[发明专利]用于喷气发动机排气的压缩整流罩

说明书

一种用于喷气发动机(10)的压缩内芯部整流罩(76)可具有芯部整流罩(76)的凹形环形区段(90)。凹形区段(76)可在外风扇整流罩(40)的扩展内开始，并且在风扇整流罩(40)后方朝尾锥(94)延伸，限定了风扇整流罩(40)与芯部整流罩(76)之间的环形旁通区段(80)。芯部整流罩(76)的凹形几何形状减小超音速空气流流动附近的在整流罩(40,76)的转角(140,142)处生成的超音速冲击波的强度，以提高发动机(10)的总体效率。

背景技术

燃烧涡轮发动机是从穿过发动机到多个涡轮叶片上的燃烧气体流抽取能量的旋转发动机。涡轮发动机用于陆地和海上运动和发电，但最常用于航空应用，如，飞行器(包括直升机)的推进。在陆地应用中，涡轮发动机经常用于发电。

对于飞行器燃气涡轮发动机的有效操作，即，为了最小化生成给定量的推力所需的燃料的量，必要的是关于流动的量和方向两者精确地控制涡轮和风扇两者的流动输出。控制流动大体上通过分别控制芯部和风扇排气喷嘴的截面流动面积，通过最佳地确定用于标称发动机操作状态的固定面积的喷嘴的尺寸，或使用可遍及操作状态范围调整面积用于最佳流动的可变面积的排气喷嘴来实现。排气喷嘴自身的几何形状控制穿过其的流动的方向。

风扇和芯部排气喷嘴两者在功能上由发动机的机舱的构件限定。机舱包括芯部整流罩，该芯部整流罩提供围绕芯部发动机延伸并且在发动机的排气喷嘴处终止于其下游端部处的用于芯部发动机的空气动力有效的盖。机舱还包括外风扇整流罩，其包绕芯部整流罩，包围风扇的叶片，并且与芯部整流罩一起限定终止于风扇排气喷嘴处的环形旁通导管。

发明内容

一种高旁通燃气涡轮发动机包括芯部，其包括成轴向流布置的压缩机区段、燃烧区段和涡轮区段。发动机还包括在芯部上游并且与芯部成轴向流布置的风扇区段、在芯部下游并且与芯部成轴向流布置的排气区段，以及包绕芯部和排气区段的一部分并且与排气区段间隔来限定芯部整流罩与排气区段之间的芯部出口的芯部整流罩。发动机还包括风扇整流罩，其包绕风扇区段和芯部整流罩的一部分，并且与芯部整流罩间隔来限定风扇整流罩与芯部整流罩之间的具有风扇出口的角旁通通道。

一种用于高旁通燃气涡轮发动机的整流罩组件包括芯部整流罩，以及包绕芯部整流罩的至少一部分并且与芯部整流罩间隔来限定风扇整流罩与芯部整流罩之间的具有风扇出口的角旁通通道的风扇整流罩。紧接在出口下游的芯部整流罩的至少一部分具有凹形截面。

一种用于高旁通燃气涡轮发动机的芯部整流罩，其包括带插置的过渡部的亚音速区域和超音速区域，以及至少呈现在过渡部中的凹形截面。

技术方案1. 一种高旁通燃气涡轮发动机，其包括：

芯部，其包括成轴向流布置的压缩机区段、燃烧区段和涡轮区段；

风扇区段，其在所述芯部上游并且与所述芯部成轴向流布置；

排气区段，其在所述芯部下游并且与所述芯部成轴向流布置；

芯部整流罩，其包绕所述芯部和所述排气区段的一部分，并且与所述排气区段间隔来限定所述芯部整流罩与所述排气区段之间的芯部出口；以及

风扇整流罩，其包绕所述风扇区段和所述芯部整流罩的一部分，并且与所述芯部整流罩间隔来限定所述风扇整流罩与所述芯部整流罩之间的具有风扇出口的角旁通通道；

其中紧接在所述风扇出口下游的所述芯部整流罩的至少一部分具有凹形截面。

技术方案2. 根据技术方案1所述的高旁通燃气涡轮发动机，其特征在于，所述凹形截面在所述风扇出口上游延伸。

技术方案3. 根据技术方案2所述的高旁通燃气涡轮发动机，其特征在于，所述旁通通道具有亚音速流动区域，并且所述凹形截面呈现用于所述亚音速流动区域的至少一部分。