RU202366U1 - Газотурбинный двигатель Стурова с вращением соосных роторов в противоположных направлениях - Google Patents
Газотурбинный двигатель Стурова с вращением соосных роторов в противоположных направлениях Download PDFInfo
- Publication number
- RU202366U1 RU202366U1 RU2020129725U RU2020129725U RU202366U1 RU 202366 U1 RU202366 U1 RU 202366U1 RU 2020129725 U RU2020129725 U RU 2020129725U RU 2020129725 U RU2020129725 U RU 2020129725U RU 202366 U1 RU202366 U1 RU 202366U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas turbine
- turbine engine
- turbine
- opposite directions
- compressor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D1/00—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
- F01D1/24—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines characterised by counter-rotating rotors subjected to same working fluid stream without intermediate stator blades or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/06—Rotors for more than one axial stage, e.g. of drum or multiple disc type; Details thereof, e.g. shafts, shaft connections
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D17/08—Centrifugal pumps
- F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
- F04D17/12—Multi-stage pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D19/00—Axial-flow pumps
- F04D19/02—Multi-stage pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
Газотурбинный двигатель с противоположным направлением вращения соосных валов и изменением направления движения газов в серповидном профиле каждого турбинного колеса почти на 180° может быть использован в качестве силовой установки турбовентиляторных или турбовинтовых двигателей самолетов, при применении согласующих мощность обоих роторов соответствующих редукторов ГТД может быть использован в качестве силовой установки вертолетов, катеров и кораблей, наземных транспортных средств военного и гражданского назначения. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к двигателестроению, к авиационным, стационарным, корабельным, наземным транспортным силовым установкам.
Известен газотурбинный двигатель (ГТД) по патенту на изобретение RU №2435 039. Недостатком данного ГТД является конструктивная сложность.
Известны также ГТД РД-10, РД-20, АИ-20, НК-12, ПС-90, Д-27. Указанные ГТД имеют применение в авиации, применение в остальных отраслях незначительно.
Известен также газотурбинный двигатель по патенту на изобретение RU №2 519 127 С 1, он имеет трубчатый основной и расположенный в нем соосный дополнительный вал, причем, оба вала вращаются в одном направлении.
При проведении информационного поиска стал известен многоступенчатый турбокомпрессор двигателя внутреннего сгорания, описанный в D 1 US 9500198 В 2 22.11.2016 г. или D 2 US 2007130944 А1 14.06.2007 г. имеющий корпус, установленный в нем вал ротора с колесами турбины и компрессора, размещенные в соответствующих корпусах, при этом в трубчатом вале турбокомпрессора дополнительно установлен соосно вал с колесами турбины и компрессора, размещенные в соответствующих корпусах, и вращением этого вала в противоположном трубчатому валу направлении. В данном турбокомпрессоре движение выхлопных газов ДВС последовательно воздействует на лопатки колес турбин, профиль лопаток колес турбин незначительно изменяет направление движения выхлопных газов, что не полностью использует энергию выхлопных газов ДВС.
Целью настоящей полезной модели является создание газотурбинного двигателя с более эффективным использованием энергии газов ГТД для привода полезной нагрузки помимо привода компрессорной части данного ГТД.
Для эффективного использования энергии газов ГТД каждый соосный ротор имеет два и более колес турбин с профилем лопаток, изменяющих направление газов почти на 180° в каждом колесе. Для передачи мощности от соосных роторов ГТД, вращающихся в противоположных направлениях, возможно применение согласующего редуктора.
На эскизе изображен предлагаемый газотурбинный многоступенчатый двигатель с согласующим редуктором соосных роторов при их вращении в противоположных направлениях.
Газотурбинный двигатель имеет корпус турбинных колес 1, корпус компрессорных колес 2, их соединяет камера сгорания 3 с установленными в ней по винтовой направляющими аппаратами 4. Роторы вращаются на подшипниках 5 в противоположных направлениях, согласование их вращения и передачу мощности осуществляет редуктор 6. Внутренним валом является вал 7, наружным валом 8 являются соединенные между собой ободы лопаток соединенные между собой трубчатым валом 9 последнее компрессорное и первое турбинное колеса. Для уплотнения зазора между внутренним валом и ступицами первого компрессорного колеса, последнего турбинного колеса применяются лабиринтные уплотнения 10, для уплотнения подшипниковых узлов наружного ротора и редуктора применяются самоподжимные манжеты или лабиринтные уплотнения.
Для передачи мощности от внутреннего вала 7 редуктору 6 установлена на валу 7 шестерня 12, для передачи мощности от наружного вала 8 редуктору 6 на ступице первого компрессорного колеса установлена шестерня 13. Передачу мощности от редуктора 6 осуществляет вал 14, на нем установлены шестерни 15 и 16, для передачи мощности от вала 7 при его вращении в противоположном валу 8 направлении в редукторе 6 установлена промежуточная шестерня 17, передающая вращение вала 7 через шестерню 11 шестерне 15 вала 14 редуктора 6. Поступление нагнетаемого воздуха в корпус компрессорных колес 2 происходит через патрубок 18, выход горячих газов из корпуса турбинных колес 1 происходит через патрубки 19.
Работа газотурбинного двигателя происходит следующим образом.
