SU1739065A1 - Газотурбинный двигатель - Google Patents

Abstract

Использование: авиадвигателестрое- ние, противообледенительные системы газотурбинных двигателей. Сущность изобретени : газотурбинный двигатель с центральным телом в выхлопном тракте содержит теплообменник, расположенный в центральном теле и выполненный в виде конуса с гофрированным кожухом, образующим продольные каналы, подключенные входами к трубопроводу подвода воздуха, а выходами к магистрали, соединенной с про- тивообледенительной системой. За теплообменником внутри гофрированного кожуха и соосно ему установлена реактивна  турбина и механически св занный с ней нагреватель , при этом длина лопаток турбины равна высоте гофр кожуха. 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к авиадвигате- лестроению. в частности к противообледе- нительным системам ГТД.

Известен газотурбин ч ый двигатель с противообледенительным устройством на входе, обогреваемым теплом выход щих из двигател  газов, с заслонкой в выхлопном патрубке и перепускным турбопроводом с регулируемым дросселем и эжектором, питаемым из закомпрессорной полости.

Известна выбранна  за прототип газотурбинна  установка, содержаща  входное устройство с системой антиобледенени , выхлопную шахту с газовоздушным теплообменником и ГТД, снабженный теп- лоизолирующим кожухом, внутренн   tio- лость которого св зана с выхлопной шахтой и сообщена с атмосферой воздухозаборным трубопроводом и установленным в нем нагнетателем .

Недостатком прототипа  вл етс  необходимость изготовлени  специального теплообменника и нагнетател  что повышает

материальные затраты, вес двигател  и расход энергии на функционирование системы противообледенени . f

Целью изобретени   вл етс  снижение расхода энергии и материальных затрат на противообледенительную систему, т.е. повышение экономичности и эффективности газотурбинного двигател .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что теплообменник расположен в центральном теле выходного устройства газотурбинного двигател  и выполнен в виде конуса и охватывающего его с образованием продольных каналов гофрированного кожуха, входы в каналы расположены в передней по потоку рабочего тела двигател  части теплообменника , их выходы - в задней части теплообменника , а трубопровод подвода холодного воздуха и магистраль отвода нагретого воздуха подключены соответственно к входам и выходам каналов. Кроме того, газотурбинный двигатель снабжен установленными за теплообменником реактивной турбиной и

со С

vj

iCJ iO

ю

|0

ел

механически св занным с ней нагнетателем , расположенным в задней по потоку части теплообменника внутри гофрированного кожуха и соосно ему. причем длина лопаток турбины равна высоте гофр кожуха.

На фиг. 1 показана принципиальна  схема работы противообледенительной системы ГТД; на фиг. 2 - вариант выполнени  устройства; на фиг. 3 - центральное тело выхлопного тракта (теплообменник); на фиг 4 - разрез А-А на фиг. 3.

Газотурбинный двигатель 1 содержит входное устройство 2 с пылезащитным устройством (ПЗУ) 3, компрессор 4, камеру сгорани  (не показана), турбину 5, выхлопной тракт 6 с центральным телом 7 и противооб- леденительную систему (ПОС) входного устройства

Противообпеденительнач система включает выполненное в виде теплообменника центральное тело 7 выхлопного тракта, трубопровод 8 отбора холодного воздуха от компрессора, магистраль 9 отвода нагретого воздуха от теплообменника к ПЗУ 3.

Центральное тело 7 (фиг 3 и 4) имеет внутренний конус 10 и охватывающий его гофрированный кожух 11 с образованием продольных наружных каналов 12, сообщенных с проточной частью 13 выхлопного тракта, и внутренних продольных каналов 14 сообщенных с входным воздушным трубопроводом 8 и выходной воздушной магистралью 9 отвода нагретого воздуха к ПОС 3 Воздушный трубопровод 8 соединен с компрессорной полостью (фиг. 1) или с атмосферой (фиг 2).

Вариант выполнени  газотурбинного двигател  (фиг. 2) включает установленные за теплообменн йком осевую реактивную турбину 15, механически св занную с осевым нагнетателем 16, который установлен в нагреваемой полости теплообменника внутри гофрированного кожуха 11 и соосно ему. Турбина 15 установлена в аэродинамической тени центрального тела и выполнена так, что длина ее лопаток равна высоте гофр задней части гофрированного кожуха 11 Воздух в систему противообледенени  отбираетс  по трубопроводу 8 из атмосферы. В процессе работы газотурбинного двигател  1 внутренн   полость центрального тела 7 (гофрированного кожуха 11) соединена трубопроводом 8 с компрессорной полостью отбора сжатого воздуха (фиг 1), сжатый воздух за счет разницы давлений поступает в полость гофрированного кожуха и каналы 14. Гор чие выхлопные газы, двига сь вдоль

проточной части 13 выхлопного тракта, омывают гофрированный кожух 11 и, проход  по каналам 12 между гофрами, нагревают воздух в кожухе 11. Нагретый таким образом сжатый воздух из каналов 14 поступает за

счет разницы давлений по магистрали 9 в ПЗУ 3 входного узла и обогревает его, предотвраща  обледенение.

В варианте вып мнени  газотурбинного двигател  (фиг. 2) циркул ци  воздуха в системе ПОС обеспечиваетс  нагнетателем 16, который приводитс  во вращение турбиной 15, вращаемой энергией выхлопных газов , проход щих по проточной части 13. Использование предложенной конструкции позвол ет повысить эффективность и экономичность ГТД за счет снижени  затрат энергии и материальных затрат на функционирование противообледенительной системы двигател 

Claims (2)

1. Газотурбинный двигатель, содержащий расположенный в его выхлопном тракте теплообменник, подключенный на входе по обогреваемой среде к трубопроводу подвода воздуха, а на выходе посредством магистрали к противообледенительной системе, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности двигател  с центральным телом, теплообменник

размещен в центральном теле и выполнен в виде конуса и охватывающего его с образованием продольных каналов гофрированного кожуха, входы в каналы расположены в передней по потоку рабочего тела двигател 

части теплообменника, их выходы - в задней части теплообменника, а трубопровод подвода воздуха и магистраль подключены соответственно к входам и выходам каналов

2. Двигатель по п 1 отличающийс   тем, что, с целью повышени  экономичности , он снабжен установленными за теплообменником реактивной турбиной и механически св занным с ней нагнетате0 лем. расположенным в задней по потоку части теплообменника внутри гофрированного кожуха и соосно ему, причем длина лопаток турбины равна высоте гофр кожуха

И I ,з

8

Фиг.1

IS

А-А

8