Способ циркуляции воздуха в компрессоре турбины, конструкция компрессора с применением этого способа, ступень компрессора и компрессор, содержащие такую конструкцию, и авиационный двигатель, оборудованный таким компрессором - RU2005130358A

Реферат

1. Способ создания циркуляции воздуха в компрессоре газотурбинного двигателя, содержащем несколько ступеней компрессора (28, 28'), каждая из которых содержит подвижное лопаточное колесо (14, 14') и неподвижное лопаточное колесо (26, 26'); наружный картер (8) и внутренний картер (4), ограничивающие газовоздушный тракт (10), в котором находятся подвижные лопатки (18, 18') подвижного колеса (14, 14') и неподвижные лопатки (22, 22') неподвижного колеса (26, 26'); наружную часть газовоздушного тракта, называемую "наружным трактом" (34), соответствующую функциональным зазорам между наружным картером (8) и лопатками (18, 18') подвижного колеса (14, 14'); и внутреннюю часть газовоздушного тракта, называемую "внутренним трактом" (36), соответствующую функциональным зазорам между внутренним картером (4) и лопатками (22, 22') неподвижного колеса (26, 26'), отличающийся тем, что, по меньшей мере, для первой ступени компрессора (28), содержащей неподвижное колесо (26), осуществляют операцию всасывания, в процессе которой всасывают воздух из внутреннего тракта (36), и направляют его (52), по меньшей мере, на одну неподвижную лопатку (22) упомянутого неподвижного колеса (26); и, по меньшей мере, одну операцию отбора, в процессе которой воздух отбирают, по меньшей мере, из одной упомянутой неподвижной лопатки (22) упомянутого неподвижного колеса (26) и направляют (54) наружу компрессора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит операцию всасывания, в процессе которой воздух всасывают, по меньшей мере, в одной подвижной лопатке (18), по меньшей мере, одного подвижного колеса (14), смежного с неподвижным колесом (26), и направляют (70), по меньшей мере, на одну неподвижную лопатку (22), по меньшей мере, одного неподвижного колеса (26).

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что дополнительно содержит операцию всасывания, в процессе которой воздух всасывают из наружного тракта (34) и направляют (68), по меньшей мере, на одну подвижную лопатку (18), по меньшей мере, одного подвижного колеса (14).

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что дополнительно содержит операцию всасывания, в процессе которой воздух всасывают на спинке профиля, по меньшей мере, одной подвижной лопатки (18), по меньшей мере, одного подвижного колеса (14) и направляют (74), по меньшей мере, на одну подвижную лопатку (18), по меньшей мере, одного подвижного колеса (14); и воздух всасывают на спинке профиля, по меньшей мере, одной неподвижной лопатки (22) неподвижного колеса (26) и направляют (58), по меньшей мере, на одну неподвижную лопатку (22) неподвижного колеса (26).

5. Способ по п.3, отличающийся тем, что дополнительно содержит операцию всасывания, в процессе которой воздух всасывают на спинке профиля, по меньшей мере, одной подвижной лопатки (18), по меньшей мере, одного подвижного колеса (14) и направляют (74), по меньшей мере, на одну подвижную лопатку (18), по меньшей мере, одного подвижного колеса (14); и воздух всасывают на спинке профиля, по меньшей мере, одной неподвижной лопатки (22) неподвижного колеса (26) и направляют (58), по меньшей мере, на одну неподвижную лопатку (22) неподвижного колеса (26).

6. Способ по п.2, отличающийся тем, что воздух всасывают, по меньшей мере, в одной подвижной лопатке (18) подвижного колеса (14), находящегося перед неподвижным колесом (26) и смежного по отношению к нему, и направляют (70), по меньшей мере, на одну неподвижную лопатку (22) неподвижного колеса (26).

7. Способ по п.2, отличающийся тем, что воздух всасывают, по меньшей мере, в одной подвижной лопатке (18) подвижного колеса (14), находящегося за неподвижным колесом (26) и смежного по отношению к нему, и направляют (70), по меньшей мере, на одну неподвижную лопатку (22) неподвижного колеса (26).

