專利名稱：將退役航機改成燃機的方法及使用該方法改成的燃機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及將退役航空渦扇發(fā)動機改成地面用燃氣輪機(以下稱燃機)的方法，及使用該方法改成的燃機。本發(fā)明所說的退役航機是指退役航空渦扇發(fā)動機。
背景技術：
為保證安全性，當航空發(fā)動機使用到其壽命的10-20%時就退役，因此將退役航空發(fā)動機改成燃機，是一項十分有意義的工作，已引起各國的高度關注。渦扇航機包括低壓壓氣機、外涵道和內涵道，目前將渦扇航機改成燃機的方法是，為去掉渦扇航機的外涵空氣， 將低壓壓氣機上的所有葉片做切頂處理。每個葉片，頂部的扭角大，根部的扭角小。當把扭角大的頂部切除后，雖然去掉了外涵空氣，但低壓壓氣機的效率大大降低，即改后的燃機的功率大大降低。

發(fā)明內容
針對上述問題，為顯著提高改后燃機的功率，本發(fā)明提供一種將退役航機改成燃機的方法，及使用該方法將退役航機改成的燃機。該方法不對低壓壓氣機上的葉片做切頂處理，進而保留并利用了外涵空氣。將退役航機改成燃機的方法是從外涵道的尾部取出外涵道氣體，經過輸氣管道依次輸入到氣體弓I射器和低壓壓氣機進氣口(包括內、外涵道進氣口)。使用上述方法將退役航機改成的燃機是包括低壓壓氣機和外涵道，其特征是 外涵道尾部的出氣口、輸氣管道、氣體引射器和低壓壓氣機進氣口依次連接。取出的外涵道氣體是一種被加壓的高壓氣體，它進入氣體引射器并經氣體引射器噴口噴出后，隨高壓氣體向引射器內部流程的延伸，被吸入的外部空氣逐漸與外涵道氣體充分混合，并一起送入低壓壓氣機的進氣道，使發(fā)動機進氣口氣體壓力增加。其中的外涵道氣體進入到尾部后再次被取出，如此周而復始。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是
I、它充分利用了被加壓的外涵道氣體，將該氣體送入發(fā)動機進氣道前的引射器，吸入了外部空氣，并充分混合后，使低壓壓氣機進氣口氣壓增加，提高了壓氣機出口壓力，從而提高了發(fā)動機的功率。2、本發(fā)明不對低壓壓氣機上的葉片做切頂處理，使改造燃機的工作量變小，改造成本大大降低。


下面結合附圖進一步說明本發(fā)明。圖I是氣體引射器安裝在低壓壓氣機進氣口及外涵道的結構示意圖。圖2是圖I的A向視圖。圖3是圖I的B-B的剖視圖。
具體實施例方式從外涵道尾部取出外涵道氣體的方法是(參見圖3)首先在外涵道6尾部的外壁的一個圓周上，開若干外涵道出氣口 61 ;其次在一圈外涵道出氣口的外圈設一個燃機外涵引出氣體集氣環(huán)7 (以下稱尾部集氣環(huán))，尾部集氣環(huán)是一個圓管圍成一個封閉的圓環(huán)，尾部集氣環(huán)(圓環(huán))的直徑大于外涵道尾部的直徑，在尾部集氣環(huán)內徑的環(huán)壁上開若干個尾部集氣環(huán)進氣口 71，外涵道出氣口和尾部集氣環(huán)進氣口的數(shù)量和徑向位置——對應，在每對外涵道出氣口和尾部集氣環(huán)進氣口之間安裝一個尾部出氣管10，所有的尾部出氣管呈徑向分布，將外涵道氣體取至尾部集氣環(huán)里。本實施例的尾部出氣管為六個；
