CN101592081B - 一种燃气涡轮发电发动机 - Google Patents
一种燃气涡轮发电发动机 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101592081B CN101592081B CN2009100436024A CN200910043602A CN101592081B CN 101592081 B CN101592081 B CN 101592081B CN 2009100436024 A CN2009100436024 A CN 2009100436024A CN 200910043602 A CN200910043602 A CN 200910043602A CN 101592081 B CN101592081 B CN 101592081B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- engine
- generator
- compressor
- rotor
- gas turbine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
本发明涉及一种燃气涡轮发电发动机,其要点是压气机转子内置有起动/发电机,发电机的转子嵌在压气机转子内,发电机定子设置在发动机中心轴上,发动机中心轴的前端与压气机机匣固接,后端与涡轮机匣连接,压气机转子和燃气涡轮转子上分别设有磁悬浮轴承。本发明采用磁悬浮轴承和电动燃油泵,省去滑油系统,提高了可靠性,减少了附件传动机构,旋转轴的长度减小,发动机重量减轻5%-10%。采用了回热器回收排气余热,提高了发动机热能利用率,可减少油耗5-10%,发动机的排气温度降低100K-150K,发动机的红外辐射强度减少60%-80%,提高了飞机的隐身性能和生存能力。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃气涡轮发动机,具体涉及一种燃气涡轮发电发动机。
背景技术
燃气涡轮发动机,主要由压气机、燃烧室、燃气涡轮、动力涡轮、排气管和附件系统组成,并通过动力输出轴输出机械功,驱动负载如直升机旋翼工作。这种发动机输出的是机械能,发动机排气温度高,导致发动机红外辐射强度高,不利于飞机隐身,热排气直接排到空气中,造成能量一定的浪费,热效率低,耗油率高,从而使运行成本提高。燃气涡轮发动机的燃气涡轮转子和动力涡轮转子,又以不同的转速旋转,转子系统结构和轴承支承系统复杂,轴向长度长。况且这种燃气涡轮发动机通常带有机械式的燃油泵,由燃气涡轮发动机的附件传动机构驱动,使得这种燃气涡轮发动机结构复杂,重量重。加之该发动机还有一个较复杂的滑油系统,使发动机结构更复杂,可靠性降低。现代飞机正朝着多电方向发展,需要更多的电能,尤其是采用电力推进器的飞机,包括采用太阳能(电池)在内的混合能源飞机。而现行的发动机难以满足多电飞机的这种需要。
也有采用动力涡轮的输出轴带动发电机发电以满足上述用电的需求。但这将使燃气涡轮发动机的结构变得更复杂,轴向长度更长,重量进一步增加,功重比下降,从而导致飞机性能和经济性下降。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足,提供一种重量轻,结构简单,耗油率和排气温度低,红外隐身性能好,输出电能专供采用电力推进的飞行器用的燃气涡轮发电发动机。
本发明包含有压气机机匣、压气机转子、燃烧室、涡轮机匣、燃气涡轮转子、发动机中心轴、排气管和燃油泵,其特征在于所述的压气机转子内置有起动/发电机,发电机转子嵌在压气机转子内,并组合为一体,发电机定子设置在发动机中心轴上;所述的发动机中心轴的前端与压气机机匣固接,后端与涡轮机匣连接;所述的压气机转子和燃气涡轮转子上分别设有磁悬浮轴承。
为进一步实现本发明,所述的燃油泵为电动燃油泵,并固接在压气机机匣上;所述的涡轮机匣连接有回热器,回热器与离心压气机和燃烧室由连接管连接;所述的燃油泵、磁悬浮轴承、起动/发电机和固接在压气机机匣上的控制器电连接。
本发明的燃气涡轮发电发动机的工作原理是:发动机起动时,由外部电源或储电池向起动/发电机供电,带动压气机转子和燃气涡轮转子旋转,当发动机达到设定的转速时,燃气涡轮转子带动压气机转子和起动/发电机转子旋转发电。
本发明的优点是起动/发电机设置在燃气涡轮发动机的压气机转子内,缩短了旋转轴的长度;用磁悬浮轴承取代传统的接触式滚动轴承,省去滑油系统,提高了可靠性;用电动燃油泵代替齿轮驱动燃油泵,减少了附件传动机构,发动机重量减轻5%-10%;采用了回热器回收排气余热,提高了发动机热能利用率,可减少油耗5-10%,发动机的排气温度降低100K-150K,发动机的红外辐射强度减少60%-80%,提高了飞机的隐身性能和生存能力。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2为本发明的电连接示意图。
图中1、压气机机匣,2、起动/发电机,3、压气机转子,4、燃油泵,5、离心压气机,6、燃油管,7、燃气涡轮转子,8、燃烧室,9、连接管,10、发电机转子,11、回热器,12、涡轮机匣,13、排气管,14、磁悬浮轴承,15、控制器,16、导线,17、发电机定子,18、发动机中心轴。
具体实施方式
由以上附图所示,本发明由压气机机匣1、压气机转子3、燃烧室8、涡轮机匣12、燃气涡轮转子7、排气管13和固接在压气机机匣1上的燃油泵4组成,燃油泵4为电动燃油泵。压气机转子3内置有起动/发电机2,发电机转子10嵌在压气机转子3内,并组合为一体,发电机定子17设置在发动机中心轴18上。发动机中心轴18的前端固接在压气机机匣1上,后端与涡轮机匣12连接。磁悬浮轴承14分别设在压气机转子3和燃气涡轮转子7上。