8. Способ по п.2, отличающийся тем, что воздух всасывают, по меньшей мере, в одной подвижной лопатке (18, 18') каждого из подвижных колес (14, 14'), находящихся по обе стороны от неподвижного колеса (26) и направляют (70, 70'), по меньшей мере, на одну неподвижную лопатку (22) неподвижного колеса (26).

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что во время операции отбора воздух, отбираемый в упомянутой ступени (28) компрессора собирают в коллекторе (50), находящемся снаружи ступени (28) компрессора.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере, для другой ступени (28') компрессора, содержащей неподвижное колесо (26') осуществляют дополнительную операцию всасывания, в процессе которой всасывают воздух из внутреннего тракта (36), и направляют (96') в промежуточную камеру (86); и дополнительную операцию отбора, в процессе которой воздух отбирают из промежуточной камеры (86) и направляют (92') внутрь компрессора.

11. Способ по п.2, отличающийся тем, что по меньшей мере, для другой ступени (28') компрессора, содержащей неподвижное колесо (26') осуществляют дополнительную операцию всасывания, в процессе которой всасывают воздух из внутреннего тракта (36), и направляют его (96') в промежуточную камеру (86); и дополнительную операцию отбора, в процессе которой воздух отбирают в упомянутой промежуточной камере (86) и направляют (92') внутрь компрессора.

12. Способ по п.3, отличающийся тем, что по меньшей мере, для другой ступени (28') компрессора, содержащей неподвижное колесо (26'), осуществляют дополнительную операцию всасывания, в процессе которой всасывают воздух из внутреннего тракта (36), и направляют (96') в промежуточную камеру (86); и дополнительную операцию отбора, в процессе которой воздух отбирают из промежуточной камеры (86) и направляют (92') внутрь компрессора.

13. Способ по п.4, отличающийся тем, что по меньшей мере, для другой ступени (28') компрессора, содержащей неподвижное колесо (26'), осуществляют дополнительную операцию всасывания, в процессе которой всасывают воздух из внутреннего тракта (36), и направляют (96') в промежуточную камеру (86); и дополнительную операцию отбора, в процессе которой воздух отбирают из промежуточной камеры (86) и направляют (92') внутрь компрессора.

14. Способ по п.5, отличающийся тем, что по меньшей мере, для другой ступени (28') компрессора, содержащей неподвижное колесо (26'), осуществляют дополнительную операцию всасывания, во время которой всасывают воздух, присутствующий во внутреннем тракте (36), и направляют (96') в промежуточную камеру (86); и дополнительную операцию отбора, в процессе которой воздух отбирают из промежуточной камеры (86) и направляют (92') внутрь компрессора.

15. Способ по п.9, отличающийся тем, что, по меньшей мере, для другой ступени (28') компрессора, содержащей неподвижное колесо (26'), осуществляют дополнительную операцию всасывания, в процессе которой всасывают воздух, присутствующий во внутреннем тракте (36), и направляют (96') в промежуточную камеру (86); и дополнительную операцию отбора, в процессе которой воздух отбирают из промежуточной камеры (86) и направляют (92') внутрь компрессора.

16. Способ по п.15, отличающийся тем, что осуществляют дополнительную операцию всасывания, в процессе которой воздух всасывают, по меньшей мере, в одной подвижной лопатке (18'), по меньшей мере, одного подвижного колеса (14'), смежного с неподвижным колесом (26'), и направляют (90') в промежуточную камеру (86).

17. Способ по п.16, отличающийся тем, что содержит дополнительную операцию всасывания, в процессе которой воздух всасывают в наружном тракте (34) и направляют (68'), по меньшей мере, на одну подвижную лопатку (18'), по меньшей мере, одного подвижного колеса (14').

