气体涡轮引擎射流制造技术

本发明专利技术题为“气体涡轮引擎射流”。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，尤其是从来自从引擎出来的射流的低噪声。该射流对被定义为平行于在起飞期间有效感知噪声水平(EPNL)为最大的跑道中心线并距跑道中心线450m的线上的点的起飞侧向基准点处的EPNL的贡献低于从引擎的后部发出的风扇噪声对起飞侧向基准点处的EPNL的贡献，差值在0EPNdB至15EPNdB的范围内。

Gas turbine engine jet

【技术实现步骤摘要】
气体涡轮引擎射流
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，该气体涡轮引擎包括：...

【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在所述气体涡轮引擎的运行期间，空气被吸入所述引擎的前部并以射流的形式从所述引擎的后部排出；并且/n所述射流对被定义为平行于在起飞期间有效感知噪声水平(EPNL)为最大的跑道中心线并距跑道中心线450m的线上的点的...

【技术特征摘要】
20181221 GB 1820937.91.一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：
在所述气体涡轮引擎的运行期间，空气被吸入所述引擎的前部并以射流的形式从所述引擎的后部排出；并且
所述射流对被定义为平行于在起飞期间有效感知噪声水平(EPNL)为最大的跑道中心线并距跑道中心线450m的线上的点的起飞侧向基准点处的所述EPNL的贡献低于从所述引擎的所述后部发出的风扇噪声对所述起飞侧向基准点处的所述EPNL的贡献，差值在0EPNdB至15EPNdB的范围内。


2.根据权利要求1所述的气体涡轮引擎，其中所述射流对所述起飞侧向基准点处的所述EPNL的贡献低于从所述引擎的所述后部发出的所述风扇噪声对所述起飞侧向基准点处的所述EPNL的贡献，差值在2EPNdB至12EPNdB的范围内。


3.根据权利要求1或权利要求2所述的气体涡轮引擎，其中在所述起飞侧向基准点处，每个风扇叶片的尖端处的相对马赫数不超过1.09M。


4.根据权利要求1或权利要求2所述的气体涡轮引擎，其中在所述起飞侧向基准点处，每个风扇叶片的所述尖端处的相对马赫数不超过在0.8M至1.08M的范围内。


5.根据权利要求1所述的气体涡轮引擎，其中：
旁路管道被限定为在径向上位于所述引擎核心的外部并在径向上位于短舱的内部；并且
在起飞侧向基准点处，所述旁路管道的出口处的流的平均速度在200m/s至275m/s、可选地200m/s至265m/s的范围内。


6.根据权利要求1或权利要求5所述的气体涡轮引擎，其中：
旁路管道被限定为在径向上位于所述引擎核心的外部并在径向上位于短舱的内部；并且
在起飞侧向基准点处，所述旁路管道的所述出口处的所述流的所述平均速度比在巡航条件下所述旁路管道的所述出口处的所述流的所述平均速度低，差值在50m/s至90m/s、可选地60m/s至85m/s的范围内。


7.根据权利要求1或权利要求5所述的气体涡轮引擎，其中所述齿轮箱的齿轮传动比在3.2至5、可选地3.2至4.2、可选地3.3至3.7的范围内。


8.根据权利要求1或权利要求5所述的气体涡轮引擎，其中风扇直径在220cm至400cm的范围内。


9.根据权利要求1或权利要求5所述的气体涡轮引擎，其中所述风扇直径在320cm至400cm的范围内，并且所述风扇在所述起飞侧向基准点处的所述旋转速度在1300rpm至1800rpm的范围内。


10.根据权利要求1或权利要求5所述的气体涡轮引擎，其中所述风扇直径在220cm至290cm的范围内，并且所述风扇在所述起飞侧向基准点处的所述旋转速度在2000rpm至2800rpm的范围内。


11.根据权利要求1或权利要求5所述的气体涡轮引擎，其中在巡航条件下旁路比率在12至18、可选地13.0至18.0的范围内。


12.根据权利要求1所述的气体涡轮引擎，其中在所述起飞侧向基准点处，被定义为在随后流过所述旁路管道的所述风扇出口处的所述流的平均总压力与在所述风扇入口处的所述流的平均总压力的比率的所述风扇尖端压力比在1.25至1.50、可选地1.35至1.45的范围内。


13.根据权利要求1所述的气体涡轮引擎，其中所述涡轮对所述起飞侧向基准点处的所述EPNL的贡献低于从所述引擎的所述后部发出的所述风扇噪声对所述起飞侧向基准点处的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿拉斯泰尔·D·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