專利名稱：將熱能轉變成機械能的方法和設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及動力工程，更具體地說，涉及一種在燃氣渦輪發(fā)動機中將熱能轉變成機械能的方法，并且涉及一種實施上述方法的燃氣渦輪發(fā)動機。
一種公知的在帶有一個與多個葉型通道式導向器相適應的旋轉式燃燒室的燃氣渦輪發(fā)動機中將熱能轉變成機械能的方法包含在燃燒室的入口前面壓縮氣流，并使之繞燃氣渦輪發(fā)動機的軸線旋轉；在燃燒室中加熱氣流；使氣流在燃燒室出口處膨脹；然后引入渦輪進一步膨脹(參見蘇聯(lián)專利No.576060，1977年10月5日)。上述的燃氣渦輪發(fā)動機含有一個渦輪和一個壓氣機，以及一個安裝成可相對于渦輪旋轉的燃燒室，該燃燒室?guī)в幸粋€入口、一個出口和多條由多個壁構成的內部葉型通道。上述的壁在燃燒室的出口處形成使氣流膨脹的噴嘴，并且它們以這樣一種方式延伸，即它們在燃燒室的展開平面上的投影相對于通過發(fā)動機縱向軸線的平面與上述展開平面交線傾斜的夾角在燃燒室的出口處為90～150°角。
當采用現(xiàn)有技術的方法時，從壓氣機供入燃燒室入口的氣流的旋轉方向與燃燒室的轉動方向相反。由于這種流動方向的急劇變化使流向燃燒室的氣流有很多不能進入燃燒室中。在現(xiàn)代燃氣渦輪發(fā)動機中，當燃燒室入口的空氣流速達200m/s時，入口的空氣損失量為8～10％，當空氣流速為250～300m/s時，該損失量為12～13％。如果燃燒室轉動方向與入口處氣流的旋轉方向相反，上述的損失量至少還要增大一倍，可達20～30％。顯然，采用上述現(xiàn)有技術的方法和實施該方法的燃氣渦輪發(fā)動機是完全行不通的。另外，在上述的現(xiàn)有技術的發(fā)動機中，由于燃燒室和渦輪的轉動方向相反，所以它們的軸之間還必須設置軸承。這些軸承在高溫高速下工作，故必須對它們提出嚴格的要求。這不僅使發(fā)動機制造復雜化并提高了成本，而且在很大程度上影響到發(fā)動機工作的可靠性，并且維持也較為困難。然而，與此同時，采用上述的方法和發(fā)動機似乎還有令人稍感興趣之處，那就是燃燒室的轉動可附帶發(fā)出機械動力。此外，采用轉動式的燃燒室就無需在渦輪入口處設置專門的噴嘴。采用旋轉式燃燒室的另一優(yōu)點是有可能在燃燒區(qū)之外(也就是在形成燃料混合物的區(qū)域內)設置燃燒室葉型通道壁的進氣邊。
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術存在的問題而提供一種上面所述的方法和燃氣渦輪發(fā)動機，在本發(fā)明的發(fā)動機中，氣流通過發(fā)動機中壓氣機與渦輪之間的流道的流動以及燃燒室內部的幾何形狀可使氣流的流動方向變化最小。
上述問題由本發(fā)明提出的方法得到解決，該方法用以在一種帶有旋轉式燃燒室的燃氣渦輪發(fā)動機中將熱能轉變成機械能，在該方法中，將氣流壓縮，并使之繞發(fā)動機的軸線旋轉，然后進入旋轉式燃燒室并在燃燒室中加熱，再在燃燒室出口處膨脹和旋轉，按照本發(fā)明，進入燃燒室的氣流的旋轉方向與燃燒室的轉動方向相同，但在燃燒室出口處它們的旋轉方向則相反。
