CN102606341B - 将退役航机改成燃机的方法及使用该方法改成的燃机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种将退役航机改成燃机的方法及使用该方法改成的燃机，所要解决的问题是：目前涡扇发动机改成地面用燃机的方法是，将低压压气机上的所有叶片做切顶处理，切顶后的燃机的功率大大降低。本发明的要点是：充分利用蜗扇发动机外涵中已被加压的空气。实现该要点的方案是从外涵道的尾部取出外涵道气体经过输气管道，再依次输入到气体引射器和低压压气机进气口。本发明的有益效果是：提高了总压比，从而提高了发动机的效率；同时，低压压气机进气口还吸入了外部空气，使进气量大大增加，增大了发动机的做功能力。

Description

将退役航机改成燃机的方法及使用该方法改成的燃机

技术领域

本发明涉及将退役航空涡扇发动机改成地面用燃气轮机（以下称燃机）的方法，及使用该方法改成的燃机。本发明所说的退役航机是指退役航空涡扇发动机。

背景技术

为保证安全性，当航空发动机使用到其寿命的10-20%时就退役，因此将退役航空发动机改成燃机，是一项十分有意义的工作，已引起各国的高度关注。涡扇航机包括低压压气机、外涵道和内涵道，目前将涡扇航机改成燃机的方法是，为去掉涡扇航机的外涵空气，将低压压气机上的所有叶片做切顶处理。每个叶片，顶部的扭角大，根部的扭角小。当把扭角大的顶部切除后，虽然去掉了外涵空气，但低压压气机的效率大大降低，即改后的燃机的功率大大降低。

发明内容

针对上述问题，为显著提高改后燃机的功率，本发明提供一种将退役航机改成燃机的方法，及使用该方法将退役航机改成的燃机。该方法不对低压压气机上的叶片做切顶处理，进而保留并利用了外涵空气。

将退役航机改成燃机的方法是：从外涵道的尾部取出外涵道气体，经过输气管道依次输入到气体引射器和低压压气机进气口（包括内、外涵道进气口）。

使用上述方法将退役航机改成的燃机是：包括低压压气机和外涵道，其特征是：外涵道尾部的出气口、输气管道、气体引射器和低压压气机进气口依次连接。

取出的外涵道气体是一种被加压的高压气体，它进入气体引射器并经气体引射器喷口喷出后，随高压气体向引射器内部流程的延伸，被吸入的外部空气逐渐与外涵道气体充分混合，并一起送入低压压气机的进气道，使发动机进气口气体压力增加。其中的外涵道气体进入到尾部后再次被取出，如此周而复始。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、它充分利用了被加压的外涵道气体，将该气体送入发动机进气道前的引射器，吸入了外部空气，并充分混合后，使低压压气机进气口气压增加，提高了压气机出口压力，从而提高了发动机的功率。

2、本发明不对低压压气机上的叶片做切顶处理，使改造燃机的工作量变小，改造成本大大降低。

附图说明

下面结合附图进一步说明本发明。

图1是气体引射器安装在低压压气机进气口及外涵道的结构示意图。

图2是图1的A向视图。

图3是图1的B-B的剖视图。

具体实施方式

从外涵道尾部取出外涵道气体的方法是：（参见图3）首先在外涵道6尾部的外壁的一个圆周上，开若干外涵道出气口61；其次在一圈外涵道出气口的外圈设一个燃机外涵引出气体集气环7（以下称尾部集气环），尾部集气环是一个圆管围成一个封闭的圆环，尾部集气环（圆环）的直径大于外涵道尾部的直径，在尾部集气环内径的环壁上开若干个尾部集气环进气口71，外涵道出气口和尾部集气环进气口的数量和径向位置一一对应，在每对外涵道出气口和尾部集气环进气口之间安装一个尾部出气管10，所有的尾部出气管呈径向分布，将外涵道气体取至尾部集气环里。本实施例的尾部出气管为六个；

参见图1，所说的气体引射器3为筒状，它的出风口（图中为右端）安装在低压压气机5进气口4，它的进风口（图中为左端）呈喇叭口形，在喇叭口上设引射器集气环1（以下称头部集气环）。参见图2，头部集气环也是一个圆管围成一个封闭的圆环，在头部集气环内径的环壁上设若干个径向分布的喷气管2，喷气管的进气口与头部集气环（圆环）连通，每个喷气管的截面呈扁圆形，所有的喷气管的出气口与环形管腔21联通，环形管腔的轴向最窄断面为喉管，环形管腔的喷口呈拉瓦尔形状，指向引射器内部；

