵道噴管(4)之間設(shè)第二燃燒室(204)。
2.如權(quán)利要求1所述高效渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于所述高效渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)還 包括旁通通道(6)，所述壓氣機(jī)(2)和所述第一燃燒室(203)之間的高壓氣體空間設(shè)為未燃 氣體空間(2203)，所述動(dòng)力透平(3)和所述第二燃燒室(204)之間的空間設(shè)為半燃?xì)怏w空 間(3204)，所述旁通通道(6)連通所述未燃?xì)怏w空間(2203)和所述半燃?xì)怏w空間(3204)， 所述旁通通道(6)將部分壓縮空氣不經(jīng)所述第一燃燒室(203)直接導(dǎo)入所述第二燃燒室 (204)。
3.如權(quán)利要求1所述高效渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在所述涵道(1)的進(jìn)氣口(5) 前方處設(shè)風(fēng)扇(7)構(gòu)成燃燒室串聯(lián)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高效渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，包括涵道、壓氣機(jī)和動(dòng)力透平，所述壓氣機(jī)和所述動(dòng)力透平設(shè)置在所述涵道內(nèi)，所述動(dòng)力透平對所述壓氣機(jī)輸出動(dòng)力，在所述壓氣機(jī)和所述動(dòng)力透平之間設(shè)第一燃燒室，在所述動(dòng)力透平和所述涵道的涵道噴管之間設(shè)第二燃燒室。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)高效、低排放、低造價(jià)。
文檔編號F02K3/06GK101968012SQ20101051150
公開日2011年2月9日 申請日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者靳北彪 申請人:靳北彪