RU113306U1

RU113306U1 - BIOTATIVE TWO-STAGE FAN OF THE AVIATION TWO-CIRCUIT TURBOREACTIVE ENGINE

Info

Publication number: RU113306U1
Application number: RU2011126587/06U
Authority: RU
Inventors: Олег Иванович Иванов; Виктор Иванович МИЛЕШИН
Priority date: 2011-06-29
Filing date: 2011-06-29
Publication date: 2012-02-10

Abstract

1. Биротативный двухступенчатый вентилятор авиационного двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащий наружный корпус и размещенные в нем по ходу потока два осевых рабочих колеса с противоположным вращением и выходной осевой спрямляющий аппарат, раскручивающий воздушный поток за вентилятором до осевого направления, отличающийся тем, что дополнительно содержит межлопаточный спрямляющий аппарат с короткими профилированными лопатками, расположенный между рабочими колесами на внутренней поверхности наружного корпуса, при этом короткие профилированные лопатки выполнены с возможностью уменьшения отрицательной закрутки потока на входе на второе по ходу потока осевое рабочее колесо. ! 2. Биротативный двухступенчатый вентилятор авиационного двухконтурного турбореактивного двигателя по п.1, отличающийся тем, что радиальная высота профилированных лопаток спрямляющего аппарата составляет 5-10% общей высоты лопатки второго по ходу потока осевого рабочего колеса. 1. A birotational two-stage fan of an aircraft double-circuit turbojet engine, containing an outer casing and two axial impellers with opposite rotation and an outlet axial straightening apparatus, which spinning the air flow behind the fan to the axial direction, which additionally contains an interscapular rectifier apparatus with short profiled blades, located between the impellers on the inner surface of the outer casing, while the short profiled blades are made with the possibility of reducing the negative flow swirl at the inlet to the axial impeller second along the flow direction. ! 2. Birotating two-stage fan of the aircraft by-pass turbojet engine according to claim 1, characterized in that the radial height of the profiled blades of the straightening apparatus is 5-10% of the total height of the blade of the second downstream axial impeller.

Description

Полезная модель относится к авиационному газотурбостроению, конкретно к авиационным двухконтурным турбореактивным двигателям.The utility model relates to aviation gas turbine construction, specifically to aircraft dual-circuit turbojet engines.

Известен двухконтурный турбореактивный двигатель с закопотированным двухступенчатым биротативным вентилятором (патент США №6763653).Known dual-circuit turbojet engine with kotopotirovannymi two-stage birobative fan (US patent No. 6763653).

Биротативный двухступенчатый вентилятор содержит наружный корпус (капот) с размещенными в нем рабочими колесами первой и второй ступеней и выходным спрямляющим аппаратом, связанным с наружным корпусом, образующими проточную часть вентилятора.The biirotic two-stage fan contains an outer casing (hood) with impellers of the first and second stages located in it and an output rectifier connected to the outer casing, forming the flow part of the fan.

Рабочие колеса вентилятора имеют спрофилированные лопатки, равномерно относительно друг друга размещенные по поверхности втулочного диска (ступицы).The impellers of the fan have profiled blades, evenly relative to each other, placed on the surface of the sleeve disk (hub).

За рабочим колесом второй ступени вентилятора расположен выходной спрямляющий аппарат, лопатки которого равномерно размещены по окружности выходного сечения вентилятора.Behind the impeller of the second stage of the fan there is an output rectifier, the blades of which are evenly spaced around the circumference of the output section of the fan.

При работе вентилятора на входе в первое рабочее колесо натекающий поток имеет осевое направление. Вследствие работы сжатия к первом рабочем колесе за ним поток получает закрутку по направлению вращения первого рабочего колеса вентилятора (положительная закрутка потока). Второе рабочее колесо биротативного вентилятора вращается в противоположную сторону относительно направления вращения первого колеса вентилятора. Закрутка потока за первым рабочим колесом на входе во второе рабочее колесо будет направлена против его направления вращения, т.е. на входе во второе рабочее колесо поток имеет отрицательную закрутку. В связи с этим в периферийной области на входе во второе рабочее колесо воздух имеет сверхзвуковую скорость потока. Одновременно резко уменьшается угол натекания потока на периферийные сечения второго рабочего колеса.When the fan is operating at the entrance to the first impeller, the inflowing stream has an axial direction. Due to the compression operation to the first impeller, the flow behind it receives a swirl in the direction of rotation of the first fan impeller (positive swirl of the flow). The second impeller of the biotational fan rotates in the opposite direction relative to the direction of rotation of the first fan wheel. The flow swirl behind the first impeller at the entrance to the second impeller will be directed against its direction of rotation, i.e. at the entrance to the second impeller, the flow has a negative swirl. In this regard, in the peripheral region at the entrance to the second impeller, the air has a supersonic flow rate. At the same time, the angle of leakage of the flow to the peripheral sections of the second impeller decreases sharply.

При небольших углах натекания потока на рабочее колесо характеристика периферийной области рабочего колеса очень чувствительна к изменению направления потока. С уменьшением расхода воздуха взрастающий угол атаки потока ограничивает запас газодинамической устойчивости периферийных сечений второго рабочего колеса, а максимальный расход воздуха ограничивается увеличенными отрицательными углами атаки. В результате при низких углах натекания потока диапазон устойчивой работы по расходу воздуха второго рабочего колеса, и двухступенчатого биротативного вентилятора в целом, сужается.At small angles of flow leakage onto the impeller, the characteristic of the peripheral region of the impeller is very sensitive to a change in the direction of flow. With decreasing air consumption, the increasing angle of attack of the flow limits the margin of gas-dynamic stability of the peripheral sections of the second impeller, and the maximum air consumption is limited by increased negative angles of attack. As a result, at low angles of flow leakage, the range of stable operation by the air flow rate of the second impeller, and the two-stage birobative fan as a whole, narrows.

