Агрегат самовсасывающего межтурбинного короба с высоким отношением площадей для использования в газотурбинном двигателе - RU2003131270A

Реферат

1. Агрегат (10) межтурбинного короба для использования в газотурбинном двигателе или подобном устройстве, содержащий

короб (20), имеющий входной конец (22) и выходной конец (24), причем короб (20) имеет внутреннюю поверхность (36) и внешнюю поверхность (32) и короб (20) образует проход главного потока (26) текучей среды,

отверстие (44), расположенное на внешней поверхности (32) короба (20),

сопло (12), соединенное с коробом (20), и

канал (40), имеющий входной конец (22) и выходной конец (24), причем входной конец (22) канала (40) соединен с отверстием (44), и выходной конец (24) канала (40) расположен в сопле (12), и канал (40) образует проход (27) обходного потока текучей среды между коробом (20) и соплом (12).

2. Агрегат межтурбинного короба по п.1, в котором короб содержит первую кольцевую конструкцию.

3. Агрегат межтурбинного короба по п.1, в котором отверстие содержит участок из пористого материала.

4. Агрегат межтурбинного короба по п.1, в котором сопло содержит вторую кольцевую конструкцию.

5. Агрегат межтурбинного короба по п.1, в котором канал содержит трубу.

6. Агрегат межтурбинного короба по п.1, в котором канал содержит третью кольцевую конструкцию.

7. Агрегат межтурбинного короба по п.1, дополнительно содержащий выпускную деталь (50), соединенную с выходным концом канала.

8. Агрегат межтурбинного короба по п.1, в котором отверстие расположено рядом с граничным слоем потока текучей среды, присутствующей в коробе, рядом с внешней поверхностью короба.

9. Агрегат межтурбинного короба по п.1, в котором отверстие расположено между входным концом короба и точкой (38) отделения граничного слоя потока текучей среды, присутствующей в коробе, вдоль внешней поверхности короба.

10. Агрегат межтурбинного короба по п.9, в котором отверстие расположено до или после и в непосредственной близости от точки отделения граничного слоя потока текучей среды, присутствующей в коробе, вдоль внешней поверхности короба.

11. Агрегат межтурбинного короба по п.1, в котором первая область, заданная коробом, содержит область относительно высокого давления.

12. Агрегат межтурбинного короба по п.11, в котором вторая область, заданная соплом, содержит область относительно низкого давления.

13. Агрегат межтурбинного короба по п.12, в котором канал образует проход обходного потока текучей среды между первой областью относительно высокого давления короба и второй областью относительно низкого давления сопла.

14. Агрегат межтурбинного короба по п.1, в котором текучая среда содержит газ.

15. Агрегат (10) межтурбинного короба для использования в газотурбинном двигателе или подобном устройстве, содержащий

межтурбинный короб (20), имеющий входной конец (22) и выходной конец (24), причем межтурбинный короб (20) имеет внутреннюю поверхность (36) и внешнюю поверхность (32) и межтурбинный короб (20) образует проход главного потока (26) текучей среды,

отверстие (44) всасывания граничного слоя, расположенное на внешней поверхности (32) межтурбинного короба (20),

сопло (12) турбины низкого давления, соединенное с межтурбинным коробом (20), и

обводной канал (40), имеющий входной конец (22) и выходной конец (24), причем входной конец (22) обводного канала (40) соединен с отверстием (44) всасывания граничного слоя, и выходной конец (24) обводного канала (40) расположен в сопле (12) турбины низкого давления, и обводной канал образует проход обходного потока (27) текучей среды между межтурбинным коробом (20) и соплом (12) турбины низкого давления.

16. Агрегат межтурбинного короба по п.15, в котором межтурбинный короб содержит первую кольцевую конструкцию, расположенную вокруг оси агрегата межтурбинного короба.

17. Агрегат межтурбинного короба по п.15, в котором отверстие всасывания граничного слоя содержит участок из пористого материала.

18. Агрегат межтурбинного короба по п.15, в котором сопло турбины низкого давления содержит вторую кольцевую конструкцию, расположенную вокруг оси агрегата межтурбинного короба.

19. Агрегат межтурбинного короба по п.15, в котором обводной канал содержит трубу.

20. Агрегат межтурбинного короба по п.15, в котором обводной канал содержит третью кольцевую конструкцию, расположенную вокруг оси агрегата межтурбинного короба.

21. Агрегат межтурбинного короба по п.15, дополнительно содержащий выпускную деталь (50), соединенную с выходным концом обводного канала.

22. Агрегат межтурбинного короба по п.15, в котором отверстие всасывания граничного слоя расположено рядом с граничным слоем потока текучей среды, присутствующим в межтурбинном коробе рядом с внешней поверхностью межтурбинного короба.

23. Агрегат межтурбинного короба по п.15, в котором отверстие всасывания граничного слоя расположено между входным концом межтурбинного короба и точкой (38) отделения граничного слоя потока текучей среды, присутствующей в межтурбинном коробе, вдоль внешней поверхности межтурбинного короба.

24. Агрегат межтурбинного короба по п.15, в котором первая область, заданная межтурбинным коробом, содержит область относительно высокого давления.

