[发明专利]风扇增压级以及涡扇发动机

说明书

技术领域

本发明涉及航空发动机技术领域，具体而言，涉及一种风扇增压级以及 具有该风扇增压级的涡扇发动机。

背景技术

应用于高空长航时的飞行器通常使用涡扇发动机，即要求涡扇发动机在 高空能够为飞行器提供长时间的稳定飞行能力。由于高空中空气的压力，温 度和密度都较低，也意味着雷诺数低。当雷诺数小于临界雷诺数3.5×10⁵时， 涡扇发动机性能衰减，而现有涡扇发动机无法满足高空航行所要求的较好的 高空适应性以及长时间巡航所要求的较低的耗油率和良好的稳定性。

发明内容

本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一 种高空适应性较好的风扇增压级。

本发明的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供 一种高空适应性较好且耗油率较低的涡扇发动机。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

根据本发明的一个方面，提供一种风扇增压级，用于设置在涡扇发动机 内，所述涡扇发动机具有进气口、风扇增压级以及压气机，所述风扇增压级 包括一级风扇转子、内涵道以及外涵道；所述风扇转子的入口连接于所述进 气口；所述内涵道的入口连接于所述风扇转子的出口，其出口连接于所述压 气机的入口，所述内涵道内设有风扇内涵静子以及多级增压级，所述风扇内 涵静子位于所述内涵道入口与增压级之间；所述外涵道的入口连接于所述风 扇转子的出口，且所述外涵道设于所述内涵道的外周，所述外涵道内设有风 扇外涵静子。

根据本发明的其中一个实施方式，所述风扇转子为宽弦叶片。

根据本发明的其中一个实施方式，所述宽弦叶片的展弦比为1.3～1.7。

根据本发明的其中一个实施方式，所述风扇增压级的外涵增压比为 1.5～2.0，其内涵增压比为2.3～2.8。

根据本发明的其中一个实施方式，所述风扇增压级的涵道比为3.0～3.5。

根据本发明的其中一个实施方式，所述内涵道内设有两级增压级，分别 为第一增压级和第二增压级，所述第一增压级位于所述风扇内涵静子与第二 增压级之间，所述第二增压级位于所述第一增压级与内涵道的出口之间。

根据本发明的其中一个实施方式，所述第一增压级包括第一级转子以及 第一级静子，所述第一级转子位于所述风扇内涵静子与所述第一级静子之间； 和/或，所述第二增压级包括第二级转子以及第二级静子，所述第二级转子位 于所述第一级静子与所述第二级静子之间。

根据本发明的其中一个实施方式，所述风扇外涵静子为串列静子。

根据本发明的其中一个实施方式，所述外涵道内的气流通过所述串列静 子实现40°～50°折转。

根据本发明的另一个方面，提供一种涡扇发动机，其中，所述涡扇发动 机包括进气口、压气机、燃烧室、涡轮以及所述的风扇增压级。

由上述技术方案可知，本发明提出的涡扇发动机的优点和积极效果在于：

本发明提出的涡扇发动机通过其风扇增压级的一级风扇和多级增压级的 设计，使该涡扇发动机具有良好的高空适应性。随着飞行器飞行高度的增加， 该涡扇发动机的性能衰减较为缓慢，在例如19km左右的飞行高度仍能保持 较好的性能。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本发明的优选实施方式的详细说明，本发明的 各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本发明的示范性图解， 并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的 部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种涡扇发动机的气动布局示意 图。

其中，附图标记说明如下：

1.风扇转子；2.内涵道；21.风扇内涵静子；22.第一增压级；221.第一级 转子；222.第一级静子；23.第二增压级；231.第二级转子；232.第二级静子； 3.外涵道；31.风扇外涵静子；311.第一外涵静子；312.第二外涵静子。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理 解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的 范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本发明。