При вращении роторов 7 и 8 воздух по патрубку 18 поступает в корпус компрессорных колес 2, где при вращении компрессорных колес валов 7 и 8 лопатками компрессорных колес воздух приобретает ускорение, происходит повышение его давления, воздух поступает в камеру сгорания, в которую подается топливо, происходит его горение, давление газов в камере сгорания возрастает, газы по винтовым направляющим аппаратам 4 по касательной воздействуют на серповидные лопатки первого турбинного колеса, в профиле лопаток первого турбинного колеса изменяют направление своего движения почти на 180°, газы воздействуют на серповидные лопатки второго турбинного колеса в профиле лопаток которого вновь изменяют направление своего движения почти на 180°, воздействуют на серповидные лопатки третьего турбинного колеса и процесс повторяется в последующих колесах. Нечетные колеса компрессора и турбины соединены ободами и составляют наружный вал 8, четные колеса компрессора и турбины установлены ступицами на шлицы внутреннего вала 7, поэтому при последовательном изменении направления движения газов почти на 180° в серповидном профиле лопаток турбинных колес валы 7 и 8 приобретают противоположное направление своего вращения, приводят в противоположное направление вращение компрессорных колес. Изменение направления движения газов почти на 180° в серповидном профиле лопаток каждого турбинного колеса значительно повышает общий КПД газотурбинного двигателя, возрастает крутящий момент на валах 7 и 8 ГТД, появляется возможность привода ими в противоположных направлениях вращения колес вентиляторов турбовентиляторных или винтов турбовинтовых двигателей самолетов, при применении редуктора 6 предлагаемый ГТД может быть использован в качестве силовой установки вертолетов, катеров и кораблей, наземных транспортных средств военного и гражданского назначения.
Claims (1)
- Газотурбинный двигатель, имеющий корпуса компрессора и турбины, установленный между ними корпус камеры сгорания, размещенные в соответствующих корпусах и установленные на валах колеса турбины и компрессора с вращением этих валов в противоположенных направлениях, отличающийся тем, что размещенные в камере сгорания направляющие аппараты придают газам движение по винтовой линии, газы по касательной воздействуют на серповидный профиль лопаток турбинных колес, в серповидном профиле лопаток каждого турбинного колеса газы меняют направление своего движения почти на 180°, для согласования вращения валов ГТД и передачи мощности применяются редукторы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020129725U RU202366U1 (ru) | 2020-09-08 | 2020-09-08 | Газотурбинный двигатель Стурова с вращением соосных роторов в противоположных направлениях |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020129725U RU202366U1 (ru) | 2020-09-08 | 2020-09-08 | Газотурбинный двигатель Стурова с вращением соосных роторов в противоположных направлениях |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU202366U1 true RU202366U1 (ru) | 2021-02-15 |
Family
ID=74665703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020129725U RU202366U1 (ru) | 2020-09-08 | 2020-09-08 | Газотурбинный двигатель Стурова с вращением соосных роторов в противоположных направлениях |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU202366U1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5611663A (en) * | 1994-05-10 | 1997-03-18 | Man Gutehoffnungshutte Aktiengesellschaft | Geared multishaft turbocompressor and geared multishaft radial expander |
| DE19654840C2 (de) * | 1996-12-23 | 2001-12-13 | Mannesmann Ag | Mehrstufiger Turbokompressor |
| US9500198B2 (en) * | 2013-02-15 | 2016-11-22 | Ford Global Technologies, Llc | Multiple spool turbocharger |
| RU2716932C2 (ru) * | 2015-04-03 | 2020-03-17 | Турбоден Спа | Многоступенчатая турбина, предпочтительно для электростанций, работающих по органическому циклу ренкина |
-
2020
- 2020-09-08 RU RU2020129725U patent/RU202366U1/ru active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5611663A (en) * | 1994-05-10 | 1997-03-18 | Man Gutehoffnungshutte Aktiengesellschaft | Geared multishaft turbocompressor and geared multishaft radial expander |
| DE19654840C2 (de) * | 1996-12-23 | 2001-12-13 | Mannesmann Ag | Mehrstufiger Turbokompressor |
| US9500198B2 (en) * | 2013-02-15 | 2016-11-22 | Ford Global Technologies, Llc | Multiple spool turbocharger |
| RU2716932C2 (ru) * | 2015-04-03 | 2020-03-17 | Турбоден Спа | Многоступенчатая турбина, предпочтительно для электростанций, работающих по органическому циклу ренкина |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10968824B2 (en) | Compound cycle engine | |
| US10920662B2 (en) | Compound cycle engine | |
| US9926843B2 (en) | Compound cycle engine | |
| US9856789B2 (en) | Compound cycle engine | |
| US20160102607A1 (en) | Compressor of Axial Turbine Engine with Contra-Rotating Rotor | |
| CN109563779A (zh) | 机械驱动空气载具热管理装置 | |
| US10351252B2 (en) | Aircraft comprising a propulsion assembly including a pair of propellers at the rear of the fuselage | |
| US10502142B2 (en) | Turbine engine gearbox assembly with sets of inline gears | |
| US5103631A (en) | Differential gear assembly | |
| CN111706432A (zh) | 新型桨扇发动机及具有其的推进装置 | |
| CA2933112C (en) | Compound cycle engine | |
| CN104775900B (zh) | 复合循环发动机 | |
| US10393014B2 (en) | Engine assembly with exhaust pipe nozzle | |
| RU202366U1 (ru) | Газотурбинный двигатель Стурова с вращением соосных роторов в противоположных направлениях | |
| CA2933113C (en) | Compound cycle engine | |
| RU206267U1 (ru) | Многоступенчатый турбокомпрессор двигателя внутреннего сгорания |