25. Агрегат межтурбинного короба по п.24, в котором вторая область, заданная соплом турбины низкого давления, содержит область относительно низкого давления.

26. Агрегат межтурбинного короба по п.25, в котором обводной канал образует проход обходного потока текучей среды между первой областью относительно высокого давления межтурбинного короба и второй областью относительно низкого давления сопла турбины низкого давления.

27. Агрегат межтурбинного короба по п.15, в котором текучая среда содержит рабочий газ, образованный продуктами сгорания.

28. Система газотурбинного двигателя, содержащая

ротор (18) турбины высокого давления, причем ротор (18) турбины высокого давления содержит первое множество лопаток,

сопло (12) турбины низкого давления, причем сопло турбины низкого давления содержит второе множество лопаток,

межтурбинный короб (20), имеющий входной конец (22) и выходной конец 924), причем межтурбинный короб (20) распложен между ротором (18) турбины высокого давления и соплом (12) турбины низкого давления, причем межтурбинный короб (20) имеет внутреннюю поверхность (36) и внешнюю поверхность (32) и межтурбинный короб (20) образует проход главного потока (26) текучей среды,

отверстие (44) всасывания граничного слоя, расположенное на внешней поверхности (32) межтурбинного короба (20),

обводной канал (40), имеющий входной конец (22) и выходной конец (24), причем входной конец (22) обводного канала (40) соединен с отверстием (44) всасывания граничного слоя, и выходной конец (24) обводного канала (40) расположен в сопле (12) турбины низкого давления, и обводной канал (40) образует проход обходного потока (27) текучей среды между межтурбинным коробом (20) и соплом (12) турбины низкого давления.

29. Система газотурбинного двигателя по п.28, в которой межтурбинный короб содержит первую кольцевую конструкцию, расположенную вокруг оси системы газотурбинного двигателя.

30. Система газотурбинного двигателя по п.28, в которой отверстие всасывания граничного слоя содержит участок из пористого материала.

31. Система газотурбинного двигателя по п.28, в которой сопло турбины низкого давления содержит вторую кольцевую конструкцию, расположенную вокруг оси системы газотурбинного двигателя.

32. Система газотурбинного двигателя по п.28, в которой обводной канал содержит трубу.

33. Система газотурбинного двигателя по п.28, в которой обводной канал содержит третью кольцевую конструкцию, расположенную вокруг оси системы газотурбинного двигателя.

34. Система газотурбинного двигателя по п.28, дополнительно содержащая выпускную деталь (50), соединенную с выходным концом обводного канала.

35. Система газотурбинного двигателя по п.28, в которой отверстие всасывания граничного слоя расположено рядом с граничным слоем потока текучей среды, присутствующим в межтурбинном коробе рядом с внешней поверхностью межтурбинного короба.

36. Система газотурбинного двигателя по п.28, в которой отверстие всасывания граничного слоя расположено между входным концом межтурбинного короба и точкой (38) отделения граничного слоя потока текучей среды, присутствующей в межтурбинном коробе вдоль внешней поверхности межтурбинного короба.

37. Система газотурбинного двигателя по п.28, в которой первая область, заданная межтурбинным коробом, содержит область относительно высокого давления.

38. Система газотурбинного двигателя по п.37, в которой вторая область, заданная соплом турбины низкого давления, содержит область относительно низкого давления.

39. Система газотурбинного двигателя по п.38, в которой обводной канал образует проход обходного потока текучей среды между первой областью относительно высокого давления межтурбинного короба и второй областью относительно низкого давления сопла турбины низкого давления.

40. Система газотурбинного двигателя по п.28, в которой текучая среда содержит рабочий газ, образованный продуктами сгорания.

41. Способ оптимизации производительности газотурбинного двигателя или подобного устройства, содержащий этапы, на которых:

при наличии главного потока (26) текучей среды через межтурбинный короб (20) газотурбинного двигателя, отводят заданную часть главного потока (26) текучей среды в обводной канал (40),

переносят заданную часть главного потока (26) текучей среды к соплу (12) турбины низкого давления газотурбинного двигателя и

выбрасывают заданную часть главного потока (26) текучей среды во внутреннюю область сопла (12) турбины низкого давления.

42. Способ по п.41, в котором заданная часть главного потока (26) текучей среды содержит обходной поток (27) текучей среды.

43. Способ по п.41, в котором на этапе отвода заданной части главного потока текучей среды в обводной канал отводят заданную часть потока текучей среды граничного слоя от внешней поверхности (32) межтурбинного короба.

44. Способ по п.43, в котором при отводе заданной части главного потока текучей среды в обводной канал отводят заданную часть потока текучей среды граничного слоя из заданной точки, находящейся до точки (38) отделения граничного слоя вдоль внешней поверхности межтурбинного короба.

45. Способ по п.41, в котором дополнительно обеспечивают межтурбинный короб, содержащий внешнюю поверхность, имеющую заданный наклон.

46. Способ по п.45, в котором наклон межтурбинного короба равен около 40°.

47. Способ по п.41, в котором дополнительно обеспечивают межтурбинный короб, содержащий внешнюю поверхность, имеющую заданную длину.

48. Способ по п.47, в котором длина межтурбинного короба превышает высоту ротора (18) турбины высокого давления менее чем примерно в два раза.