RU2014103719A - Газотурбинный двигатель (варианты) и способ повышения производительности газотурбинного двигателя - Google Patents

Abstract

1. Газотурбинный двигатель, содержащий:вентиляторную секцию, содержащую вентилятор, выполненный с возможностью вращения вокруг оси;редуктор, взаимодействующий с вентилятором, причем указанный редуктор содержит планетарную зубчатую передачу привода вентилятора с передаточным отношением планетарной передачи по меньшей мере 2,5, причем скорость конца лопасти вентилятора меньше 1400 футов в секунду; и турбинную секцию низкого давления, взаимодействующую с указанным редуктором, причем указанная турбинная секция низкого давления имеет три или четыре ступени и степень двухконтурности от 11,0 до приблизительно 22,0.2. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором передаточное отношение меньше или равно 5,0.3. Газотурбинный двигатель по п. 2, имеющий степень повышения давления в вентиляторе менее 1,7.4. Газотурбинный двигатель по п. 2, имеющий степень повышения давления в вентиляторе меньше 1,48.5. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором указанная планетарная передача содержит солнечную шестерню, множество сателлитных шестерней, коронную шестерню и водило.6. Газотурбинный двигатель по п. 5, в котором каждая из множества сателлитных шестерней содержит по меньшей мере один подшипник.7. Газотурбинный двигатель по п. 5, в котором коронная шестерня зафиксирована от вращения.8. Газотурбинный двигатель по п. 5, в котором турбина низкого давления механически прикреплена к солнечной шестерне.9. Газотурбинный двигатель по п. 5, в котором указанная вентиляторная секция механически прикреплена к водилу.10. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором вход редуктора выполнен с возможностью вращения в первом направлении и выход редуктора выполнен с в

Claims (20)

1. Газотурбинный двигатель, содержащий:

вентиляторную секцию, содержащую вентилятор, выполненный с возможностью вращения вокруг оси;

редуктор, взаимодействующий с вентилятором, причем указанный редуктор содержит планетарную зубчатую передачу привода вентилятора с передаточным отношением планетарной передачи по меньшей мере 2,5, причем скорость конца лопасти вентилятора меньше 1400 футов в секунду; и турбинную секцию низкого давления, взаимодействующую с указанным редуктором, причем указанная турбинная секция низкого давления имеет три или четыре ступени и степень двухконтурности от 11,0 до приблизительно 22,0.

2. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором передаточное отношение меньше или равно 5,0.

3. Газотурбинный двигатель по п. 2, имеющий степень повышения давления в вентиляторе менее 1,7.

4. Газотурбинный двигатель по п. 2, имеющий степень повышения давления в вентиляторе меньше 1,48.

5. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором указанная планетарная передача содержит солнечную шестерню, множество сателлитных шестерней, коронную шестерню и водило.

6. Газотурбинный двигатель по п. 5, в котором каждая из множества сателлитных шестерней содержит по меньшей мере один подшипник.

7. Газотурбинный двигатель по п. 5, в котором коронная шестерня зафиксирована от вращения.

8. Газотурбинный двигатель по п. 5, в котором турбина низкого давления механически прикреплена к солнечной шестерне.

9. Газотурбинный двигатель по п. 5, в котором указанная вентиляторная секция механически прикреплена к водилу.

10. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором вход редуктора выполнен с возможностью вращения в первом направлении и выход редуктора выполнен с возможностью вращения в том же первом направлении.

11. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором скорость конца лопасти вентилятора больше 1000 футов в секунду.

12. Способ повышения производительности газотурбинного двигателя, содержащий:

определение граничных условий для скорости конца лопасти вентилятора, по меньшей мере, для одной лопасти вентилятора вентиляторной секции;

определение граничных условий для ротора турбины низкого давления и

использование ограничений величины напряжений в роторе турбины низкого давления и, по меньшей мере, одной лопасти вентилятора для определения соответствия скорости вращения вентиляторной секции и турбины низкого давления необходимому количеству рабочих циклов, и

в котором степень двухконтурности больше приблизительно 6,0.

13. Способ по п. 12, в котором вентиляторную секцию и турбину низкого давления соединяет редуктор, который имеет передаточное отношение планетарной передачи по меньшей мере приблизительно 2,5 и не более приблизительно 5,0.

14. Способ по п. 12, в котором степень повышения давления в вентиляторе меньше 1,7.

15. Способ по п. 12, в котором степень повышения давления в вентиляторе меньше 1,48.

16. Способ по п. 12, в котором степень двухконтурности больше примерно 11.

17. Способ по п. 12, в котором скорость конца лопасти вентилятора по меньшей мере одной лопасти вентилятора меньше 1400 футов в секунду.

18. Способ по п. 12, в котором, если уровень напряжений в роторе или по меньшей мере одной лопасти вентилятора слишком высок для соответствия необходимому количеству рабочих циклов, передаточное отношение редуктора уменьшают, а количество ступеней турбины низкого давления увеличивают.

19. Способ по п. 12, в котором, если уровень напряжений в роторе или по меньшей мере одной лопасти вентилятора слишком высок для соответствия необходимому количеству рабочих циклов, передаточное отношение редуктора уменьшают, а кольцевую область турбины низкого давления увеличивают.

20. Газотурбинный двигатель, содержащий:

вентиляторную секцию, содержащую вентилятор, выполненный с возможностью вращения вокруг оси;

редуктор, взаимодействующий с указанным вентилятором, причем указанный

редуктор содержит планетарную зубчатую передачу привода с передаточным

отношением планетарной передачи по меньшей мере 2,5; и

степень двухконтурности от приблизительно 11,0 до приблизительно 22,0,

причем скорость конца лопасти вентилятора меньше 1400 футов в секунду.