[发明专利]气体涡轮引擎

说明书

本申请涉及一种气体涡轮引擎（10），所述气体涡轮引擎（10）包括引擎核心，所述引擎核心具有高压压缩机和低压压缩机（15、14）以及高压涡轮和低压涡轮（17、19）。所述引擎进一步包括通过减速齿轮箱（30）联接到低压轴（26）和所述低压涡轮（19）的风扇（23）。所述低压压缩机（14）包括不多于两个压缩机级（41、42），并且所述低压压缩机和高压压缩机（14、15）一起限定在30和50之间的巡航总核心压力比。

技术领域

本公开涉及气体涡轮引擎。

发明内容

根据第一方面，提供气体涡轮引擎，其包括气体涡轮引擎核心，所述气体涡轮引擎核心包括高压压缩机和低压压缩机以及高压涡轮和低压涡轮，高压压缩机和高压涡轮通过高压轴联接，以及低压压缩机和低压涡轮通过低压轴联接，引擎进一步包括通过减速齿轮箱联接到低压轴的风扇，其中低压压缩机包括不多于两个压缩机级，并且低压压缩机和高压压缩机一起限定在30和50之间的巡航总压力比。

发明人已经发现，特征的这种组合提供高效率的气体涡轮引擎，相比于可替代的配置，其具有相对短的长度，以及因此低的质量。

高压压缩机可以限定在16：1和27：1之间的巡航总压力比，并且可以限定在17：1和20：1之间的巡航总压力比。因此，高压压缩机提供在核心中的大部分的压力上升。这有助于引擎的总的短的长度。

高压压缩机可以具有不少于8个级并且不多于12个级，并且可以由9个或10个级组成。这导致具有相对高的总压力比和相对低的级负载的引擎核心，这继而导致高的热动力学效率。

低压压缩机可以包括在大约1.5：1和2：1之间的巡航压力比。

引擎可以包括在核心入口和低压压缩机的入口之间延伸的核心入口通道。

第一半径变化量ΔR₁可以通过核心入口通道的半径R_入口和核心入口通道的出口半径R_出口之间的差限定，所述核心入口通道的半径R_入口在核心入口通道的轴向前向端部处的引擎区段定子翼面的前缘的中间高度处测量，所述核心入口通道的出口半径R_出口在低压压缩机的第一转子级的前缘处的中间高度处测量。第一导管负载ΔR₁/L₁可以通过第一半径变化量ΔR₁与在轴向前向端部和低压压缩机的第一级的前缘之间的入口导管的第一轴向长度L的比限定。第一导管负载可以在0.3和0.6之间，可以在0.35和0.55之间，并且可以是大约0.4。

低压压缩机的第一压缩机转子可以限定毂部与尖端比，所述毂部与尖端比通过压缩机转子的前缘的尖端的半径除以在压缩机前缘处的根部的半径限定。毂部与尖端比可以在0.6和0.75之间，并且可以是大约0.7。有利地，毂部与尖端比相对于可替代的配置是增加的。因此，对于给定的核心入口半径，核心入口通道不必须向内延伸那么远，由此对于给定的导管负载允许更短的核心入口通道。因此，总引擎长度和重量被降低。

每个风扇叶片可以被限定为具有径向跨度，该径向跨度从在径向内部气体洗涤位置或0%跨度位置处的根部（或毂部）延伸到在100%跨度位置处的尖端。在毂部处的风扇叶片的半径与在尖端处的风扇叶片的半径的比可以小于（或大约为）以下中的任何一个：0.4、0.39、0.38、0.37、0.36、0.35、0.34、0.33、0.32、0.31、0.3、0.29、0.28、0.27、0.26或0.25。在毂部处的风扇叶片的半径与在尖端处的风扇叶片的半径的比可以在由前述句子中的值中的任何两个界定的包含端值的范围内（即这些值可以形成上限或下限）。这些比通常可以被称为毂部与尖端比。在毂部处的半径和在尖端处的半径两者都可以在叶片的前缘（或轴向最前）部分处测量。当然，毂部与尖端比指的是风扇叶片的气体洗涤部分，即径向地在任何平台之外的部分。