Способ работы газотурбинного двигателя

 

Использование: авиационное двигателестроение. Сущность изобретения: на промежуточной ступени компрессора основного контура производится отбор части воздуха во вспомогательный контур, который в этом контуре охлаждается, затем сжимается, нагревается в камере сгорания и расширяется в турбине. При этом обеспечивается выполнение условия где относительный расход воздуха через контур высокого давления, G_в - расход воздуха через контур низкого давления, l_kz - работа ступеней компрессора низкого давления после отбора, l_k - работа компрессора низкого давления. 1 ил.

Изобретение относится к авиационному двигателестроению и может быть применено при производстве как одноконтурных, так и двухконтурных двигателей. Цель изобретения повышение надежности работы и уменьшение веса двигателя. На чертеже приведена схема ГТД, реализующая предлагаемый способ. Двигатель имеет основной и вспомогательный контур. Основной контур образован компрессором 1, камерой 2 сгорания и турбиной 3. Во вспомогательный контур включены горячая сторона теплообменника 4, компрессора 5, камера 6 сгорания и турбина 7. Вход вспомогательного контура подключен к промежуточной ступени компрессора, а выход к камере 2 сгорания. ГТД работает следующим образом. Воздух поступает в компрессор 1 и сжимается там. Из промежуточной ступени компрессора 1 часть воздуха отбирается во вспомогательный контур. Положение промежуточной ступени определяется из условия равенства работ расширения в турбине 7 и сжатия в компрессоре 5 вспомогательного контура. Часть воздуха, поступившая во вспомогательный контур, охлаждается в теплообменнике 4 (в частном случае этот теплообменник может отсутствовать) и далее сжимается в компрессоре 5. Сжатый воздух в камере 6 сгорания за счет сжигания топлива нагревается до заданной температуры, после чего продукты сгорания расширяются в турбине 7. Из турбины 7 горячий газ направляется в камеру 2 сгорания основного контура, где смешивается с частью воздуха, поступившей из компрессора 1. В камере 2 сгорания смесь воздуха с продуктами сгорания нагревается за счет сжигания топлива и расширяется в турбине 3 и реактивном сопле.

Формула изобретения

СПОСОБ РАБОТЫ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ со вспомогательным контуром, включающий сжатие воздуха в ступенях сжатия основного контура, отбор части сжатого воздуха во вспомогательный контур с последующими сжатием в ступенях сжатия, нагревом в камере сгорания, сжиганием топлива и расширением в ступенях расширения, возврат и нагрев отобранной части воздуха в камере сгорания основного контура сжиганием топлива, расширение в ступенях расширения основного контура, отличающийся тем, что, с целью уменьшения веса двигателя и повышения надежности его работы, отбор воздуха во вспомогательный контур выполняют из промежуточной ступени сжатия основного контура, а ступенчатое расширение продуктов сгорания во вспомогательном контуре производят при условии где относительный расход воздуха через вспомогательный контур; G_в расход воздуха через основной контур; l_кz работа последних ступеней сжатия основного контура после отбора воздуха; l_к работа ступеней сжатия основного контура, причем воздух перед поступлением во вспомогательный контур охлаждают.

РИСУНКИ

Рисунок 1