采用本發(fā)明的方法，在燃燒室入口處氣流的流動方向只有輕微的改變，因為在燃燒室的入口處和出口處，氣流繞發(fā)動機縱向軸線旋轉的方向相反，而在壓氣機的出口處氣流的旋轉方向與燃燒室的轉動方向相同。在此情況下，燃燒室的進氣損失量低于非旋轉式燃燒室的進氣損失，因為進入非旋轉式燃燒室的氣流必須是旋轉速度最低的。這也可造成進氣損失，而采用旋轉式燃燒室就不要求這樣。另外，本發(fā)明的方法具有使旋轉式燃燒室(例如，將它安裝在壓氣機軸上)產生機械動力的實際可能性。由于在燃燒室中耗費了一部分熱能，故可降低氣流到達渦輪葉片時的溫度。因此，可在不降低發(fā)動機的效率的情況下減少用于將氣流的溫度降低到允許進入渦輪時所需的冷卻劑量。而且，由于燃燒室是轉動的，可使非冷卻氣流的膨脹比提高到1.2～1.5倍。
最好是，流體在燃燒室入口處的前面繞燃氣渦輪發(fā)動機縱向軸線旋轉的角度可以變化，這樣可使燃燒室的渦輪作用增大，這一點對于地面車輛用的燃氣渦輪發(fā)動機尤其重要，因為這種發(fā)動機要在負荷頻繁突變從而引起轉矩變化的條件下工作。
導入燃燒室的已膨脹和旋轉的氣流最好在渦輪入口的前面與冷卻劑混合。這不僅降低了氣流進入渦輪之前的溫度，而且可減少燃燒室前面的被壓縮氣流，從而提高效率。
氣流在與冷卻劑混合的過程中最好能進一步膨脹。從而可保證進一步利用氣流在進入渦輪之前進行最后冷卻前由于膨脹造成的溫差，以便提高效率和增大輸出功率。如果冷卻劑在與氣流混合之前進行加熱，那么就會由于通過渦輪的流速增大而提高發(fā)動機的效率。
最好是，氣流在燃燒室出口的前面膨脹和旋轉的初始階段就與冷卻劑混合，從而使燃燒室通道壁得以冷卻，以便降低對所用材料的要求。而且氣流的溫度由于氣流經過混合后相對流速較低，故可更有效地降低氣流的溫度，并且氣流混合的損失也減少。
上述的問題還通過本發(fā)明的燃氣渦輪發(fā)動機來解決，所述的燃氣渦輪發(fā)動機含有一個渦輪、一個壓氣機和一個安裝成可相對于渦輪轉動的燃燒室，該燃燒室具有一個入口、一個出口和多條由多個壁構成的內部葉型通道，所述的通道壁在燃燒室出口處形成氣流的膨脹噴嘴，而且，在燃燒室的出口處，它們在燃燒室的展開平面上的投影相對于通過發(fā)動機縱向軸線的平面與上述展開平面的交線的傾斜角α可達150°，按照本發(fā)明，在燃燒室入口處葉型通道壁在燃燒室展開平面上的投影相對于通過發(fā)動機縱向軸線的平面與上述展開平面的交線的傾斜角β為0～75°。
在一種燃氣渦輪發(fā)動機中，含有一個向心式渦輪、一個壓氣機和一個安裝成可相對于渦輪轉動的燃燒室，該燃燒室?guī)в幸粋€入口、一個出口和多條由多個在燃燒室出口處形成氣流膨脹噴嘴的壁構成的內部葉型通道，按照本發(fā)明，燃燒室與渦輪同軸地安裝，葉型通道壁的延伸方向在燃燒室出口處相對于燃燒室的半徑傾斜一個α角，該角α可達50°，并且在燃燒室入口處相對于燃燒室的半徑的傾斜角β為0～75°。
采用這種發(fā)動機結構，在燃燒室入口處氣流的流動方向只有微小的變化，因為上述的α和β角限定了葉型通道壁的位置，并且，在燃燒室的入口和出口處，氣流繞發(fā)動機縱向軸線旋轉的方向是相反的，而在壓氣機出口處氣流的旋轉方向與燃燒室的轉動方向是相同的。在此情況下，氣流進入燃燒室的損失量低于進入非旋轉式燃燒室的損失量，因為進入非旋轉式燃燒室必須使氣流的旋轉速度減至最小，從而會造成損失，但進入旋轉式燃燒室就不要求氣流減速。另外，可以從旋轉式燃燒室(例如通過將它安裝在壓氣機軸上)獲得機械動力。這就可降低到達渦輪葉片的氣流溫度，因為一部分熱能在燃燒室中被消耗了。結果，可顯著減少用于將流體的溫度降低到允許進入渦輪時所需的冷卻劑量，而又不降低發(fā)動機的效率。而且，非冷卻氣流的膨脹比可增加到1.2～1.5倍。由于在渦輪的入口處，葉型通道壁在燃燒室展開平面上的投影相對于通過發(fā)動機縱向軸線的平面與上述展開平面的交線的傾斜角α小于0，故得到一種不定的氣流，由于氣流是撞擊性地進入燃燒室的，故使材料的損失增加。另外，燃燒室將起到一種排氣機的作用，也會造成較大的損失。如果β角大于75°，燃燒室供氣流通過的截面積將減小，則會造成發(fā)動機的比功率下降。
最好在燃燒室入口前面設置一個用來改變來自壓氣機的氣流的旋轉角的裝置。這樣就可增強燃燒室的渦輪作用，這一點對用于地面車輛的燃氣渦輪發(fā)動機尤其重要，因為這種發(fā)動機往往是在負荷突然變化而引起扭矩波動的情況下工作。
上述的改變來自壓氣機的氣流的旋轉方向的裝置最好是可控制的，以便使燃燒室具有最佳的工作條件，使之適應快速變化的負荷。
葉型通道壁帶有內部空腔，該空腔的一側與冷卻劑源相通，另一側與渦輪入口相通。這就保證了葉型通道壁得到充分的冷卻，并可采用通常用于制造渦輪的普通材料來制造通道壁。另外，冷卻劑可供入到渦輪入口處，與加熱過的氣流相混合，以便使氣流的溫度降低到渦輪能夠承受的程度。
葉型通道壁的內部空腔最好與燃燒室的內部相連通。這種結構可使氣流與冷卻劑發(fā)生預混合，并使通道壁的冷卻和燃燒室壁的冷卻都得到改善，從而提高發(fā)動機的可靠性。
最好在燃燒室的出口與渦輪的入口之間設置一個與冷卻劑源相通的混合室，這樣可改善受熱氣流與冷卻劑的混合條件，從而使進入渦輪的氣流在整個橫截面上分布均勻。
最好在混合室與冷卻劑源之間設置一個加熱冷卻劑的裝置，這樣可使氣流的流速增大，以提高發(fā)動機的比功率。
下面參考示出本發(fā)明的非限制性實例的


本發(fā)明，附圖中圖1是說明本發(fā)明的將熱能轉變成機械能的方法的實施例的一種燃氣渦輪動機的示意圖；圖2是說明本發(fā)明的將熱能轉變成機械能的方法的另一個實施例的燃氣渦輪發(fā)動機的縱向剖視示意圖；圖3是本發(fā)明的燃氣渦輪發(fā)動機的縱向剖視示意圖；圖4是圖3的燃氣渦輪發(fā)動機的軸向壓氣機與渦輪之間的部分流道的展開放大圖；圖5是帶有向心式渦輪的燃氣渦輪發(fā)動機的實施例的縱向剖視圖；圖6是沿圖5的VI—VI線的局部剖視放大圖。
按照下列程序實施本發(fā)明的方法(見圖1)。將一種氧化劑型的流體(空氣)從壓氣機1沿箭頭A所示途徑送入燃燒室2中，而燃料則從燃料供應源按箭頭B所示途徑送入燃燒室2，所述燃料首先送入一個直接位于燃燒室2前面的渦輪導向器或稱導向室內。燃料燃燒前先與空氣混合，所形成的混合流由壓氣機1對其進行沿燃氣渦輪發(fā)動機的縱向軸線的旋轉加壓，因此，在燃燒時形成了一種流過燃燒室2的受熱氣體旋流，在該燃燒2的內部帶有多個由曲線壁形成的葉型通道(下面還要詳述)，由于設置了這種通道，使燃燒室2可以轉動。葉型通道在燃燒室2出口處構成了噴嘴(亞音速的或高超音速的)而產生噴射流，從而使燃燒室2的轉動加快。上述這些噴嘴使受熱的氣流發(fā)生膨脹，并形成噴射流。膨脹的旋轉氣流從燃燒室2的出口導入渦輪3，并在渦輪3內進一步膨脹而產生有用功。