发动机中心轴18由压气机机匣1和涡轮机匣12支撑。回热器11进口与涡轮机匣12连接,回热器11出口与排气管13连接,回热器11与离心压气机5和燃烧室8由连接管9连接。起动/发电机2、磁悬浮轴承14、燃油泵4和固接在压气机机匣1上的控制器15由导线16电连接,起动/发电机2通过控制器15向燃油泵4、磁悬浮轴承14和其它用电设备供电。
燃油泵4通过导线16与控制器15相连,通过燃油管6与燃烧室8相连,将从燃油箱来的燃油送到燃烧室8。
发动机起动时,由储电池或外部电源向起动/发电机2供电,起动/发电机2带动压气机转子3和燃气涡轮转子7旋转,压缩空气依次流过压气机、回热器11的冷气流通道、燃烧室8、燃气涡轮、回热器11的热气流通道,最后由排气管13排向大气中。压缩气体在燃烧室8中喷油燃烧,提高压缩气体的温度,使发动机的转速逐渐升高,当转速达到设定转速时,外部电源自动断开,起动/发电机2自动转为发电机,为飞机的所有用电设备提供电能。
Claims (4)
1.一种燃气涡轮发电发动机,包含有压气机机匣(1)、压气机转子(3)、燃烧室(8)、涡轮机匣(12)、燃气涡轮转子(7)、发动机中心轴(18)、排气管(13)和燃油泵(4),其特征在于:所述的压气机转子(3)内置有起动/发电机(2),发电机转子(10)嵌在压气机转子(3)内,并组合为一体,发电机定子(17)设置在发动机中心轴(18)上;所述的发动机中心轴(18)的前端与压气机机匣(1)固接,后端与涡轮机匣(12)连接;所述的压气机转子(3)和燃气涡轮转子(7)上分别设有磁悬浮轴承(14)。
2.根据权利要求1所述发电发动机,其特征在于:所述的燃油泵(4)为电动燃油泵,并固接在压气机机匣(1)上。
3.根据权利要求1所述发电发动机,其特征在于:所述的涡轮机匣(12)连接有回热器(11),回热器(11)与离心压气机(5)和燃烧室(8)由连接管(9)连接。
4.根据权利要求1所述发电发动机,其特征在于:所述的燃油泵(4)、磁悬浮轴承(14)、起动/发电机(2)和固接在压气机机匣(1)上的控制器(15)电连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009100436024A CN101592081B (zh) | 2009-06-05 | 2009-06-05 | 一种燃气涡轮发电发动机 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN2009100436024A CN101592081B (zh) | 2009-06-05 | 2009-06-05 | 一种燃气涡轮发电发动机 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101592081A CN101592081A (zh) | 2009-12-02 |
CN101592081B true CN101592081B (zh) | 2011-06-15 |
Family
ID=41406928
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2009100436024A Active CN101592081B (zh) | 2009-06-05 | 2009-06-05 | 一种燃气涡轮发电发动机 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101592081B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103557044A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-02-05 | 张旭 | 降低移动柴油发电机噪声及红外目标特征的隐身罩 |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3006997B1 (fr) * | 2013-06-14 | 2016-12-23 | Airbus | Aeronef a moyens de propulsion electriques |
CN104179574A (zh) * | 2014-08-23 | 2014-12-03 | 武汉英康汇通电气有限公司 | 一种涡轮发电机 |
CN104196585A (zh) * | 2014-09-02 | 2014-12-10 | 叶金辉 | 一种磁悬浮orc低品位废热发电系统 |
CN104847418B (zh) * | 2015-05-14 | 2018-02-09 | 北京良明宇航节能动力装备技术开发中心 | 微燃热电联供装置 |
CN105275874A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-01-27 | 中国航空动力机械研究所 | 单级离心压气机 |
US9902506B2 (en) * | 2016-03-10 | 2018-02-27 | General Electric Company | Using aircraft data recorded during flight to predict aircraft engine behavior |
CN105822432A (zh) * | 2016-04-22 | 2016-08-03 | 山东元动力科技有限公司 | 一种微型涡喷发动机 |
