CN211500823U - 涡扇空气增压发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于航空发动机技术领域，公开了一种涡扇空气增压发动机。本实用新型包括低压压气机区段、高压压气机区段、高压涡轮区段和低压涡轮区段，以及第一风扇区段，高压压气机区段和高压涡轮区段之间的内涵道内为安装有加热装置的加热区段，加热区段上设置有进气通道，外涵道的出气口连通进气通道的进口；外涵道内安装有第二风扇区段，第二风扇区段的扇叶与内涵道的中心轴的夹角为α，第一风扇区段的扇叶与内涵道的中心轴的夹角为β，α<β。本实用新型增加了气压强度，提高了发动机的动力，使得涡扇空气增压发动机高效而无污染，节省了资源。

Description

涡扇空气增压发动机

技术领域

本实用新型属于航空发动机技术领域，具体涉及一种涡扇空气增压发动机。

背景技术

航空发动机是飞机的重要组成部分，当前正在使用的航空发动机包括涡轮喷气发动机、涡扇发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机等。其中，涡扇发动机又叫做涡轮风扇发动机，是指由喷管喷射出的燃气与风扇排出的空气共同产生反作用推力的燃气涡轮发动机。

现有技术中，涡扇发动机主要由风扇区段、低压压气机区段、高压压气机区段、燃烧室区段、高压涡轮区段、低压涡轮区段和排气区段组成，被高速旋转的风扇压缩的空气经分流装置分为两部分，一部分进入内涵道，另一部分进行外涵道，进入内涵道的空气在压气机内继续被压缩后，进入燃烧室与燃料快速混合，被点燃后形成高温、高压的燃气，燃气经高压涡轮机带动压气机旋转，离开高压涡轮机的燃气在低压涡轮机中继续膨胀做功，带动风扇旋转，经过低压涡轮后的燃气由内涵道的喷管排出发动机，产生推力。在操作中，空气从风扇区段提供至低压压气机区段的入口，然后经过高压压气机区段，在这两个区段，多个轴向压缩机逐渐压缩空气，直到空气达到燃烧区段，燃料与压缩的空气混合且在燃烧区段内焚烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段发送至高压涡轮区段，然后穿过低压涡轮区段的燃料气流驱动涡轮区段，将燃烧气体发送穿过排气区段，例如，至大气。

然而，现有涡扇发动机在工作的过程中需要消耗大量的燃油，废气排放量比较大，造成大量的污染和燃油资源的浪费。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种涡扇空气增压发动机。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种涡扇空气增压发动机，包括依次安装于内涵道内的低压压气机区段、高压压气机区段、高压涡轮区段和低压涡轮区段,以及安装于内涵道进气口和外涵道进气口的第一风扇区段，低压压气机区段位于内涵道靠近第一风扇区段的一端，所述高压压气机区段和高压涡轮区段之间的内涵道内为安装有加热装置的加热区段，加热区段上设置有连通内涵道和外涵道的进气通道，外涵道的出气口连通进气通道的进口；所述外涵道内安装有第二风扇区段，第二风扇区段的扇叶与内涵道的中心轴的夹角为α，第一风扇区段的扇叶与内涵道的中心轴的夹角为β，α<β。

进一步优选的是，所述加热装置为安装于内涵道内的加热管。加热管的加热速度快，效率高，价格低廉，使用寿命长，节约成本。

更进一步优选的是，所述加热管设置有多根，相邻的两根加热管支架间隔设置。多根加热管一起，互不干扰，可以加速加热效率和温度，空气遇热膨胀增压，在保证空气的流通速度的情况下，使得发动机喷射出去的空气压强更高，提高了发动机的功效。

更进一步优选的是，所述第二风扇区段通过轴承连接于内涵道的外壁上。采用轴承连接第二风扇区段与内涵道的外壁，在保证第二风扇区段的转动效果的情况下可以使得第二风扇区段安装更加方便，节约安装时间和成本。

更进一步优选的是，所述进气通道设置有多个，每个进气通道内均设置有单向阀。多个进气通道可以均匀排布于内涵道的外壁上，可以使得空气从外涵道流向内涵道的效率更高，从而使得空气的补充更加高效，进一步的加强了加热区段的空气压强，从而间接的进一步加强了发动机的功效。单向阀可以保证空气始终是在向内涵道内流通的，可以防止内涵道内的空气流向外涵道。

更进一步优选的是，所述第二风扇区段安装有至少两个风扇，相邻的两个风扇中靠近进气通道一侧的一个风扇为第一导向风扇，另一个风扇为第二导向风扇，第一导向风扇的扇叶与内涵道的中心轴的夹角为α1，第二导向风扇与内涵道的中心轴的夹角为α2，α1<α2，第一风扇区段和第二风扇区段相配合，使得进入外涵道内的空气逐渐向进气通道汇聚，加速进气通道的进气效率，进而提高加热区段的压强，提高发动机的动力。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型结构简单，将原有的燃油点燃空气的方式变换为加热空气来增加压强的方式，同样可以增加气压强度，提高发动机的动力，避免了燃油造成的污染；将外涵道内的空气导入加热区段内一起加压，在保证利用外涵道内的空气进行降温的情况下，可以利用起外涵道内的空气，避免浪费，进一步增加气压强度，提高发动机的动力；而第二风扇区段9的扇叶与内涵道1的中心轴的夹角为α小于第一风扇区段7的扇叶与内涵道1的中心轴的夹角为β，则使得进入外涵道内的空气尽可能高效的进入加热区段内，进一步增加气压强度，再次提高发动机的动力，使得本实用新型的涡扇空气增压发动机高效而无污染，节省资源。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1-内涵道；2-低压压气机区段；3-高压压气机区段；4-高压涡轮区段；5-低压涡轮区段；6-外涵道；7-第一风扇区段；8-加热装置；9-第二风扇区段。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本实用新型作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本实用新型提供的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

在一些例子中，由于一些实施方式属于现有或常规技术，因此并没有描述或没有详细的描述。

此外，本文中记载的技术特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，还可以在一个或多个实施例中以任意合适的方式组合。对于本领域的技术人员来说，易于理解与本文提供的实施例有关的方法的步骤或操作顺序还可以改变。附图和实施例中的任何顺序仅仅用于说明用途，并不暗示要求按照一定的顺序，除非明确说明要求按照某一顺序。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，在合理情况下(不构成自相矛盾的情况下)，均包括直接和间接连接(联接)。

实施例一：

如图1所示，本实施例的一种涡扇空气增压发动机，包括依次安装于内涵道1内的低压压气机区段2、高压压气机区段3、高压涡轮区段4和低压涡轮区段5，以及安装于内涵道1进气口和外涵道6进气口的第一风扇区段7，低压压气机区段2位于内涵道1靠近第一风扇区段7的一端，所述高压压气机区段3和高压涡轮区段4之间的内涵道1内为安装有加热装置8的加热区段，加热区段上设置有连通内涵道1和外涵道6的进气通道，外涵道6的出气口连通进气通道的进口；所述外涵道6内安装有第二风扇区段9，第二风扇区段9的扇叶与内涵道1的中心轴的夹角为α，第一风扇区段7的扇叶与内涵道1的中心轴的夹角为β，α<β。

本实用新型结构简单，将原有的燃油点燃空气的方式变换为加热空气来增加压强的方式，同样可以增加气压强度，提高发动机的动力，避免了燃油造成的污染；将外涵道内的空气导入加热区段内一起加压，在保证利用外涵道内的空气进行降温的情况下，可以利用起外涵道内的空气，避免浪费，进一步增加气压强度，提高发动机的动力；而第二风扇区段9的扇叶与内涵道1的中心轴的夹角为α小于第一风扇区段7的扇叶与内涵道1的中心轴的夹角为β，则使得进入外涵道内的空气尽可能高效的进入加热区段内，进一步增加气压强度，再次提高发动机的动力，使得本实用新型的涡扇空气增压发动机高效而无污染，节省资源。

实施例二：

本实施例是在实施例一基础上做出的进一步改进，本实施例与实施例一的具体区别是：

本实施例中进一步优选的是，所述加热装置8为安装于内涵道内的加热管。加热管的加热速度快，效率高，价格低廉，使用寿命长，节约成本。

实施例三：

本实施例是在实施例二基础上做出的进一步改进，本实施例与实施例二的具体区别是：

本实施例中进一步优选的是，所述加热管设置有多根，相邻的两根加热管支架间隔设置。多根加热管一起，互不干扰，可以加速加热效率和温度，空气遇热膨胀增压，在保证空气的流通速度的情况下，使得发动机喷射出去的空气压强更高，提高了发动机的功效。

