Турбомашина двухконтурной конструкции с косвенным изменением сечения горловины для выпуска газов - RU2007129434A

Реферат

1. Турбомашина двухконтурной конструкции (10), содержащая газотурбинный двигатель (14), снабженный воздуходувкой (20), расположенной симметрично относительно продольной оси (12) турбомашины, а также кольцеобразной гондолой (16), симметрично расположенной вдоль продольной оси турбомашины и охватывающей газотурбинный двигатель с целью формирования совместно с указанным выше газотурбинным двигателем кольцеобразного канала (38), предназначенного для циркуляции холодного потока, проходящего через турбомашину, причем передний край гондолы охватывает воздуходувку газотурбинного двигателя, а задний неподвижный край образует трубу для выпуска отработанных газов (40), выводимых из турбомашин, при этом указанная труба для выпуска отработанных газов имеет такое сечение горловины (42), которое соответствует ее минимальному поперечному сечению, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит

средства (44) для отбора воздуха из канала (38), предназначенного для циркуляции потока холодного воздуха, в месте, расположенном непосредственно перед сечением горловины (42) трубы для выпуска отработанных газов;

средства (52; 56) для нагнетания воздуха, отбираемого в месте, расположенном непосредственно за выпускным сечением горловины трубы для выпуска отработанных газов, причем нагнетание производится с возможностью обеспечения открытия косвенным образом сечения горловины;

средства (62) для отбора и сжатия воздуха, наружного по отношению к турбомашине, и

средства (66) для нагнетания воздуха, отбираемого в месте, расположенном в непосредственной близости от выпускного сечения горловины (42), причем отбор воздуха производится в направлении в значительной степени перпендикулярном и даже противоположном направлению потока воздуха, циркулирующего внутри канала (38), предназначенного для циркуляции потока холодного воздуха, и таким образом, чтобы обеспечивалась возможность перекрытия, косвенным образом, сечения горловины за счет аэродинамической блокировки расхода воздуха, проходящего через указанное сечение горловины.

2. Турбомашина по п.1, в которой средства отбора воздуха представлены множеством входных отверстий (44), открывающихся в канал (38), предназначенный для циркуляции потока холодного воздуха и выходящих в кольцеобразный коллектор (46), расположенный внутри газотурбинного двигателя (14), причем указанный коллектор подключен к входному отверстию насоса (48), имеющего выходное отверстие (48a), выходящее во внутреннюю полость газотурбинного двигателя.

3. Турбомашина по п.2, в которой газотурбинный двигатель (14) содержит первичный кожух (34), симметрично расположенный вдоль продольной оси (12) турбомашины и центральный корпус (32), коаксиально расположенный внутри первичного кожуха, причем первичный кожух имеет на своем заднем конце кольцеобразное отверстие (52) открывающееся во внутреннюю полость газотурбинного двигателя и выходящее в канал (38), предназначенный для циркуляции потока холодного воздуха, в месте, расположенном непосредственно за сечением горловины (42) трубы для выпуска отработанных газов, причем такое расположение указанного отверстия позволяет отводить воздух, отбираемый из канала циркуляции холодного воздуха за счет существующей разницы давлений.

4. Турбомашина по п.2, в которой газотурбинный двигатель (14) содержит первичный кожух (34), симметрично расположенный относительно продольной оси (12) турбомашины и центральный корпус (32), коаксиально расположенный внутри первичного кожуха, причем первичный кожух имеет на своем заднем конце множество выходных отверстий (56), выходящих в канал (38), предназначенный для циркуляции потока холодного воздуха в месте, расположенном непосредственно за сечением горловины трубы для выпуска отработанных газов (42), и соединенных с выходным отверстием (48a) насоса (48) посредством кольцеобразного диффузора (58), причем такое расположение указанных отверстий позволяет отводить отбираемый воздух в канал циркуляции потока холодного воздуха.

5. Турбомашина по любому из пп.2-4, дополнительно содержащая управляющий клапан (51), встроенный коллектором (48) и насосом (48).

6. Турбомашина по п.1, в которой средства отбора наружного воздуха представлены по меньшей мере одним отверстием для ввода наружного воздуха (62), выходящим во внутреннюю полость турбомашины и соединенным с входным отверстием насоса (48), оборудованного модулем объемной упругости и установленного во внутренней полости газотурбинного двигателя (14).

7. Турбомашина по п.6, в которой насос (48) имеет выходное отверстие (48b), соединенное посредством кольцеобразного диффузора (68) с множеством воздушных инжекторов (66), выходящих в канал (38), предназначенный для циркуляции потока холодного воздуха, в месте, расположенном в непосредственной близости от сечения горловины (42), причем указанные инжекторы ориентированы в направлении в значительной степени перпендикулярном и даже противоположном направлению потока воздуха, циркулирующего внутри указанного канала, предназначенного для циркуляции потока холодного воздуха.

8. Турбомашина по п.6 или 7, дополнительно содержащая управляющий клапан (67), встроенный между отверстием для ввода наружного воздуха (62) и насосом (48).

9. Способ изменения сечения горловины трубы (40) для выпуска отработанных газов с постоянным выпускным сечением в турбомашине двухконтурной конструкции, отличающийся тем, что

для открытия, косвенным образом, сечения горловины (42), производят отбор воздуха из канала (38), предназначенного для циркуляции потока холодного воздуха турбомашины в месте, расположенном непосредственно перед сечением горловины и нагнетание этого воздуха в трубу для выпуска отработанных газов в месте, расположенном непосредственно за сечением горловины трубы для выпуска отработанных газов для увеличения эффективного выпускного сечения; и

для перекрытия, косвенным образом, сечения горловины (42), производят отбор воздуха, наружного по отношению к турбомашине, его последующее сжатие и нагнетание в месте, расположенном в непосредственной близости от сечения горловины, причем указанное нагнетание воздуха производят в направлении в значительной степени перпендикулярном и даже противоположном направлению потока воздуха, протекающего в канале (38), предназначенном для циркуляции потока холодного воздуха, и выполняют с возможностью обеспечения аэродинамической блокировки расхода воздуха, проходящего через сечение горловины.

10. Способ по п.9, согласно которому управление фазами открытия и перекрытия сечения горловины (42) производят с учетом обеспечения необходимого режима работы турбомашины.