燃气涡轮发动机制造技术

提供了燃气涡轮发动机（10），其中，风机具有风机叶片，在所述叶片中沿跨度的弧度分布允许所述燃气涡轮发动机以与常规发动机相比改进的效率操作，同时保持可接受的颤振裕度。

【技术实现步骤摘要】
燃气涡轮发动机
本公开涉及燃气涡轮发动机。本公开的方面涉及具有风机的燃气涡轮，所述风机具有改进的压力比分布。
技术介绍
现代燃气涡轮航空发动机通常包括风机，所述风机压缩进入的空气并且沿旁路管道引导该空气的至少一部分，其中该空气的剩余部分流动通过发动机核心。期望对发动机的总体效率进行优化，以便使得燃料燃烧（或者比燃料消耗（specificfuelconsumption））最小化。然而，在将发动机设计成具有最优效率时，本专利技术人已经理解的是，发动机性能的其他方面可能被损害。一个这样的方面可以是风机的可操作性，例如，风机叶片颤振。颤振可以被表征为自激振动。当叶片排中的翼面（aerofoil）（诸如，燃气涡轮发动机风机中的风机叶片）振动时，翼面在叶片排自身上产生不稳定的气动力。在大多数情况下，这些不稳定的气动力造成叶片排对周围空气做功，并且振动的幅度衰减。然而，在某些操作条件（例如，某些旋转速度和/或推力和/或其组合）下，周围空气可以对风机自身做功。如果由空气所做的功超过了该功（例如，通过机械阻尼），则振动将增强。这种不稳定性被称为颤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于飞行器的燃气涡轮发动机（10），所述燃气涡轮发动机包括：/n发动机核心（24），所述发动机核心包括涡轮（19）、压缩机（15）以及将所述涡轮连接到所述压缩机的核心轴（32）；/n风机（13），所述风机被定位在所述发动机核心的上游，所述风机包括多个风机叶片（130），每个风机叶片具有从在0%跨度位置处的根部延伸至在100%跨度位置处的尖端的径向跨度；以及/n变速箱（14），所述变速箱接收来自所述核心轴的输入并且向所述风机输出驱动，以便以低于所述核心轴的旋转速度驱动所述风机，其中：/n在叶片跨度的径向最内侧10%上所得到的每个风机叶片的平均弧度（α

【技术特征摘要】
20170831 GB 1713956.91.一种用于飞行器的燃气涡轮发动机（10），所述燃气涡轮发动机包括：
发动机核心（24），所述发动机核心包括涡轮（19）、压缩机（15）以及将所述涡轮连接到所述压缩机的核心轴（32）；
风机（13），所述风机被定位在所述发动机核心的上游，所述风机包括多个风机叶片（130），每个风机叶片具有从在0%跨度位置处的根部延伸至在100%跨度位置处的尖端的径向跨度；以及
变速箱（14），所述变速箱接收来自所述核心轴的输入并且向所述风机输出驱动，以便以低于所述核心轴的旋转速度驱动所述风机，其中：
在叶片跨度的径向最内侧10%上所得到的每个风机叶片的平均弧度（α2–α1）ave不大于具有最大平均弧度（θ2–θ1）max的10%叶片跨度部分的平均跨度的75%。


2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其中，在所述叶片跨度的径向最内侧10%上所得到的每个风机叶片的平均弧度（α2–α1）ave不大于具有最大平均弧度（θ2–θ1）max的10%叶片跨度部分的平均跨度的70%，可选地不大于其65%。


3.一种用于飞行器的燃气涡轮发动机（10），所述燃气涡轮发动机包括：
发动机核心（24），所述发动机核心包括涡轮（19）、压缩机（15）和将所述涡轮连接到所述压缩机的核心轴（32）；
风机（13），所述风机被定位在所述发动机核心的上游，所述风机包括多个风机叶片（130），每个风机叶片具有从在0%跨度位置处的根部延伸至在100%跨度位置处的尖端的径向跨度；以及
变速箱（14），所述变速箱接收来自所述核心轴的输入并且向所述风机输出驱动，以便以低于所述核心轴的旋转速度驱动所述风机，其中：
在30%跨度位置与40%跨度位置之间的叶片部分上所得到的每个风机叶片的平均弧度（β2–β1）ave是所述叶片跨度的径向最内侧10%的平均弧度（α2–α1）ave的至少1.2倍。


4.根据权利要求3所述的燃气涡轮发动机（10），其中，在30%跨度位置与40%跨度位置之间叶片部分上所得到的每个风机叶片的平均弧度（β2–β1）ave是所述叶片跨度的径向最内侧10%的平均弧度（α2–α1）ave的至少1.3倍，可选地至少1.4倍。


5.根据权利要求1或权利要求3所述的燃气涡轮发动机，其中，风机尖端负载被限定为dH/Utip2，其中，dH是跨越所述风机的焓升，并且Utip是所述风机尖端的速度，并且在巡航条件下所述风机尖端负载大于0.3JKg-1K-1/(ms-1)2，可选地，在从0.3至0.4JKg-1K-1/(ms-1)2的范围中。


6.根据权利要求1或权利要求3所述的燃气涡轮发动机，其中，旁路比被限定为在巡航条件下沿旁路管道流动的旁路流（B）的质量流率与所述核心流（A）的质量流率之间的比率，并且所述旁路比大于10。


7.根据权利要求1或权利要求3所述的燃气涡轮发动机，其中，在巡航条件下的比推力小于100NKg-1s。


8.根据权利要求1或权利要求3所述的燃气涡轮发动机，其中：
所述风机叶片在所述根部处的半径（rroot）与所述风机叶片在所述尖端处的半径（rtip）之间的比率小于0.33。


9.根据权利要求1或权利要求3所述的燃气涡轮发动机，其中：
所述涡轮是第一涡轮（19），所述压缩机是第一压缩机（15），并且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：BR费尔普斯，MJ威尔逊，G贡萨莱斯古铁雷斯，NHS史密斯，M巴拉勒，KS约哈尔，SMM巴拉龙，CW贝门特，
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