将尾部集气环里的外涵道气体经过输气管道输入到气体引射器的方法是，输气管道8将头部集气环和尾部集气环带连通。输气管道可以是一条或一条以上，当一条以上时所有的输气管道相互并联。本实施例采用两条并联的输气管道（参见图3）。所说的输气管道可以是带换热器9的输气管道8，也可以是不带换热器的输气管道。所说的换热器9是指将取出的外涵道气体降温。由于取出的外涵道气体为高温、高压气体，如果使用带换热器的输气管道输送，经换热外涵道气体的温度降低，体积变小，则在容积和流速一定时，则该气体的流量变大，提高了燃机的功率，但降低了燃机的热效率；如果使用不带换热器的输气管道输送，则提高了燃机的热效率，但降低了燃机的功率。

燃机工作后，外涵道气体从其尾部依次进入尾部出气管、尾部集气环和输气管道，再依次进入引射器集气环和喷气管，经喷口喷向引射器内部。由于外涵道气体是被加压的气体，经喉管形喷嘴喷出时在每个喷嘴的周围形成负压，即在喇叭口内腔形成负压，将喇叭口外的外部空气吸入引射器内，随高压气体向引射器内部流程的延伸，外部空气逐渐与主流气体充分混合，并一起送入低压压气机的进气道，使发动机进气口气体压力增加。即外涵道气体和被吸入的空气一起送入低压压气机进气口即发动机进气道，其中的外涵道气体再次进入尾部集气环、再次被取出，如此周而复始。

Claims (3)

1.一种将退役航机改成燃机的方法，其特征是：从外涵道的尾部取出外涵道气体，经过输气管道，再依次输入到气体引射器和低压压气机进气口；

从外涵道的尾部取出外涵道气体的方法是：首先在外涵道尾部的外壁的一个圆周上，开若干外涵道出气口，形成一圈外涵道出气口；其次在一圈外涵道出气口的外圈设一个尾部集气环，尾部集气环是一个圆管围成一个封闭的圆环，在尾部集气环内径的环壁上开若干个尾部集气环进气口，外涵道出气口和尾部集气环进气口的数量和径向位置一一对应，在每对外涵道出气口和尾部集气环进气口之间安装一个尾部出气管，所有的尾部出气管呈径向分布，将外涵道气体取至尾部集气环里；

所说的气体引射器为筒状，它的出风口安装在低压压气机进气口，它的进风口呈喇叭口形，在喇叭口上设引射器集气环，引射器集气环也是一个圆管围成一个封闭的圆环，在引射器集气环内径的环壁上设若干个径向分布的喷气管，喷气管的进气口与头部集气环连通，每个喷气管的截面呈扁圆形，所有的喷气管的出气口与环形管腔联通，环形管腔的轴向最窄断面为喉管，环形管腔的喷口呈拉瓦尔形状，指向引射器内部；

将尾部集气环里的外涵道气体经过带换热器的输气管道，再输入到气体引射器的方法是，带换热器的输气管道将引射器集气环和尾部集气环连通，其中带换热器的输气管道为两个，相互并联。

2.使用权利要求1所述的方法将退役航机改成的燃机，包括低压压气机和外涵道，其特征是：外涵道尾部的出气口、输气管道、气体引射器和低压压气机进气口依次连接。

3.按照权利要求2所述的将退役航机改成的燃机，其特征是：

在外涵道尾部的出气口与输气管道之间设置尾部集气环，具体是，在外涵道尾部的外壁的一个圆周上，开若干外涵道出气口，形成一圈外涵道出气口；尾部集气环设置在外涵道出气口的外圈，尾部集气环是一个圆管围成一个封闭的圆环，在尾部集气环内径的环壁上开若干个尾部集气环进气口，外涵道出气口和尾部集气环进气口的数量和径向位置一一对应，在每对外涵道出气口和尾部集气环进气口之间安装一个尾部出气管，所有的尾部出气管呈径向分布；

所说的气体引射器为筒状，它的出风口安装在低压压气机进气口，它的进风口呈喇叭口形，在喇叭口上设引射器集气环，引射器集气环也是一个圆管围成一个封闭的圆环，在引射器集气环内径的环壁上设若干个径向分布的喷气管，喷气管的进气口与头部集气环连通，每个喷气管的截面呈扁圆形，所有的喷气管的出气口与环形管腔联通，环形管腔的轴向最窄断面为喉管，环形管腔的喷口呈拉瓦尔形状，指向引射器内部；

输气管道将尾部集气环和头部集气环连通。