RU2014134786A

RU2014134786A - Компоновка редукторного турбовентиляторного газотурбинного двигателя

Info

Publication number: RU2014134786A
Application number: RU2014134786A
Authority: RU
Inventors: Даниэль Бернард КУПРАТИС; Фредерик М. ШВАРЦ
Original assignee: Юнайтед Текнолоджиз Корпорейшн
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2013-01-29
Publication date: 2016-03-27
Also published as: CA2856912A1; SG11201403011RA; EP3805542A1; EP2809940A4; SG10201901074VA; CA2856912C; BR112014016300A2; BR112014016300A8; BR112014016300B1; US20130192201A1; WO2013158187A1; RU2631956C2; EP2809940A1

Abstract

1. Газотурбинный двигатель, содержащий:компрессорную секцию;камеру сгорания, сообщающуюся по текучей среде с компрессорной секцией;турбинную секцию, сообщающуюся по текучей среде с камерой сгорания и содержащую турбину привода вентилятора и вторую турбину, причем турбина привода вентилятора содержит множество роторов турбины;вентилятор, имеющий множество лопаток, вращаемых вокруг оси, причем отношение числа лопаток вентилятора к числу роторов составляет от приблизительно 2,5 до приблизительно 8,5; исистему изменения скорости, приводимую в действие турбиной привода вентилятора для обеспечения вращения вентилятора вокруг оси;причем турбина привода вентилятора содержит первый задний ротор, прикрепленный к первому валу, а вторая турбина содержит второй задний ротор, прикрепленный ко второму валу,причем аксиально позади первого соединения между первым задним ротором и первым валом расположен первый подшипниковый узел, а аксиально позади второго соединения между вторым задним ротором и вторым валом расположен второй подшипниковый узел.2. Двигатель по п. 1, в котором первый подшипниковый узел и второй подшипниковый узел содержат роликовые подшипники.3. Двигатель по п. 1, в котором компрессорная секция содержит первый компрессор, приводимый в движение турбиной привода вентилятора через первый вал, и вторую компрессорную секцию, приводимую в движение второй турбиной через второй вал, причем первый подшипник поддерживает заднюю часть первого вала, а второй подшипник поддерживает заднюю часть второго вала.4. Двигатель по п. 3, в котором переднюю часть каждого из первого и второго валов поддерживает упорный подшипниковый узел.5. Двигате

Claims

1. Газотурбинный двигатель, содержащий:

компрессорную секцию;

камеру сгорания, сообщающуюся по текучей среде с компрессорной секцией;

турбинную секцию, сообщающуюся по текучей среде с камерой сгорания и содержащую турбину привода вентилятора и вторую турбину, причем турбина привода вентилятора содержит множество роторов турбины;

вентилятор, имеющий множество лопаток, вращаемых вокруг оси, причем отношение числа лопаток вентилятора к числу роторов составляет от приблизительно 2,5 до приблизительно 8,5; и

систему изменения скорости, приводимую в действие турбиной привода вентилятора для обеспечения вращения вентилятора вокруг оси;

причем турбина привода вентилятора содержит первый задний ротор, прикрепленный к первому валу, а вторая турбина содержит второй задний ротор, прикрепленный ко второму валу,

причем аксиально позади первого соединения между первым задним ротором и первым валом расположен первый подшипниковый узел, а аксиально позади второго соединения между вторым задним ротором и вторым валом расположен второй подшипниковый узел.

2. Двигатель по п. 1, в котором первый подшипниковый узел и второй подшипниковый узел содержат роликовые подшипники.

3. Двигатель по п. 1, в котором компрессорная секция содержит первый компрессор, приводимый в движение турбиной привода вентилятора через первый вал, и вторую компрессорную секцию, приводимую в движение второй турбиной через второй вал, причем первый подшипник поддерживает заднюю часть первого вала, а второй подшипник поддерживает заднюю часть второго вала.

4. Двигатель по п. 3, в котором переднюю часть каждого из первого и второго валов поддерживает упорный подшипниковый узел.

5. Двигатель по п. 1, в котором турбина привода вентилятора имеет первую выходную площадь в первой выходной точке и выполнена с возможностью вращения с первой скоростью, вторая турбинная секция имеет вторую выходную площадь во второй выходной точке и выполнена с возможностью вращения со второй скоростью, превышающей первую скорость, причем первый характеризующий параметр представляет собой произведение квадрата первой скорости и первой площади, второй характеризующий параметр представляет собой произведение квадрата второй скорости и второй площади, и отношение первого характеризующего параметра ко второму характеризующему параметру составляет от приблизительно 0,5 до приблизительно 1,5.

6. Двигатель по п. 5, в котором отношение первого характеризующего параметра ко второму характеризующему параметру больше или равно приблизительно 0,8.

7. Двигатель по п. 5, в котором первый характеризующий параметр больше или равен приблизительно 4.

8. Двигатель по п. 1, в котором система изменения скорости содержит редуктор, причем вентилятор и турбина привода вентилятора выполнены с возможностью вращения вокруг оси в первом направлении, а секция второй турбины выполнена с возможностью вращения во втором направлении, противоположном первому направлению.

9. Двигатель по п. 1, в котором система изменения скорости содержит редуктор, причем вентилятор, секция турбины привода вентилятора и секция второй турбины выполнены с возможностью вращения вокруг оси в первом направлении.

10. Двигатель по п. 1, в котором система изменения скорости содержит редуктор, причем вентилятор и секция второй турбины выполнены с возможностью вращения вокруг оси в первом направлении, а турбина привода вентилятора выполнена с возможностью вращения во втором направлении, противоположном первому направлению.

11. Двигатель по п. 1, в котором система изменения скорости содержит редуктор, причем вентилятор выполнен с возможностью вращения вокруг оси в первом направлении, а турбина привода вентилятора и вторая турбинная секция выполнены с возможностью вращения во втором направлении, противоположном первому направлению.

12. Двигатель по п. 1, в котором система изменения содержит понижающую зубчатую передачу с передаточным отношением, превышающим приблизительно 2,3.

13. Двигатель по п. 1, в котором вентилятор выполнен с возможностью подачи части воздуха в наружный контур, а степень двухконтурности определена как отношение части воздуха, подаваемого в наружный контур, к количеству воздуха, подаваемого в компрессорную секцию, при этом степень двухконтурности превышает приблизительно 6,0.

14. Двигатель по п. 9, в котором степень двухконтурности превышает приблизительно 10,0.

15. Двигатель по п. 1, в котором отношение давлений в вентиляторе меньше, чем приблизительно 1,5.

16. Двигатель по п. 1, в котором вентилятор содержит 26 или меньше лопаток.

17. Двигатель по п. 1, в котором указанная секция первой турбины имеет приблизительно от 3 до 6 ступеней.

18. Двигатель по п. 1, в котором отношение давлений в первой турбинной секции превышает, приблизительно 5:1.

19. Двигатель по п. 1, в котором удельная мощность больше, чем приблизительно 1,5 фунт-сила/дюйм³, и меньше или равна приблизительно 5,5 фунт-сила/дюйм³.

20. Двигатель по п. 1, в котором вторая турбина имеет по меньшей мере две ступени и способна работать при первом отношении давлений, а турбина привода вентилятора имеет более двух ступеней и способно работать при втором отношении давлений, которая меньше, чем первое отношение давлений.