齿轮传动气体涡轮引擎制造技术

气体涡轮引擎在使用期间产生噪声，并且产生噪声的一个特别重要的飞行条件是起飞。本发明专利技术提供了一种气体涡轮引擎，该气体涡轮引擎具有高效率以及低噪声，尤其是来自风扇的前部以及驱动该风扇的涡轮的低噪声。为噪声参数NP定义了值，该噪声参数导致气体涡轮引擎具有减小的组合风扇和涡轮噪声。

Gear driven gas turbine engine

【技术实现步骤摘要】
齿轮传动气体涡轮引擎
本公开涉及具有改善的噪声特征的气体涡轮引擎。
技术介绍
气体涡轮引擎通常经过优化以提供高效率，因为优化通常导致较低的燃料消耗，并因此降低运行成本。然而，由于飞行器噪声可能对社区造成的影响，因此由用于为飞行器供电的气体涡轮引擎产生的噪声是一个重要因素。就这一点而言，气体涡轮引擎产生的噪声在飞行器噪声中占很大的比例。考虑到诸如频率、绝对水平、音调分量和噪声持续时间的因素，法规定义了“有效感知噪声水平”(EPNL)，它是人耳感知到的所产生的噪声的影响的量度。涡扇气体涡轮引擎包括多个不同的噪声源。例如，风扇本身是噪声源，并且该风扇噪声可分成两个不同的分量：从引擎的前部沿前向方向发出的分量；以及从引擎的后部沿后向方向发出的分量。另外的噪声源包括(但不限于)来自从引擎排出的射流的噪声、来自在引擎的后部处的涡轮的噪声，以及来自在飞行器上安装引擎的噪声。希望降低气体涡轮引擎的感知噪声，以便减小噪声对人耳的影响。
技术实现思路
根据第一方面，提供了一种用于飞行器的气体涡轮引擎，所述气体涡轮引擎包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于飞行器的气体涡轮引擎(10)，所述气体涡轮引擎包括：/n引擎核心(11)，所述引擎核心包括涡轮(19)、压缩机(14)和将所述涡轮连接到所述压缩机的芯轴(26)；/n风扇(23)，所述风扇位于所述引擎核心的上游，所述风扇包括多个风扇叶片；和/n齿轮箱(30)，所述齿轮箱接收来自所述芯轴(26)的输入并将驱动输出至所述风扇，以便以比所述芯轴低的旋转速度驱动所述风扇，其中：/n经由所述齿轮箱来驱动所述风扇的所述涡轮的任何单个转子级中转子叶片的最小数量为NTURBmin；/n所述风扇的直径为φfan(m)；/n所述齿轮箱的齿轮传动比是GR；并且/n噪声参数NP被定义为：/n

【技术特征摘要】
20181221 GB 1820945.21.一种用于飞行器的气体涡轮引擎(10)，所述气体涡轮引擎包括：
引擎核心(11)，所述引擎核心包括涡轮(19)、压缩机(14)和将所述涡轮连接到所述压缩机的芯轴(26)；
风扇(23)，所述风扇位于所述引擎核心的上游，所述风扇包括多个风扇叶片；和
齿轮箱(30)，所述齿轮箱接收来自所述芯轴(26)的输入并将驱动输出至所述风扇，以便以比所述芯轴低的旋转速度驱动所述风扇，其中：
经由所述齿轮箱来驱动所述风扇的所述涡轮的任何单个转子级中转子叶片的最小数量为NTURBmin；
所述风扇的直径为φfan(m)；
所述齿轮箱的齿轮传动比是GR；并且
噪声参数NP被定义为：



其中：
2.4m≤φfan≤4.2m
并且
60m-1≤NP≤175m-1。


2.根据权利要求1所述的气体涡轮引擎，其中所述风扇直径在以下范围内：
3.2m≤φfan≤4.2m。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的气体涡轮引擎，其中所述引噪声参数在以下范围内：
70m-1≤NP≤150m-1
可选地：
70m-1≤NP≤115m-1。


4.根据权利要求1或权利要求2所述的气体涡轮引擎，其中所述风扇直径在以下范围内：
2.4m≤φfan≤2.9m
并且可选地，所述噪声参数在以下范围内：
85m-1≤NP≤170m-1
可选地：
85m-1≤NP≤140m-1。


5.根据权利要求1或权利要求2所述的气体涡轮引擎，其中所述齿轮箱的所述齿轮传动比在3.2至5的范围内。


6.根据权利要求1或权利要求2所述的气体涡轮引擎，其中所述齿轮箱的所述齿轮传动比在3.2至4.2、可选地在3.3至3.8的范围内。


7.根据权利要求1所述的气体涡轮引擎，其中：
所述涡轮是第一涡轮(19)，所述压缩机是第一压缩机(14)，并且所述芯轴是第一芯轴(26)；
所述引擎核心还包括第二涡轮(17)、第二压缩机(15)和将所述第二涡轮连接到所述第二压缩机的第二芯轴(27)；
所述第二涡轮、所述第二压缩机和所述第二芯轴被布置成以比所述第一芯轴高的旋转速度旋转。


8.根据权利要求1或权利要求7所述的气体涡轮引擎，其中：
经由所述齿轮箱驱动所述风扇的所述涡轮包括至少两个轴向分开的转子级(210，220，230，240)；并且
经由所述齿轮箱驱动所述风扇的所述涡轮的所述转子级中的每个转子级包括在60个至140个转子叶片、可选地80个至140个转子叶片的范围内。


9.根据权利要求1或权利要求7所述的气体涡轮引擎，其中：
经由所述齿轮箱驱动所述风扇的所述涡轮包括至少两个轴向分开的转子级(210，220，230，240)；并且
经由所述齿轮箱驱动所述风扇的所述涡轮的转子级中的转子叶片的平均数量在65个至120个转子叶片的范围内，可选地85个至120个转子叶片的范围内。


10.根据权利要求1或权利要求7所述的气体涡轮引擎，其中：
经由所述齿轮箱驱动所述风扇的所述涡轮包括至少两个轴向分开的转子级(210，220，230，240)；并且
经由所述齿轮箱驱动所述风扇的所述涡轮的最轴向后向涡轮转...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿拉斯泰尔·摩尔，罗伯特·J·特林，
申请(专利权)人：劳斯莱斯有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB