RU2015101589A

RU2015101589A - Малошумный ротор компрессора для редукторного турбовентиляторного двигателя

Info

Publication number: RU2015101589A
Application number: RU2015101589A
Authority: RU
Inventors: Дэвид А. ТОПОЛ; Брюс Л. МОРИН
Original assignee: Юнайтед Текнолоджиз Корпорейшн
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2015-01-21
Publication date: 2016-08-10
Also published as: JP2017198218A; EP3144473A1; JP2015137649A; CA2879244C; RU2656171C2; EP2896785A1; BR102015001345A2; CA2879244A1

Abstract

1. Газотурбинный двигатель, содержащий:вентилятор и турбинную секцию, имеющую ротор первой турбины, предназначенный для приведения в действие ротора компрессора;понижающий редуктор, обеспечивающий уменьшение скорости вентилятора относительно входной скорости от ротора турбины привода вентилятора; причемротор компрессора имеет определенное количество лопаток компрессора по меньшей мере в одном из множества рядов ротора компрессора, которые работают, по меньшей мере, часть времени с угловой скоростью вращения, указанное количество лопаток компрессора в указанном по меньшей мере одном ряду и указанная угловая скорость вращения таковы, что следующая формула справедлива для указанного по меньшей мере одного ряда ротора компрессора:(количество лопаток × угловая скорость вращения)/(60 секунд/минута) ≥ 5500 Гц; причем угловая скорость вращения выражена в количестве оборотов в минуту.2. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором формула приводит к количеству, которое больше или равно примерно 6000 Гц.3. Газотурбинный двигатель по п. 2, в котором газотурбинный двигатель спроектирован для вырабатывания приблизительно 15000 фунтов (6810 кгс) тяги или больше.4. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором формула справедлива для большей части указанных рядов ротора компрессора.5. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором газотурбинный двигатель спроектирован для вырабатывания приблизительно 15000 фунтов (6810 кгс) тяги или больше.6. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором понижающий редуктор имеет передаточное отношение больше чем приблизительно 2,3.7. Газотурбинный двигатель по п. 6, в котором понижающий редуктор имеет передаточное отношение больше чем приблизительно 2,5.8.

Claims

1. Газотурбинный двигатель, содержащий:

вентилятор и турбинную секцию, имеющую ротор первой турбины, предназначенный для приведения в действие ротора компрессора;

понижающий редуктор, обеспечивающий уменьшение скорости вентилятора относительно входной скорости от ротора турбины привода вентилятора; причем

ротор компрессора имеет определенное количество лопаток компрессора по меньшей мере в одном из множества рядов ротора компрессора, которые работают, по меньшей мере, часть времени с угловой скоростью вращения, указанное количество лопаток компрессора в указанном по меньшей мере одном ряду и указанная угловая скорость вращения таковы, что следующая формула справедлива для указанного по меньшей мере одного ряда ротора компрессора:

(количество лопаток × угловая скорость вращения)/(60 секунд/минута) ≥ 5500 Гц; причем угловая скорость вращения выражена в количестве оборотов в минуту.

2. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором формула приводит к количеству, которое больше или равно примерно 6000 Гц.

3. Газотурбинный двигатель по п. 2, в котором газотурбинный двигатель спроектирован для вырабатывания приблизительно 15000 фунтов (6810 кгс) тяги или больше.

4. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором формула справедлива для большей части указанных рядов ротора компрессора.

5. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором газотурбинный двигатель спроектирован для вырабатывания приблизительно 15000 фунтов (6810 кгс) тяги или больше.

6. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором понижающий редуктор имеет передаточное отношение больше чем приблизительно 2,3.

7. Газотурбинный двигатель по п. 6, в котором понижающий редуктор имеет передаточное отношение больше чем приблизительно 2,5.

8. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором вентилятор доставляет воздух во второй контур и часть воздуха в ротор компрессора со степенью двухконтурности, определенной как объем воздуха, доставленного во второй контур, по сравнению с объемом воздуха, доставленного в ротор компрессора, причем степень двухконтурности больше чем приблизительно 6.

9. Газотурбинный двигатель по п. 8, в котором степень двухконтурности больше чем приблизительно 10.

10. Газотурбинный двигатель по п. 9, в котором формула приводит к количеству, которое больше или равно примерно 6000 Гц.

11. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором угловая скорость вращения является скоростью вращения на участке захода на посадку.

12. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором турбинная секция содержит ротор турбины высокого давления и ротор первой турбины, причем ротор турбины привода вентилятора является ротором первой турбины.

13. Газотурбинный двигатель по п. 12, в котором ротором компрессора является ротор компрессора пониженного давления, и ротор турбины повышенного давления приводит в действие ротор компрессора высокого давления.

14. Газотурбинный двигатель по п. 12, в котором понижающий редуктор расположен между ротором первой турбины и ротором компрессора.

15. Газотурбинный двигатель по п. 12, в котором понижающий редуктор расположен между ротором компрессора и вентилятором.

16. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором турбинная секция содержит три ротора турбины, причем ротор первой турбины и ротор турбины привода вентилятора являются различными роторами.

17. Способ конструирования газотурбинного двигателя, включающий этапы, согласно которым:

берут ротор первой турбины для приведения в действие ротора компрессора и ротор турбины привода вентилятора для приведения в действие вентилятора через понижающий редуктор и выбирают количество лопаток по меньшей мере в одном ряду ротора компрессора в комбинации с угловой скоростью вращения ротора компрессора так, что следующая формула справедлива для указанного по меньшей мере одного ряда ротора компрессора:

(количество лопаток × угловая скорость вращения)/(60 секунд/минута) ≥ 5500 Гц, причем угловая скорость вращения выражена в количестве оборотов в минуту.

18. Способ по п. 17, согласно которому формула приводит к количеству, которое больше или равно примерно 6000 Гц.

19. Способ по п. 17, согласно которому газотурбинный двигатель спроектирован для вырабатывания приблизительно 15000 фунтов (6810 кгс) тяги или больше.

20. Способ по п. 17, согласно которому угловая скорость вращения является скоростью вращения на участке захода на посадку.

21. Способ по п. 17, согласно которому турбинная секция содержит ротор турбины высокого давления и ротор первой турбины, причем ротор турбины привода вентилятора является ротором первой турбины.

22. Способ по п. 21, согласно которому ротором компрессора является ротор компрессора пониженного давления, и ротор турбины повышенного давления приводит в действие ротор компрессора высокого давления.

23. Способ по п. 22, согласно которому понижающий редуктор расположен между ротором первой турбины и ротором компрессора.

24. Способ по п. 22, согласно которому понижающий редуктор расположен между ротором компрессора и вентилятором.

25. Способ по п. 17, согласно которому турбинная секция содержит три ротора турбины, причем ротор первой турбины и ротор турбины привода вентилятора являются различными роторами.

26. Компрессорный блок, содержащий:

ротор компрессора, содержащий по меньшей мере первый ряд лопаток, который содержит определенное количество лопаток, выполненных с возможностью вращения с угловой скорость вращения, так что при измерении угловой скорости вращения в оборотах в минуту:

(количество лопаток × угловая скорость вращения)/(60 секунд/минута) ≥ 5500 Гц.

27. Компрессорный блок по п. 26, в котором угловая скорость вращения является скоростью вращения на участке захода на посадку.

28. Компрессорный блок по п. 27, в котором формула приводит к количеству, которое больше или равно примерно 6000 Гц.

29. Компрессорный блок по п. 26, в котором формула приводит к количеству, которое больше или равно примерно 6000 Гц.

30. Способ конструирования газотурбинного двигателя, включающий этапы, согласно которым:

берут вентилятор и турбинную секцию, содержащую ротор первой турбины для приведения в действие ротора компрессора,

берут понижающий редуктор, обеспечивающий уменьшение скорости вентилятора относительно входной скорости от ротора турбины привода вентилятора, причем

ротор компрессора имеет определенное количество лопаток компрессора по меньшей мере в одном из множества рядов ротора компрессора, которые работают по меньшей мере часть времени с угловой скоростью вращения, указанное количество лопаток компрессора в указанном по меньшей мере одном ряду и указанная угловая скорость вращения таковы, что следующая формула справедлива для указанного по меньшей мере одного ряда лопаток ротора компрессора:

(лопаток × угловая скорость вращения)/(60 секунд/минута) ≥ 5500 Гц;

причем угловая скорость вращения выражена в количестве оборотов в минуту.