18. Способ по п.16, отличающийся тем, что содержит дополнительную операцию всасывания, в процессе которой воздух всасывают на спинке профиля, по меньшей мере, одной подвижной лопатки (18'), по меньшей мере, одного подвижного колеса (14') и направляют (74'), по меньшей мере, на одну подвижную лопатку (18'), по меньшей мере, одного подвижного колеса (14'); и воздух всасывают на спинке профиля, по меньшей мере, одной неподвижной лопатки (22'), по меньшей мере, одного неподвижного колеса (26') и направляют (58'), по меньшей мере, на одну неподвижную лопатку (22') неподвижного колеса (26').

19. Способ по п.16, отличающийся тем, что воздух всасывают, по меньшей мере, в одной подвижной лопатке (18') подвижного колеса (14'), находящегося перед неподвижным колесом (26') и смежного с ним, и направляют (90') в промежуточную камеру (86).

20. Способ по п.16 отличающийся тем, что воздух всасывают, по меньшей мере, в одной подвижной лопатке (18') подвижного колеса (14'), находящегося за неподвижным колесом (26') и смежного с ним, и направляют (90') в промежуточную камеру (86).

21. Способ по п.16 отличающийся тем, что воздух всасывают, по меньшей мере, в одной подвижной лопатке (18') каждого из двух подвижных колес (14'), находящихся по обе стороны от неподвижного колеса (26'), и направляют (90') в промежуточную камеру (86).

22. Конструкция компрессора для осуществления способа создания циркуляции воздуха по п.1, при этом компрессор содержит несколько ступеней (28, 28') компрессора, каждая из которых содержит подвижное лопаточное колесо (14, 14') и неподвижное лопаточное колесо (26, 26'); наружный картер (8) и внутренний картер (4), формирующие газовоздушный тракт (10), в котором находятся подвижные лопатки (18, 18') подвижного колеса (14, 14') и неподвижные лопатки (22, 22') неподвижного колеса (26, 26'); наружную часть газовоздушного тракта, называемую "наружным трактом" (34), соответствующую функциональным зазорам между наружным картером (8) и подвижными лопатками (18, 18') подвижного колеса (14, 14'); и внутреннюю часть газо-воздушного тракта, называемую "внутренним трактом" (36), соответствующую функциональным зазорам между внутренним картером (4) и неподвижными лопатками (22, 22') неподвижного колеса (26, 26'), отличающаяся тем, что содержит, по меньшей мере, для одной ступени (28) компрессора, содержащей неподвижное колесо (26): первое средство (42, 44) всасывания, предназначенное для всасывания воздуха из внутреннего тракта (36), и для подачи этого воздуха, по меньшей мере, на одну неподвижную лопатку (22) неподвижного колеса (26); и средство (48, 50) отбора, предназначенное для отбора воздуха, по меньшей мере, в одной неподвижной лопатке (22) неподвижного колеса (26) и для направления этого воздуха наружу компрессора.

23. Конструкция компрессора по п.22, отличающаяся тем, что дополнительно содержит: второе средство (60, 64, 66) всасывания, предназначенное для всасывания воздуха, по меньшей мере, в одной подвижной лопатке (18), по меньшей мере, одного подвижного колеса (14), смежного с неподвижным колесом (26), и для его направления, по меньшей мере, на одну неподвижную лопатку (22) неподвижного колеса (26).

24. Конструкция компрессора по п.23, отличающаяся тем, что дополнительно содержит: третье средство (60, 62) всасывания, предназначенное для всасывания воздуха в наружном тракте (34) и для его направления, по меньшей мере, на одну подвижную лопатку (18), по меньшей мере, одного подвижного колеса (14).