实施例四：

本实施例是在实施例一至实施例三中任一实施例基础上做出的进一步改进，本实施例与实施例一至实施例三中任一实施例的具体区别是：

本实施例中进一步优选的是，所述第二风扇区段9通过轴承连接于内涵道1的外壁上。采用轴承连接第二风扇区段9与内涵道1的外壁，在保证第二风扇区段9的转动效果的情况下可以使得第二风扇区段9安装更加方便，节约安装时间和成本。

实施例五：

本实施例是在实施例一至实施例四中任一实施例基础上做出的进一步改进，本实施例与实施例一至实施例四中任一实施例的具体区别是：

本实施例中进一步优选的是，所述进气通道设置有多个，每个进气通道内均设置有单向阀。多个进气通道可以均匀排布于内涵道1的外壁上，可以使得空气从外涵道6流向内涵道1的效率更高，从而使得空气的补充更加高效，进一步的加强了加热区段的空气压强，从而间接的进一步加强了发动机的功效。单向阀可以保证空气始终是在向内涵道1内流通的，可以防止内涵道1内的空气流向外涵道6。

实施例六：

本实施例是在实施例一至实施例五中任一实施例基础上做出的进一步改进，本实施例与实施例一至实施例五中任一实施例的具体区别是：

本实施例中进一步优选的是，所述第二风扇区段9安装有至少两个风扇，相邻的两个风扇中靠近进气通道一侧的一个风扇为第一导向风扇，另一个风扇为第二导向风扇，第一导向风扇的扇叶与内涵道1的中心轴的夹角为α1，第二导向风扇与内涵道1的中心轴的夹角为α2，α1<α2，例如，当第二风扇区段9刚好安装有两个风扇时，α1<α2<β，即，第一风扇区段7和第二风扇区段9相配合，使得进入外涵道6内的空气逐渐向进气通道汇聚，加速进气通道的进气效率，进而提高加热区段的压强，提高发动机的动力。

本实用新型不局限于上述可选实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本实用新型权利要求界定范围内的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种涡扇空气增压发动机，包括依次安装于内涵道(1)内的低压压气机区段(2)、高压压气机区段(3)、高压涡轮区段(4)和低压涡轮区段(5),以及安装于内涵道(1)进气口和外涵道(6)进气口的第一风扇区段(7)，低压压气机区段(2)位于内涵道(1)靠近第一风扇区段(7)的一端，其特征在于：所述高压压气机区段(3)和高压涡轮区段(4)之间的内涵道(1)内为安装有加热装置(8)的加热区段，加热区段上设置有连通内涵道(1)和外涵道(6)的进气通道，外涵道(6)的出气口连通进气通道的进口；所述外涵道(6)内安装有第二风扇区段(9)，第二风扇区段(9)的扇叶与内涵道(1)的中心轴的夹角为α，第一风扇区段(7)的扇叶与内涵道(1)的中心轴的夹角为β，α<β。

2.根据权利要求1所述的涡扇空气增压发动机，其特征在于：所述加热装置(8)为安装于内涵道内的加热管。

3.根据权利要求2所述的涡扇空气增压发动机，其特征在于：所述加热管设置有多根，相邻的两根加热管支架间隔设置。

4.根据权利要求1所述的涡扇空气增压发动机，其特征在于：所述第二风扇区段(9)通过轴承连接于内涵道(1)的外壁上。

5.根据权利要求1所述的涡扇空气增压发动机，其特征在于：所述进气通道设置有多个，每个进气通道内均设置有单向阀。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的涡扇空气增压发动机，其特征在于：所述第二风扇区段(9)安装有至少两个风扇，相邻的两个风扇中靠近进气通道一侧的一个风扇为第一导向风扇，另一个风扇为第二导向风扇，第一导向风扇的扇叶与内涵道(1)的中心轴的夹角为α1，第二导向风扇与内涵道(1)的中心轴的夹角为α2，α1<α2。

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