一種來自壓氣機1的冷卻劑(例如空氣)沿箭頭C所示途徑流經由來自渦輪3的廢氣加熱的熱交換器4供入燃燒室2(渦輪廢氣沿箭頭D所示途徑或按任何其他辦法供入熱交換器4)中。上述冷卻劑也可由壓氣機1直接供入燃燒室2。冷卻劑也可以是來自渦輪3的廢氣(未示出)。如圖1所示，燃燒室2安裝在軸5上，壓氣機1安裝在軸6上，渦輪3也安裝在軸6上。因此，由轉動的燃燒室2供入的氣流將引起渦輪3轉動。按照本發(fā)明，由于燃燒室2內葉型通道的幾何形狀的原因，氣流在燃燒室2入口處繞燃氣渦輪發(fā)動機縱向軸線旋轉的方向與從燃燒室2的出口流至渦輪3時的旋轉方向相反。顯然，壓氣機1和渦輪3的軸6沿一個方向轉動，而燃燒室2的軸5沿相反方向轉動，所以在該軸上可產生主動力(有用功)。渦輪3帶動安裝在軸6上的壓氣機1。顯然，由于具有最高熱力學參數的氣流在燃燒室2內膨脹，故從燃燒室2中產生主動力(有用功)要有利得多。上述這個實施本發(fā)明的方法的實施例最適合于在快速變換負荷的條件下行駛的車輛的發(fā)動機。這種發(fā)動機的動力控制系統(tǒng)較為復雜，不過，可由較高的效率預以補償。在這種情況下的燃燒室2實際上起到一個沖動式/反力式渦輪的作用。供入燃燒室2燃燒的空氣在熱交換器7中加熱，以改善混合情況并提高發(fā)動機的熱效率，與現(xiàn)有技術中常見的那樣，上述的熱交換器7由渦輪3排出的燃氣加熱。
圖2示出的本發(fā)明方法的實施例與上面所述的實施例相似，而且，同樣的部件仍用與圖1相同的標號表示。在本實施例中，燃燒室2安裝在壓氣機1的軸6上，并且僅用以帶動壓氣機。主動力(有用功)由渦輪3的軸5產生。在本實施例中，冷卻劑沿管道C供入設置在渦輪3入口前的混合室8內，故能夠使氣流與冷卻劑的混合狀態(tài)更好。
本發(fā)明的燃氣渦輪發(fā)動機含有安裝在軸6上的壓氣機1，軸6也支承帶有與壓氣機1相通的入口的燃燒室2(見圖3和4)，在該燃燒室2入口的前面設置多個燃料噴嘴(未標號)，以按箭頭B所示途徑供給燃料。在燃燒室2入口的前面裝有一個導向器9。在燃燒室2的出口處設置一個安裝在軸5上的渦輪3。另外，可在燃燒室的入口前面設置一個熱交換器(未示出)，以便在供入的流體(空氣)與燃料混合形成空氣一燃料混合物之前對其進行加熱。
燃燒室2的內部分隔成多個由壁11構成的葉型通道10(見圖4)。壁11的幾何形狀要使得通道10在燃燒室2的出口處形成亞音速或超高音速的噴嘴12以便使導入燃燒室2的氣流膨脹。壁11的結構是這樣的在燃燒室2的出口處，壁11在燃燒室2的展開平面上的投影相對于通過發(fā)動機的縱軸線O1—O1(圖3)的平面與上述展開平面的交線O—O的傾斜角α可達150°，而在燃燒室2的入口處，葉型通道10的壁11在燃燒室2的展開平面上的投影相對于通過發(fā)動機的縱軸線O1—O1的平面與上述展開平面的交線O—O的傾斜角β為0～75°。采用上述的幾何形狀(傾斜角)，可使氣流在燃燒室2的入口處和出口處的旋轉方向相反。
如圖3和4所示，構成葉型通道10的壁11帶有與冷卻劑源(壓縮機1)、燃燒室2的出口或渦輪3的入口相通的內部空腔13，該空腔13實際上形成了為壁11提供冷卻劑的內通道。壁11還可帶有使一部分冷卻劑流到壁11的外表面并冷卻燃燒室2的外壁(未標號)的小孔(縫隙)14。在一種特定的實施例中，壁11可用一種多孔材料制成。為了使冷卻劑通過多孔材料的孔隙，必須具有比葉型通道10內的壓力高的適宜壓力。來自燃燒室2的壁11的內腔13的冷卻劑被導入位于燃燒室2出口與渦輪3入口之間的混合室8，并在該混合室內與導入葉型通道10的氣流混合，以便將冷卻過的氣流供入渦輪3。