25. Конструкция компрессора по п.23, отличающаяся тем, что дополнительно содержит: четвертое средство (42, 56) всасывания, предназначенное для всасывания воздуха на спинке профиля, по меньшей мере, одной неподвижной лопатки (22) неподвижного колеса (26) и для его направления, по меньшей мере, на одну неподвижную лопатку (22) неподвижного колеса (26); и пятое средство всасывания (60, 72), предназначенное для всасывания воздуха на спинке профиля, по меньшей мере, одной подвижной лопатки (18), по меньшей мере, одного подвижного колеса (14) и для его направления непосредственно, по меньшей мере, на одну подвижную лопатку (18), по меньшей мере, одного подвижного колеса (14).

26. Конструкция компрессора по п.24, отличающаяся тем, что дополнительно содержит: четвертое средство (42, 56) всасывания, предназначенное для всасывания воздуха на спинке профиля, по меньшей мере, одной неподвижной лопатки (22) упомянутого неподвижного колеса (26) и для его направления, по меньшей мере, на одну неподвижную лопатку (22) неподвижного колеса (26); и пятое средство всасывания (60, 72), предназначенное для всасывания воздуха на спинке профиля, по меньшей мере, одной подвижной лопатки (18), по меньшей мере, одного подвижного колеса (14) и для его направления непосредственно, по меньшей мере, на одну подвижную лопатку (18), по меньшей мере, одного подвижного колеса (14).

27. Конструкция компрессора по п.23, отличающаяся тем, что содержит второе средство (60, 64, 66) всасывания, предназначенное для всасывания воздуха, по меньшей мере, в одной подвижной лопатке (18) подвижного колеса (14), находящегося перед неподвижным колесом (26) и смежного с ним, и для его направления, по меньшей мере, на одну неподвижную лопатку (22) неподвижного колеса (26).

28. Конструкция компрессора по п.23, отличающаяся тем, что содержит второе средство (60, 64, 66) всасывания, предназначенное для всасывания воздуха, по меньшей мере, в одной подвижной лопатке (18) подвижного колеса (14), находящегося за неподвижным колесом (26) и смежного с ним, и для его направления, по меньшей мере, на одну неподвижную лопатку (22) неподвижного колеса (26).

29. Конструкция компрессора по п.23, отличающаяся тем, что содержит второе средство (60, 60", 64, 64", 66) всасывания, предназначенное для всасывания воздуха, по меньшей мере, в одной подвижной лопатке (18) каждого из подвижных колес (14), находящихся по обе стороны от неподвижного колеса (26), и для его направления, по меньшей мере, на одну неподвижную лопатку (22) неподвижного колеса (26).

30. Конструкция компрессора по п.22, отличающаяся тем, что первое средство (42, 44) всасывания содержит внутреннюю полость (42) неподвижной лопатки (22), сообщающуюся с внутренним трактом (36) через отверстие (44).

31. Конструкция компрессора по п.23, отличающаяся тем, что второе средство (60, 64, 66) всасывания содержит: внутреннюю полость (60) подвижной лопатки (18), сообщающуюся через отверстие (64) на передней стороне и на задней стороне подвижного колеса (14) с внутренней камерой (6), ограниченной внутренним картером (4); и по меньшей мере, одно сквозное отверстие (66, 66', 67, 67') внутреннего картера (4), соединяющее внутреннюю камеру (6) с внутренним трактом (36), по меньшей мере, в одном месте, находящемся напротив неподвижной лопатки (22) неподвижного колеса (26).

32. Конструкция компрессора по п.24, отличающаяся тем, что третье средство (60, 62) всасывания содержит внутреннюю полость (60) подвижной лопатки (18), сообщающуюся с наружным трактом (34) через отверстие (62).

33. Конструкция компрессора по п.25, отличающаяся тем, что четвертое средство (42, 56) всасывания содержит внутреннюю полость (42) неподвижной лопатки (22) и, по меньшей мере, одно сквозное боковое отверстие (56), соединяющее спинку профиля неподвижной лопатки (22) с ее внутренней полостью (42); а пятое средство (60, 72) всасывания содержит внутреннюю полость (60) подвижной лопатки (18) и, по меньшей мере, одно сквозное боковое отверстие (72), соединяющее спинку профиля подвижной лопатки (18) с ее внутренней полостью (60).

