[发明专利]一种涡扇发动机

说明书

本发明公开了一种涡扇发动机，包括主体，主体内设有转动轴、压气机、燃烧室、涡轮机和尾喷管，转动轴的一端设有发动机风扇，发动机风扇、压气机、燃烧室、涡轮机和尾喷管依次设置，发动机风扇与压气机之间设有进气通道，压气机与燃烧室之间设有高压气道，且压气机与涡轮机之间设有冷却气道。空气通过发动机风扇进入进气通道，然后被压气机压缩形成两路高压气流，一路高压气流进入高压气道并输送至燃烧室，另一路高压气流进入冷却气道对涡轮机进行降温，其能够有效的降低涡轮机的温度，从而提高涡轮机的寿命，进而提高涡扇发动机的使用寿命。

技术领域

本发明属于航空航天技术领域，具体涉及一种涡扇发动机。

背景技术

涡轮风扇发动机简称“涡扇发动机”，是在涡轮喷气发动机的基础上，加装了由涡轮带动的风扇和罩着风扇的外涵道而组成的一种空气喷气发动机。涡扇发动机具有耗油低、排气流红外辐射强度低、总效率高等优点，其广泛的使用到各种巡航飞行器上。

目前的涡扇发动机主要包括风扇、核心发动机和尾喷管，核心发动机包括压气机、燃烧室和涡轮，空气经过风扇后分成两路：一路是内涵气流进入发动机经压气机压缩，对气体做功使气体的压力升高、容积减小，空气被压缩的越厉害会使发动机产生的热效率越高。如果是两级压缩机的高压压气机，其压缩进入核心发动机的空气，在燃油被加入到核心发动机后与核心发动机的压缩空气混合，同时被点燃并燃烧。混合气体燃烧过程中温度升高，压力基本不变，体积迅速增大，产生的燃气进入涡轮中持续膨胀，膨胀的气体到达尾喷管后继续膨胀。在整个气体膨胀过程中，涡轮要从燃气中提取部分能量，剩下的热能一部分转化为动能，使燃气高速喷出，还有一部分热能随燃气排掉，这一过程中的压力和温度下降，体积不断增加。另一路是外涵气流，风扇后空气经外涵道直接排入大气或同内涵燃气一起从尾喷管排出。由于燃烧室在工作中会产生大量热量，燃烧室的排气温度较高，其容易损坏涡轮机叶片，降低发动机的使用寿命。

发明内容

为了解决现有技术存在的涡轮机叶片容易损坏的问题，本发明目的在于提供一种涡扇发动机。

本发明所采用的技术方案为：一种涡扇发动机，包括主体，所述主体内设有转动轴、压气机、燃烧室、涡轮机和尾喷管，所述转动轴的一端设有发动机风扇，所述发动机风扇、压气机、燃烧室、涡轮机和尾喷管依次设置，发动机风扇与压气机之间设有进气通道，所述压气机与燃烧室之间设有高压气道，且压气机与涡轮机之间设有冷却气道。

作为可选方式，所述高压气道设置在冷却气道的外侧，所述冷却气道内设有增压涡轮。

作为可选方式，所述转动轴设有收缩部，所述增压涡轮安装在所述收缩部的位置。

作为可选方式，所述冷却气道包括增速扩张段和气流收缩段，所述增速扩张段与气流收缩段连通，且增速扩张段与气流收缩段分别靠近所述压气机与涡轮机的位置。

作为可选方式，所述增压涡轮设置在增速扩张段与气流收缩段之间的连接位置。

作为可选方式，所述高压气道的内径从压气机至燃烧室的方向逐渐减小。

作为可选方式，所述涡轮机包括高压涡轮、中压涡轮和低压涡轮，所述压气机包括高压压气机和中压压气机，所述高压涡轮与高压压气机同轴，所述中压涡轮与中压压气机同轴，所述低压涡轮与发动机风扇同轴。

作为可选方式，所述发动机风扇为多级风扇。

作为可选方式，所述转动轴采用铝合金制成。

作为可选方式，所述转动轴采用钛合金制成。

本发明的有益效果为：