導向器9設置在燃燒室2的入口之前面，用以改變氣流的旋轉角。在導向器9內設有燃料噴嘴(未標號)。導向器9是可以(通過轉動葉片)控制的，以便在快速改變負荷時獲得最佳的工作狀態(tài)。
本發(fā)明的燃氣渦輪發(fā)動機工作時，先由一臺起動馬達(未示出)驅動壓氣機1將空氣供入燃燒室2，也就是供入由壁11構成的葉型通道10，這些空氣最初由壓氣機1旋轉壓縮，其旋轉速度通過導向器9增大或減小。葉型通道10在入口處的傾斜角β為0～75°，這就保證了壓縮氣流平穩(wěn)地(非沖擊式地)進入通道10。在壓縮氣流進入通道10之前，先在導向器9與燃燒室2(由一個未示出的點火器點火使燃料在燃燒室內燃燒)的入口之間的區(qū)域內與燃料混合。結果產生了高速通過葉型通道10的受熱壓縮空氣流。壁11的進氣邊是溫度最低的區(qū)域，不要求專門的冷卻。由于氣流在燃燒室2出口處的噴出角α可達150°，故氣流將沿相反方向旋轉，而形成一種噴射氣流。因此，噴嘴12和限定它們位置的α角保證了裝在軸6上的燃燒室2的轉動。燃燒室2的轉動帶動壓氣機1轉動。α角可以是91～150°。該角度的下限取決于氣流的最大旋轉速度，但是，在下限角值的情況下，葉型通道的出口截面積大約為零，這樣的發(fā)動機是不能工作的α角實際上為100～120°。α角為120°時，由于氣流轉速較低使噴射氣流的軸向分量增加，所以部件材料所受的扭矩減小，而α角采用150°時，材料所受的扭矩則增大。
離開葉型通道10的氣流被導入混合室8，冷卻劑(例如來自壓氣機1的空氣)也供入該混合室8(如圖3中箭頭C所示)。當氣流與冷卻劑在混合室8中混合時，就形成一股溫度適宜于導入渦輪3的氣流。進入混合室8的冷卻劑可以首先通過用來加熱送入燃燒室的空氣的同一個熱交換器，也可以在專用的熱交換器中加熱，這樣做保證了通過渦輪3的流速增大，從而提高了發(fā)動機的輸出功率和效率。渦輪3帶動軸5轉動，為用戶提供有用功。
在燃氣渦輪發(fā)動機工作時，一部發(fā)冷卻劑進入通道10的壁11的內腔13中(如圖3中的箭頭C所示)，然后通過縫隙14在壁11的外表面形成冷卻劑薄膜層，對壁11的外表面進行冷卻，該冷卻劑也冷卻燃燒室2的壁。因此燃燒室2的用材要求可以不那么嚴格。
圖5和6示出本發(fā)明的帶有向心渦輪3的燃氣渦輪發(fā)動機的實施例，圖中與圖3、4相同的部件用相同的標號標出。本實施例與上一實施例的差異在于，燃燒室與渦輪同軸安裝，葉型通道的壁相對于燃燒室的半徑傾斜一個角度，在燃燒室的入口處，該角度α最大可達150°，而在燃燒室的出口處，該角度β為0～75°。在本實施例中，燃氣渦輪發(fā)動機帶有一個熱交換器7，用以加熱送至燃燒室2入口處用于燃燒的空氣和送入渦輪3前面的混合室8用以冷卻的空氣。顯然，上述兩股氣流可采用專門的熱交換器來加熱。熱交換器采用來自渦輪3的廢氣進行加熱。上述燃氣渦輪發(fā)動機的功能與圖3和4所示的、并參考圖3和4進行說明的燃氣渦輪發(fā)動機相似。
如果應用本發(fā)明的方法，一臺500馬力、重125kg的燃氣渦輪發(fā)動機具有如下特性燃油消耗率140～145g/馬力外形尺寸(帶齒輪箱)長度575mm直徑420mm