34. Конструкция компрессора по п.26, отличающаяся тем, что первое средство (42, 44) всасывания содержит внутреннюю полость (42) неподвижной лопатки (22), сообщающуюся с внутренним трактом (36) через отверстие (44); а второе средство (60, 64, 66) всасывания содержит внутреннюю полость (60) подвижной лопатки (18), сообщающуюся через отверстие (64) на передней стороне и на задней стороне подвижного колеса (14) с внутренней камерой (6), ограниченной внутренним картером (4) и по меньшей мере, одно сквозное отверстие (66, 66', 67, 67') внутреннего картера (4), соединяющее внутреннюю камеру (6) с внутренним трактом (36), по меньшей мере, в одном месте, находящемся напротив неподвижной лопатки (22) неподвижного колеса (26); третье средство (60, 62) всасывания содержит внутреннюю полость (60) подвижной лопатки (18), сообщающуюся с наружным трактом (34) через отверстие (62); четвертое средство (42, 56) всасывания содержит внутреннюю полость (42) неподвижной лопатки (22) и, по меньшей мере, одно сквозное боковое отверстие (56), соединяющее спинку профиля неподвижной лопатки (22) с ее внутренней полостью (42); и пятое средство (60, 72) всасывания содержит внутреннюю полость (60) подвижной лопатки (18) и, по меньшей мере, одно сквозное боковое отверстие (72), соединяющее спинку профиля подвижной лопатки (18) с ее внутренней полостью (60).

35. Конструкция компрессора по п.22, отличающаяся тем, что средство отбора содержит сквозное отверстие (48), соединяющее внутреннюю полость (42) неподвижной лопатки (22) с наружным пространством газовоздушного тракта (10).

36. Конструкция компрессора по п.34, отличающаяся тем, что средство отбора содержит сквозное отверстие (48), соединяющее внутреннюю полость (42) неподвижной лопатки (22) с наружным пространством газовоздушного тракта (10).

37. Конструкция компрессора по п.36, отличающаяся тем, что средство отбора дополнительно содержит, по меньшей мере, один коллектор (50), в который выходит сквозное отверстие (48).

38. Конструкция компрессора по п.22, отличающаяся тем, что дополнительно содержит промежуточное кольцо (84), находящееся между внутренним картером (4) и наружным картером (8), соединяющее между собой подвижные лопатки (18) и формирующее вместе с подвижными лопатками (18) и с внутренним картером (4) промежуточную камеру (86).

39. Конструкция компрессора по п.34, отличающаяся тем, что дополнительно содержит промежуточное кольцо (84), находящееся между внутренним картером (4) и наружным картером (8), соединяющее между собой подвижные лопатки (18) и формирующее вместе с подвижными лопатками (18) и с внутренним картером (4) промежуточную камеру (86).

40. Конструкция компрессора по п.39, отличающаяся тем, что содержит дополнительное средство (88') всасывания, соединяющее промежуточную камеру (86) с внутренней камерой (6).

41. Конструкция компрессора по п.40, отличающаяся тем, что дополнительное средство всасывания содержит, по меньшей мере, один всасывающий канал (83'), сформированный между соединительными фланцами (88') колец (80'), соединенных между собой, с образованием внутреннего картера (4).

42. Ступень компрессора турбины, отличающаяся тем, что содержит конструкцию компрессора по п.22.

43. Ступень компрессора турбины, отличающаяся тем, что содержит конструкцию компрессора по п.34.

44. Компрессор турбины, отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, одну конструкцию компрессора по п.22.

45. Компрессор турбины двигателя, отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, одну конструкцию компрессора по п.34.

46. Авиационный двигатель, отличающийся тем, что оборудован компрессором, содержащим, по меньшей мере, одну конструкцию компрессора по п.22.

47. Авиационный двигатель, отличающийся тем, что оборудован компрессором, содержащим, по меньшей мере, одну конструкцию компрессора по п.34.