В основу полезной модели положена задача расширения диапазона устойчивой работы двухступенчатого биротативного вентилятора.The utility model is based on the task of expanding the range of stable operation of a two-stage biotic fan.

Техническим результатом является расширение диапазона устойчивой работы двухступенчатого биротативного вентилятора путем уменьшения отрицательной закрутки потока на входе в периферийные сечения второго осевого рабочего колеса.The technical result is the expansion of the range of stable operation of a two-stage birobative fan by reducing the negative flow swirl at the entrance to the peripheral sections of the second axial impeller.

Поставленная задача решается тем, что биротативпый двухступенчатый вентилятор авиационного двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащий наружный корпус и размещенные в нем по ходу потока два осевых рабочих колеса с противоположным вращением и выходной осевой спрямляющий аппарат, раскручивающий воздушный поток за вентилятором до осевого направления, дополнительно содержит межлопаточный спрямляющий аппарат с короткими профилированными лопатками, расположенный между рабочими колесами на внутренней поверхности наружного корпуса, при этом короткие профилированные лопатки выполнены с возможностью уменьшения отрицательной закрутки потока на входе на второе по ходу потока осевое рабочее колесо.The problem is solved in that the birotativny two-stage fan of an aircraft dual-circuit turbojet engine, containing an outer casing and two axial impellers with opposite rotation and an output axial straightening apparatus placed therein, spinning the air flow behind the fan to the axial direction, additionally contains an interscapular straightening apparatus with short profiled blades located between the impellers on the inner surface of the outer to case, while short profiled blades are made with the possibility of reducing the negative swirl of the flow at the entrance to the second axial impeller along the flow.

Целесообразно, чтобы радиальная высота профилированных лопаток спрямляющего аппарата составляла 5-10% общей высоты лопатки второго по ходу потока осевого рабочего колеса.It is advisable that the radial height of the profiled blades of the straightening apparatus is 5-10% of the total height of the blades of the second axial impeller along the flow.

Полезная модель поясняется рисунком, на котором представлена принципиальная схема биротативного двухступенчатого вентилятора.The utility model is illustrated in the figure, which shows a schematic diagram of a bi-biotic two-stage fan.

Биротативный двухступенчатый вентилятор содержит наружный корпус 1, рабочее колесо первой ступени 2 и рабочее колесо второй ступени 3. Между рабочими колесами на внутренней поверхности наружного корпуса 1 расположен спрямляющий аппарат 4 с короткими лопатками. Короткие профилированные лопатки выполнены с возможностью уменьшения отрицательной закрутки воздушного потока. Для этого целесообразно, чтобы радиальная высота лопаток составляла 5-10% общей высоты лопатки второго рабочего колеса. За вторым рабочим колесом 3 расположен выходной спрямляющий аппарат 5, раскручивающий поток на выходе из вентилятора до осевого направления.The biirotic two-stage fan contains an outer casing 1, an impeller of the first stage 2 and an impeller of the second stage 3. Between the impellers on the inner surface of the outer casing 1 there is a straightening apparatus 4 with short blades. Short profiled blades are configured to reduce the negative swirl of the air flow. For this, it is advisable that the radial height of the blades is 5-10% of the total height of the blades of the second impeller. Behind the second impeller 3 there is an output straightening device 5, which untwists the flow at the outlet of the fan to the axial direction.

При работе вентилятора лопаточная решетка кольцевого спрямляющего аппарата отклоняет поток за первым рабочим колесом по направлению вращения второго рабочего колеса, уменьшая или вообще ликвидируя отрицательную закрутку потока на входе во второе рабочее колесо вентилятора. Соответственно уменьшается скорость и увеличивается угол натекания потока в периферийных сечениях второго рабочего колеса. Этим достигается снижение потерь в периферийной части второго рабочего колеса и увеличение запаса газодинамической устойчивости второго рабочего колеса и биротативного двухступенчатого вентилятора в целом.When the fan is operating, the blade lattice of the annular straightening apparatus deflects the flow behind the first impeller in the direction of rotation of the second impeller, reducing or completely eliminating the negative swirl of the flow at the entrance to the second impeller of the fan. Accordingly, the speed decreases and the angle of leakage of the flow in the peripheral sections of the second impeller increases. This achieves a reduction in losses in the peripheral part of the second impeller and an increase in the gas-dynamic stability of the second impeller and the biotic two-stage fan as a whole.

Claims

1. Biirotational two-stage fan of an aircraft dual-circuit turbojet engine, comprising an outer casing and two axial impellers with opposite rotation and an output axial straightening apparatus placed therein along the flow, spinning the air flow behind the fan to the axial direction, characterized in that it further comprises an interscapular straightening apparatus with short profiled blades located between the impellers on the inner surface of the outer casing, while m short shaped blades are made with the possibility of reducing the negative swirl of the flow at the inlet to the second axial impeller along the flow.

2. Biirotational two-stage fan of an aircraft dual-circuit turbojet engine according to claim 1, characterized in that the radial height of the profiled blades of the rectifier apparatus is 5-10% of the total height of the blades of the second axial impeller along the flow.