權利要求
1.一種在具有旋轉式燃燒室的燃氣渦輪發(fā)動機中將熱能轉變成機械能的方法，包含如下步驟壓縮氣流并使它繞發(fā)動機的軸線旋轉；然后將氣流導入旋轉式燃燒室中并使之加熱；再使氣流在燃燒室出口處膨脹并旋轉，其特征在于，導入燃燒室的氣流的旋轉方向與燃燒室的旋轉方向相同，但與在燃燒室出口處的氣流的旋轉方向相反。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于，氣流在燃燒室入口前面繞燃氣渦輪發(fā)動機的縱向軸線旋轉的角度是變化的。
3.根據權利要求1、2的方法，其特征在于，離開燃燒室的膨脹旋流在渦輪入口前面與冷卻劑相混合。
4.根據權利要求3的方法，其特征在于，氣流在與冷卻劑混合的過程中進一步膨脹。
5.根據權利要求3、4的方法，其特征在于，冷卻劑在與氣流混合之前先進行加熱。
6.根據權利要求1～5的方法，其特征在于，氣流在離開燃燒室之前，在膨脹的初始階段便與冷卻劑混合。
7.一種燃氣渦輪發(fā)動機，含有一個渦輪(3)，一個壓氣機(1)和一個安裝成可相對于渦輪轉動的燃燒室(2)，該燃燒室(2)帶有一個入口、一個出口和多個由多個壁(11)構成的內部葉型通道(10)，上述壁(11)在燃燒室(2)的出口處形成氣流的膨脹噴嘴(12)，在燃燒室出口處，上述壁(11)在燃燒室的展開平面上的投影相對于通過發(fā)動機縱軸線的平面與上述展開平面的交線的傾斜角α可達150°，其特征在于，在燃燒室入口處，上述葉型通道的壁(11)在燃燒室的展開平面上的投影相對于通過發(fā)動機縱軸線的平面與上述展開平面的交線的傾斜角β為0～75°。
8.根據權利要求7的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，在燃燒室(2)入口的前面設有一個用來改變來自壓氣機的氣流的旋轉角度的裝置(9)。
9.根據權利要求8的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，上述的改變來自壓氣機的氣流的旋轉角度的裝置(9)最好是可控制的。
10.根據權利要求7～9的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，上述的葉型通道(10)的壁(11)帶有內部空腔(13)，該空腔(13)的一側與冷卻劑源相通，另一側與渦輪(3)的入口相通。
11.根據權利要求10的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，上述葉型通道(10)的壁(11)的內部空腔(13)與燃燒室(2)的內部相通。
12.根據權利要求10、11的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，與冷卻劑源相通的混合室(8)設置在燃燒室(2)的出口與渦輪(3)的入口之間。
13.根據權利要求12的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，在混合室(8)與冷卻劑源之間設置一個加熱冷卻劑的裝置。
14.一種燃氣渦輪發(fā)動機，含有一個向心渦輪(3)、一個壓氣機(1)和一個安裝成可相對于渦輪而轉動的燃燒室(2)，該燃燒室(2)帶有一個入口、一個出口和多條由多個壁(11)構成的內部葉型通道(10)，上述壁(11)在燃燒室出口處形成流體膨脹噴嘴(12)，其特征在于，燃燒室(2)與渦輪(3)是同軸安裝的，而且，在燃燒室入口處，葉型通道(10)的壁(11)的延伸方向與燃燒室(2)的半徑的傾斜角α可達150°，而在出口處，與燃燒室(2)的半徑的傾斜角α為0～75°。
15.根據權利要求1 4的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，用以改變來自壓氣機的氣流的旋轉角度的裝置(9)設置在燃燒室(2)的入口的前面。
16.根據權利要求15的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，上述的改變來自壓氣機(1)的氣流的旋轉角度的裝置(9)最好是可控的。
17.根據權利要求14～16的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，上述的葉型通道(10)的壁(11)帶有內部空腔(13)，該內部空腔之一側與冷卻劑源相通，而另一側則與渦輪(3)的入口相通。
18.根據權利要求17的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，上述的葉型通道(10)的壁(11)的內部空腔(13)與燃燒室(2)的內部相通。
19.根據權利要求17、18的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，與冷卻劑源連通的混合室(8)設置在燃燒室(2)之出口與渦輪(3)的入口之間。
20.根據權利要求19的燃氣渦輪發(fā)動機，其特征在于，在混合室(8)與冷卻劑源之間設置一個加熱冷卻劑的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及動力工程，具體地說，涉及一種在燃氣渦輪發(fā)動機中將熱能轉變成機械能的方法，并且涉及一種實施上述方法的燃氣渦輪發(fā)動機。目的在于減小導入燃燒室的氣流損失、提高效率和比功率輸出。氣流進入燃燒室之前經受壓縮、并繞發(fā)動機軸線旋轉、在燃燒室(2)內加熱、在燃燒室出口處膨脹、然后進入渦輪(3)進一步膨脹。氣流在離開燃燒室(2)之前，繞發(fā)動機的軸線旋轉，然后進入渦輪(3)。氣流在燃燒室(2)的入口處與出口處的旋轉方向是相反的。一種燃氣渦輪發(fā)動機含有安裝成可相對于渦輪(3)轉動的燃燒室(2)，該燃燒室(2)帶有一個入口、一個出口和多條由個壁(11)構成的葉型通道(10)。上述的壁(11)在燃燒室(2)的出口處形成氣流的膨脹噴嘴(12)，并且，在燃燒室的出口處，壁(11)在燃燒室的展開平面上的投影相對于通過發(fā)動機縱向軸線的平面與上述展開面的交線(O-O)傾斜角α為100～120°。在燃燒室的入口處，葉型通道(10)的壁(11)在燃燒室(2)的展開平面上的投影相對于通過發(fā)動機縱向軸線的平面與上述展開平面的交線(O-O)的傾斜角β為75°。
文檔編號F23R3/28GK1130414SQ94193292
公開日1996年9月4日 申請日期1994年8月5日 優(yōu)先權日1993年8月8日
發(fā)明者阿納托利·M·拉赫曼洛夫 申請人:伊雅·Y·亞諾夫斯基, 阿納托利·M·拉赫曼洛夫