RU2014134787A - Газотурбинный двигатель с высокоскоростной турбинной секцией низкого давления - Google Patents

Abstract

1. Газотурбинный двигатель, содержащий:вентилятор;компрессорную секцию, сообщающуюся по текучей среде с вентилятором и содержащую первую компрессорную секцию и вторую компрессорную секцию;секцию камеры сгорания, сообщающуюся по текучей среде с компрессорной секцией;турбинную секцию, сообщающуюся по текучей среде с секцией камеры сгорания, при этом турбинная секция содержит первую турбинную секцию и вторую турбинную секцию; причем первая турбинная секция и первая компрессорная секция выполнены с возможностью вращения в первом направлении, а вторая турбинная секция и вторая компрессорная секция выполнены с возможностью вращения во втором направлении, противоположном первому;при этом указанная первая турбинная секция имеет первую площадь выходного сечения в первой точке выхода и выполнена с возможностью вращения с первой скоростью;при этом указанная вторая турбинная секция имеет вторую площадь выходного сечения во второй точке выхода и выполнена с возможностью вращения со второй скоростью, превышающей первую скорость;при этом первый характеризующий параметр определен как произведение квадрата первой скорости и первой площади;при этом второй характеризующий параметр определен как произведение квадрата второй скорости и второй площади;при этом отношение первого характеризующего параметра ко второму характеризующему параметру составляет от приблизительно 0,5 до приблизительно 1,5; ипри этом предусмотрен редуктор между указанным вентилятором и каскадом низкого давления, приводимым в действие первой турбинной секцией, за счет чего вентилятор имеет возможность вращаться с более низкой скоростью, чем первая т

Claims (20)

1. Газотурбинный двигатель, содержащий:

вентилятор;

компрессорную секцию, сообщающуюся по текучей среде с вентилятором и содержащую первую компрессорную секцию и вторую компрессорную секцию;

секцию камеры сгорания, сообщающуюся по текучей среде с компрессорной секцией;

турбинную секцию, сообщающуюся по текучей среде с секцией камеры сгорания, при этом турбинная секция содержит первую турбинную секцию и вторую турбинную секцию; причем первая турбинная секция и первая компрессорная секция выполнены с возможностью вращения в первом направлении, а вторая турбинная секция и вторая компрессорная секция выполнены с возможностью вращения во втором направлении, противоположном первому;

при этом указанная первая турбинная секция имеет первую площадь выходного сечения в первой точке выхода и выполнена с возможностью вращения с первой скоростью;

при этом указанная вторая турбинная секция имеет вторую площадь выходного сечения во второй точке выхода и выполнена с возможностью вращения со второй скоростью, превышающей первую скорость;

при этом первый характеризующий параметр определен как произведение квадрата первой скорости и первой площади;

при этом второй характеризующий параметр определен как произведение квадрата второй скорости и второй площади;

при этом отношение первого характеризующего параметра ко второму характеризующему параметру составляет от приблизительно 0,5 до приблизительно 1,5; и

при этом предусмотрен редуктор между указанным вентилятором и каскадом низкого давления, приводимым в действие первой турбинной секцией, за счет чего вентилятор имеет возможность вращаться с более низкой скоростью, чем первая турбинная секция.

2. Двигатель по п.1, в котором указанное отношение больше или равно приблизительно 0,8.

3. Двигатель по п.1, в котором указанное отношение больше или равно приблизительно 1,0.

4. Двигатель по п.1, в котором указанный редуктор обеспечивает вращение указанного вентилятора во втором направлении, противоположном первому.

5. Двигатель по п.1, в котором указанный редуктор обеспечивает вращение указанного вентилятора в первом направлении.

6. Двигатель по п.5, в котором указанный редуктор представляет собой планетарный редуктор.

7. Двигатель по п.1, в котором передаточное отношение указанного редуктора превышает приблизительно 2,3.

8. Двигатель по п.7, в котором указанное передаточное отношение превышает приблизительно 2,5.

9 Двигатель по п.1, в котором указанный вентилятор выполнен с возможностью подачи части воздуха в наружный контур, а степень двухконтурности определена как часть воздуха, подаваемая в наружный контур, разделенная на количество воздуха, подаваемого в первую компрессорную секцию, при этом степень двухконтурности превышает приблизительно 6,0.

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

11. Двигатель по п.1, в котором указанный вентилятор содержит 26 или менее лопаток.

12. Двигатель по п.1, в котором указанная первая турбинная секция содержит по меньшей мере три ступени.

13. Двигатель по п.12, в котором указанная первая турбинная секция содержит вплоть до шести ступеней.

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

15. Турбинная секция газотурбинного двигателя, содержащая:

первую турбинную секцию;

вторую турбинную секцию;

при этом указанная первая турбинная секция имеет первую площадь выходного сечения в первой точке выхода и выполнена с возможностью вращения с первой скоростью, причем указанная первая турбинная секция имеет по меньшей мере 3 ступени;

при этом указанная вторая турбинная секция имеет вторую площадь выходного сечения во второй точке выхода и выполнена с возможностью вращения со второй скоростью, превышающей первую скорость, причем указанная вторая турбинная секция содержит 2 или менее ступеней;

при этом первый характеризующий параметр определен как произведение квадрата первой скорости и первой площади;

при этом второй характеризующий параметр определен как произведение квадрата второй скорости и второй площади;

при этом отношение первого характеризующего параметра ко второму характеризующему параметру составляет от приблизительно 0,5 до приблизительно 1,5

16. Турбинная секция по п.15, в которой указанные первая и вторая турбинные секции выполнены с возможностью вращения в противоположных направлениях относительно друг друга.

17. Турбинная секция по п.15, в которой соотношение давлений в первой турбинной секции превышает приблизительно 5:1.

18. Турбинная секция по п.15, в которой указанное отношение характеризующих параметров больше или равно приблизительно 0,8.

19. Турбинная секция по п.18, в которой указанное отношение больше или равно приблизительно 1,0.

20. Турбинная секция по п.15, в которой указанная первая турбинная секция содержит не более шести ступеней.