CN107013265B (zh) * | 2017-04-25 | 2018-12-25 | 黄绍忠 | 一种垂直向磁浮涡轮发动机 |
CN110552790B (zh) * | 2018-06-01 | 2024-04-02 | 刘慕华 | 一种动力系统及其控制方法 |
CN109057969A (zh) * | 2018-08-08 | 2018-12-21 | 北京航空航天大学 | 一种微型燃气轮机 |
CN108869037A (zh) * | 2018-09-14 | 2018-11-23 | 青岛云深动力科技有限公司 | 燃气轮机 |
CN111005768A (zh) * | 2019-11-21 | 2020-04-14 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种航空发动机转子电磁配重装置 |
CN111042921B (zh) * | 2019-12-27 | 2024-07-16 | 至玥腾风科技集团有限公司 | 一种多级涡轮式微型燃气轮机 |
CN110985215B (zh) * | 2019-12-27 | 2024-05-24 | 西安觉天动力科技有限责任公司 | 用于微小型涡喷发动机的起发一体系统 |
CN112065585A (zh) * | 2020-09-18 | 2020-12-11 | 中国航发贵州黎阳航空动力有限公司 | 一种燃气轮机排气结构 |
CN116771434A (zh) * | 2021-12-01 | 2023-09-19 | 西安觉天动力科技有限责任公司 | 工质驱动的微型涡轮发电装置 |
CN115258168A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-11-01 | 上海翠日航空科技有限公司 | 无人飞行器专用混合动力发电系统 |
-
2009
- 2009-06-05 CN CN2009100436024A patent/CN101592081B/zh active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103557044A (zh) * | 2013-11-08 | 2014-02-05 | 张旭 | 降低移动柴油发电机噪声及红外目标特征的隐身罩 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101592081A (zh) | 2009-12-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101592081B (zh) | 一种燃气涡轮发电发动机 | |
CN201428517Y (zh) | 一种辅助动力装置 | |
CN201896664U (zh) | 微型燃气轮机发电装置 | |
US7868476B2 (en) | Wind-driven electric power generation system | |
CN103089407B (zh) | 转子离合式电动发电涡轮增压器及其辅助控制电路与方法 | |
CN103089405B (zh) | 转子离合式电动发电涡轮增压器 | |
EP1783364A2 (en) | Wind power generation systems and method of operating same | |
EP3494045A1 (en) | Hybrid aircraft | |
CN110985215B (zh) | 用于微小型涡喷发动机的起发一体系统 | |
WO2008121378A1 (en) | Wind-driven electric power generation system | |
US20100001531A1 (en) | Vertical axis wind turbine powered electricity generating system for charging electric automobile batteries | |
CN103277184B (zh) | 立式涡轮增压器 | |
US7804185B1 (en) | Non-fuel combusting stand alone air turbine engine | |
CN102691529B (zh) | 微型涡轮喷气发动机或涡轮增压器的启动发电装置 | |
CN107813947A (zh) | 一种利用排气续航的混合动力无人飞行器 | |
US20190112971A1 (en) | Hybrid turbocharger system and method | |
US10125610B2 (en) | Air turbine engine for moving vehicle | |
CN105952539A (zh) | 一种微型涡喷发动机 | |
CN202417664U (zh) | 废气涡轮发电机 | |
CN107813948A (zh) | 基于微型燃气轮机全电推进的无人飞行器 | |
CN105736134B (zh) | 混合动力燃气螺管转子发动机 | |
CN115434762A (zh) | 一种基于内循环供电的空气磁能发电系统 | |
CN104929777A (zh) | 轴流式热电装置 | |
CN201460987U (zh) | 空气动力发动机 | |
CN204349695U (zh) | 多功能发电机组 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |