涡轮发动机正时结构及其工作方式制造技术

涡轮发动机正时结构及其工作方式，由燃烧室、最后一级高压压气机转子和第一级高压涡轮转子组成，压气机转子、涡轮转子、燃烧室的工作端面上有封闭区和空间口结构，其特征是燃烧室的进气口与压气机转子的排气口完全重合接通进气时，燃烧室的排气口被涡轮转子的进气封闭区封闭，这时给燃烧室的供油量最小，当燃烧室的排气口与涡轮转子的进气口完全重合接通排气做功时，燃烧室的进气口被压气机转子的排气封闭区封闭，这时给燃烧室的供油量最大，有益效果是大幅提高涡轮系列发动机的性能，降低发动机生产成本，为设计各种各样新型发动机提供技术理论支持。技术理论支持。技术理论支持。

【技术实现步骤摘要】
涡轮发动机正时结构及其工作方式


[0001]涡轮发动机正时结构及其工作方式，属于航空发动机
，主要是发动机燃烧室与最后一级高压压气机转子和第一级高压涡轮转子三级之间相互配合的正时结构及其工作方式。

技术介绍

[0002]世界各国航空发动机技术发展不平衡，传统涡轮系列发动机寿命短、生产成本高，百年时间以来没有实质性重大技术突破，主要原因是发动机燃烧室与最后一级高压压气机转子和第一级高压涡轮转子三级之间没有正时结构，涡轮发动机正时结构与活塞发动机各种正时结构的原理和用途一样，都是通过合理规划气流在发动机内部空间通道内流动路线与流动时间，配合正确合理的供油燃烧方式，从而提高发动机的燃油效率和安全稳定性，传统涡轮发动机的内部气流通道由转子、定子上叶片之间的小空间组成，因此需要对气流在发动机各级转子和定子上小空间通道内流动路线与流动时间进行合理规划，目前所有传统涡轮系列发动机由于没有正时结构，对涡轮发动机的影响与活塞发动机的各种正时结构失效后的表现一样，不仅大幅降低发动机的燃油效率，而且还增加了高温高压高速气流对发动机配件的破坏力，这是目前传统涡轮系列发动机性能对发动机叶片性能和加工工艺严重依赖的主要原因，发动机的材料很重要，发动机的正时结构更重要，涡轮发动机燃烧室与最后一级高压压气机转子和第一级高压涡轮转子三级是发动机最核心部分，它们的工作效率和安全稳定性是决定发动机性能的主要因素，世界各国想要改变航空发动机技术发展不平衡的局面，传统涡轮发动机的性能想要实质性突破，必须对它们三级的进气和排气以及供油燃烧方式进行正时处理。

技术实现思路

[0003]解决的问题：涡轮发动机正时结构及其工作方式，主要是提高涡轮发动机性能，降低发动机生产成本，为设计各种各样新型发动机提供技术理论支持。
[0004]技术方案：涡轮发动机正时结构及其工作方式，由最后一级高压压气机转子、燃烧室和第一级高压涡轮转子组成，加宽加厚传统涡轮转子叶片，叶片的边沿厚度在转子进气工作端面上形成数个等距分布的端面面积是涡轮转子的进气封闭区，进气封闭区形状相同、面积相同，两个相邻进气封闭区之间的空间口是涡轮转子的进气口，进气口形状相同、面积相同，进气封闭区面积与进气口面积的比值是0.01～5，叶片的边沿厚度在涡轮转子排气工作端面上形成数个等距分布的端面面积是涡轮转子的排气封闭区，排气封闭区形状相同、面积相同，两个相邻排气封闭区之间的空间口是涡轮转子的排气口，排气口形状相同、面积相同，排气封闭区面积与排气口面积的比值是0.01～5，涡轮转子的进气口面积与排气口面积的面积比是0.01～1。
[0005]加宽加厚传统压气机转子叶片，叶片的边沿厚度在压气机转子的进气工作端面上形成数个等距分布的端面面积是压气机转子的进气封闭区，压气机转子的进气封闭区形状
相同、面积相同，两个相邻进气封闭区之间的空间口是压气机转子的进气口，压气机转子的进气口形状相同、面积相同，进气封闭区面积与进气口面积的比值是0.01～5，叶片的边沿厚度在压气机转子的排气工作端面上形成数个等距分布的端面面积是压气机转子的排气封闭区，压气机转子的排气封闭区形状相同、面积相同，两个相邻排气封闭区之间的空间口是压气机转子的排气口，压气机转子的排气口形状相同、面积相同，排气封闭区面积与排气口面积的比值是0.01～5，压气机转子的进气口面积与排气口面积的面积比是1～99。
[0006]燃烧室的进气工作端面上有数个等距分布的进气口，进气口形状相同、面积相同，以轴孔为中心在两个相邻进气口之间与进气口相同半径位置的端面面积是燃烧室的进气封闭区，进气封闭区形状相同、面积相同，进气封闭区面积与进气口面积的比值是0.01～5，燃烧室的排气工作端面上有数个等距分布的排气口，排气口形状相同、面积相同，两个相邻排气口之间与排气口相同半径位置的端面面积是燃烧室的排气封闭区，排气封闭区形状相同、面积相同，排气封闭区面积与排气口面积的比值是0.01～5，燃烧室的进气口面积与排气口面积的面积比是0.01～1。
[0007]燃烧室内部的空间方向与压气机转子和涡轮转子叶片之间的空间方向相反，同一个工作端面上的封闭区面积与空间口面积的比值是封闭比，压气机转子、燃烧室、涡轮转子的进气、排气工作端面上的封闭比都是0.01～5，封闭比越大，转子与燃烧室工作时相互封闭性越高。
[0008]压气机转子、燃烧室、涡轮转子三级轴向排列，压气机转子与涡轮转子同轴，燃烧室在它们两级中间位置，燃烧室的前级是压气机转子，压气机转子的排气工作端面与燃烧室的进气工作端面紧密重合，燃烧室的进气封闭区与压气机转子的排气封闭区数量相同、形状相同、面积相同，燃烧室的进气口与压气机转子的排气口数量相同、形状相同、面积相同，燃烧室的后级是涡轮转子，燃烧室的排气工作端面与涡轮转子的进气工作端面紧密重合，燃烧室的排气封闭区与涡轮转子的进气封闭区数量相同、形状相同、面积相同，燃烧室的排气口与涡轮转子的进气口数量相同、形状相同、面积相同。
[0009]涡轮发动机正时结构及其工作方式的特征是：燃烧室进气口与压气机转子排气口完全重合接通进气时，燃烧室的排气口被涡轮转子的进气封闭区封闭或者部分封闭，封闭比＜1 时，封闭区封闭空间口中间位置，封闭比＞1时，封闭区中间位置封闭空间口，这种位置结构是燃烧室最大进气位置结构，在燃烧室最大进气位置结构时给燃烧室的供油量最小，压气机转子与涡轮转子根据这种空间位置结构同轴固定，转子开始旋转后，燃烧室的空间口和封闭区位置不变，燃烧室的进气口被压气机转子的排气封闭区逐渐封闭，同时燃烧室的排气口与涡轮转子的进气口逐渐打开接通排气做功，这时给发动机燃烧室的供油量逐渐加大，当燃烧室排气口与涡轮转子进气口完全重合接通排气做功时，燃烧室的进气口被压气机转子的排气封闭区封闭或者部分封闭，封闭比＜1时，封闭区封闭空间口中间位置，封闭比＞1时，封闭区中间位置封闭空间口，这时是燃烧室最大排气做功位置结构，在燃烧室最大排气做功位置结构时给燃烧室的供油量最大，转子继续旋转，燃烧室进气口与压气机转子排气口逐渐打开接通进气，同时燃烧室的排气口被涡轮转子的进气封闭区逐渐封闭，这时给发动机燃烧室的供油量逐渐减小，当燃烧室进气口与压气机转子排气口再次完全重合接通进气时，燃烧室排气口被涡轮转子进气封闭区再次封闭或者部分封闭，封闭比＜1时，封闭区封闭空间口中间位置，封闭比＞1时，封闭区中间位置封闭空间口，涡轮发动
机正时结构完成一个循环正时工作过程，在发动机正时结构工作过程中，转子的封闭比和燃烧室的封闭比是决定燃烧室供油波形的主要因素。
[0010]有益效果：
[0011]1.在燃烧室最大进气位置结构时，由于燃烧室的进气口与压气机转子的排气口完全重合接通进气，同时燃烧室的排气口被涡轮转子的进气封闭区封闭或者部分封闭，通过最小供油量，降低燃烧室空间内气压，增加燃烧室的进气量，大幅减小燃烧室内高温高压燃气在燃烧室最大进气位置结构时对发动机叶片的破坏力。
[0012]2.在燃烧室最大排气做功位置结构时，由于燃烧室的进气口被压气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.涡轮发动机正时结构及其工作方式，涡轮发动机最后一级高压压气机转子、燃烧室和第一级高压涡轮转子轴向排列，压气机转子与涡轮转子同轴，燃烧室的进气工作端面与压气机转子的排气工作端面紧密重合，燃烧室的进气口与压气机转子的排气口数量相同、形状相同、面积相同，燃烧室的进气封闭区与压气机转子的排气封闭区数量相同、形状相同、面积相同，燃烧室的排气工作端面与涡轮转子的进气工作端面紧密重合，燃烧室的排气口与涡轮转子的进气口数量相同、形状相同、面积相同，燃烧室的排气封闭区与涡轮转子的进气封闭区数量相同、形状相同、面积相同，其特征在于：燃烧室的进气口与压气机转子的排气口完全重合接通进气时，燃烧室的排气口被涡轮转子的进气封闭区封闭或者部分封闭，封闭比＜1时，封闭区封闭空间口中间位置，封闭比＞1时，封闭区中间位置封闭空间口，这种位置结构是燃烧室最大进气位置结构，燃烧室最大进气位置结构时给燃烧室的供油量最小，压气机转子与涡轮转子根据这种空间位置结构同轴固定，转子旋转后，燃烧室的空间口和封闭区位置不变，燃烧室的进气口被压气机转子的排气封闭区逐渐封闭，同时燃烧室的排气口与涡轮转子的进气口逐渐打开接通排气做功，这时给燃烧室的供油量逐渐加大，当燃烧室的排气口与涡轮转子的进气口完全重合接通排气做功时，燃烧室的进气口被压气机转子的排气封闭区封闭或者部分封闭，封闭比＜1时，封闭区封闭空间口中间位置，封闭比＞1时，封闭区中间位置封闭空间口，这时是燃烧室最大排气做功位置结构，燃烧室最大排气做功位置结构时给燃烧室的供油量最大，转子继续旋转，燃烧室的排气口被涡轮转子的进气封闭区逐渐封闭，同时燃烧室的进气口...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓军，
申请(专利权)人：邓军，
类型：发明
国别省市：