Газотурбинный двигатель

 

Использование: авиадвигателестроение, противообледенительные системы газотурбинных двигателей. Сущность изобретения: газотурбинный двигатель с центральным телом в выхлопном тракте содержит теплообменник, расположенный в центральном теле и выполненный в виде конуса с гофрированным кожухом, образующим продольные каналы, подключенные входами к трубопроводу подвода воздуха, а выходами к магистрали, соединенной с противообледенительной системой. За теплообменником внутри гофрированного кожуха и соосно ему установлена реактивная турбина и механически связанный с ней нагреватель , при этом длина лопаток турбины равна высоте гофр кожуха. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (! I ) (51)3 F 02 С 7/047

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ "CCP

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4832594, С6 (22) 30.05.90 (46) 07.06,92. Бюл. ¹ 21 (71) Моторостроительное конструкторское бюро, r. Омск (72) С, С. Гридин (53) 621.438(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 840435, кл, F 02 С 3/04,,1979. (54) ГАЗОТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Использование: авиадвигателестроение, противообледенительные системы газотурбинн ых двигателей. Сущность

Изобретение относится к авиадвигателестроению. в частности к противообледенительным системам ГТД.

Известен газотурбинный двигатель с противообледенительным устройством на входе, обогреваемым теплом выходящих из двигателя газов, с заслонкой в выхлопном патрубке. и перепускным турбопроводом с регулируемым дросселем и эжектором. питаемым иэ закомпрессорной полости, Известна выбранная за прототип газотурбинная установка, содержащая входное устройство с системой антиобледе- нения, выхлопную шахту с газовоздушным теплообменником и ГТД, снабженный теплоиэолирующим кожухом, внутренняя полость которого связана с выхлопной шахтой и сообщена с атмосферой воздухоэаборным трубопроводом и установленным в нем нагнетателем.

Недостатком прототипа является необходимость изготовления специального теплообменника и нагнетателя, что повышает изобретения; газотурбинный двигатель с центральным телом в выхлопном тракте содержит теплообменник, расположенный в центральном теле и выполненный в виде конуса с гофрированным кожухом, образую(Чим продольные каналы, подключенные входами к трубопроводу подвода воздуха, а выходами к магистрали. соединенной с противообледенительной системой. За теплообменником внутри гофрированного кожуха и соосно ему установлена реактивная турбина и механически связанный с ней нагреватель, При этом длина лопаток турбины равна высоте гофр кожуха. 4 ил. материальные затраты, вес двигателя.и расход энергии на функционирование системы противообледенения.

Целью изобретения является снижение расхода энергии и материальных затрат на противообледенительную систему, т,е. повышение экономичности и эффективности

I газотурбинного двигателя. 6д

Поставленная цель достигается тем, что теплообменник расположен в центральном . ().. теле выходного устройства газотурбинного Q двигателя и выполнен в виде конуса и охва- у тывающего его с образованием продольных каналов гофрированного кожуха, входы в, каналы расположены в передней по потоку рабочего тела двигателя части теплообмен.ника, их выходы -- в задней части теплообменника, а .трубопровод подвода холодного воздуха и магистраль отвода нагретого воздуха подключены соответственно к входам и выходам каналов. Кроме того, газотурбинный двигатель снабжен установленными за теплообменником реактивной турбиной и

1739065 механически связанным с ней нагнетателем, расположенным в задней по потоку части теплообменника внутри гофрирован. ного кожуха и соосно ему. причем длина лопаток турбины равна высоте гофр кожуха.

На фиг. 1 показана принципиальная схема работы противообледенительной системы ГТД; на фиг. 2 — вариант выполнения устройства; на фиг. 3 — центральное тело выхлопного тракта (теплообменник); на фиг.

4 —. разрез А-А на фиг. 3, Газотурбинный двигатель 1 содержит входное устройство 2 с пылезащитным устройством (ПЗУ) 3, компрессор 4, камеру сгорания (не показана), турбину 5, выхлопной тракт 6 с центральным телом 7 и противообл еде нител ьную систему (ПО С) входного устройства.

П ротивообледенительная система включает выполненное в виде теплообменника центральноетело 7 выхлопного тракта, трубопровод 8 отбора холодного воздуха от компрессора, магистраль 9 отвода нагретого воздуха от теплообменника к ПЗУ 3.

Центральное тело 7 (фиг.. 3 и 4) имеет внутренний конус 10 и охватывающий его гофрированный кожух 11 с образованием продольных наружных каналов 12, сообщенных с проточной частью 13 выхлопного тракта, и внутренних продольных каналов 14. сообщенных с входным воздушным трубопроводом 8 и выходной воздушной магистралью 9 отвода нагретого воздуха к ПОС 3.

Воздушнь1й трубопровод 8 соединен с компрессорной полостью (фиг. 1) или с атмосферой (фиг. 2).

Вариант выполнения газотурбинного двигателя (фиг. 2) включает установленные, за теплообменником осевую реактивную турбину 15, механически связанную с осевым нагнетателем 16, который установлен в нагреваемой полости теплообменника внутри гофрированного кожуха 11 и соосно ему.

Турбина 15 установлена в аэродинамической тени центрального тела и выполнена так, что длина ее лопаток равна высоте гофр задней части гофрированного кожуха 11.

Воздух в систему противообледенения отбирается по трубопроводу 8 из атмосферы.

В процессе работы газотурбинного двигателя 1 внутренняя полость центрального тела 7 (гофрированного кожуха 11) соединена трубопроводом 8 с компрессорной полостью отбора сжатого воздуха (фиг. 1), сжатый воздух за счет разницы давлений поступает в полость гофрированного кожуха и каналы .

14. Горячие выхлопные газы, двигаясь вдоль

5 проточной части 13 выхлопного тракта, омывают гофрированный кожух 11 и; проходя по каналам 12 между гофрами, нагревают воздух в кожухе 11. Нагретый таким образом сжатый воздух из каналов 14 поступает за

10 счет разницы давлений по магистрали 9 в

ПЗУ 3 входного узла и обогревает его, предотвращая обледенение.

В варианте вып- лнения газотурбинного двигателя (фиг. 2) циркуляция воздуха в си15 стеме ПОС обеспечивается нагнетателем

16, который приводится во вращение турбиной 15, вращаемой энергией выхлопных газов, проходящих по проточной части 13.

Использование предложенной конст20 рукции позволяет повысить эффективность и экономичность ГТД эа счет снижения затрат энергии и материальных затрат на функционирование противообледенительной системы двигателя.

25 Формула изобретения

1, Газотурбинный двигатель, содержащий расположенный в его выхлопном тракте теплообменник, подключенный на входе

rio обогреваемой среде к- трубопроводу под30 вода воздуха. а на выходе посредством магистрали к противообледенительной системе, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности двигателя с центральным телом, теплообменник

35 размещен в центральном теле и выполнен в виде конуса и охватывающего его с образованием продольных каналов гофрированного кожуха, входы в каналы расположены в передней по потоку рабочего тела двигателя

40 части теплообменника, их выходы — в задней части теплообменника, а трубопровод подвода воздуха и магистраль подключены соответственно к входам и выходам каналов, 45 2, Двигатель по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения экономич.ности, он снабжен установленными за теплообменником реактивной турбиной и механически связанным с ней нагнетате50 лем. расположенным в задней по потоку части теплообменника внутри гофрированного кожуха и соосно еь у, причем длина лопаток турбины равна высоте гофр кожуха.

1139065

Составитель С,Гридин

Редактор M.Ñòðåëüíèêoâà Техред M.Mîðãåíòàë Корректор С.Шевкун

Заказ 1988 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101