參見圖1，所說的氣體引射器3為筒狀，它的出風口(圖中為右端)安裝在低壓壓氣機5 進氣口 4，它的進風口(圖中為左端)呈喇叭口形，在喇叭口上設引射器集氣環(huán)I (以下稱頭部集氣環(huán))。參見圖2，頭部集氣環(huán)也是一個圓管圍成一個封閉的圓環(huán)，在頭部集氣環(huán)內徑的環(huán)壁上設若干個徑向分布的噴氣管2，噴氣管的進氣口與頭部集氣環(huán)(圓環(huán))連通，每個噴氣管的截面呈扁圓形，所有的噴氣管的出氣口與環(huán)形管腔21聯(lián)通，環(huán)形管腔的軸向最窄斷面為喉管，環(huán)形管腔的噴口呈拉瓦爾形狀，指向引射器內部；
將尾部集氣環(huán)里的外涵道氣體經過輸氣管道輸入到氣體引射器的方法是，輸氣管道8 將頭部集氣環(huán)和尾部集氣環(huán)帶連通。輸氣管道可以是一條或一條以上，當一條以上時所有的輸氣管道相互并聯(lián)。本實施例采用兩條并聯(lián)的輸氣管道(參見圖3)。所說的輸氣管道可以是帶換熱器9的輸氣管道8，也可以是不帶換熱器的輸氣管道。所說的換熱器9是指將取出的外涵道氣體降溫。由于取出的外涵道氣體為高溫、高壓氣體，如果使用帶換熱器的輸氣管道輸送，經換熱外涵道氣體的溫度降低，體積變小，則在容積和流速一定時，則該氣體的流量變大，提高了燃機的功率，但降低了燃機的熱效率；如果使用不帶換熱器的輸氣管道輸送，則提高了燃機的熱效率，但降低了燃機的功率。燃機工作后，外涵道氣體從其尾部依次進入尾部出氣管、尾部集氣環(huán)和輸氣管道， 再依次進入引射器集氣環(huán)和噴氣管，經噴口噴向引射器內部。由于外涵道氣體是被加壓的氣體，經喉管形噴嘴噴出時在每個噴嘴的周圍形成負壓，即在喇叭口內腔形成負壓，將喇叭口外的外部空氣吸入引射器內，隨高壓氣體向引射器內部流程的延伸，外部空氣逐漸與主流氣體充分混合，并一起送入低壓壓氣機的進氣道，使發(fā)動機進氣口氣體壓力增加。即外涵道氣體和被吸入的空氣一起送入低壓壓氣機進氣口即發(fā)動機進氣道，其中的外涵道氣體再次進入尾部集氣環(huán)、再次被取出，如此周而復始。
權利要求
1.一種將退役航機改成燃機的方法，其特征是從外涵道的尾部取出外涵道氣體，經過輸氣管道，再依次輸入到氣體引射器和低壓壓氣機進氣口。
2.按照權利要求I所述的將退役航機改成燃機的方法，其特征是從外涵道的尾部取出外涵道氣體的方法是首先在外涵道尾部的外壁的一個圓周上， 開若干外涵道出氣口，形成一圈外涵道出氣口 ；其次在一圈外涵道出氣口的外圈設一個尾部集氣環(huán)，尾部集氣環(huán)是一個圓管圍成一個封閉的圓環(huán)，在尾部集氣環(huán)內徑的環(huán)壁上開若干個尾部集氣環(huán)進氣口，外涵道出氣口和尾部集氣環(huán)進氣口的數(shù)量和徑向位置一一對應， 在每對外涵道出氣口和尾部集氣環(huán)進氣口之間安裝一個尾部出氣管，所有的尾部出氣管呈徑向分布，將外涵道氣體取至尾部集氣環(huán)里；所說的氣體引射器為筒狀，它的出風口安裝在低壓壓氣機進氣口，它的進風口呈喇叭口形，在喇機口上設引射器集氣環(huán)，引射器集氣環(huán)也是一個圓管圍成一個封閉的圓環(huán)，在引射器集氣環(huán)內徑的環(huán)壁上設若干個徑向分布的噴氣管，噴氣管的進氣口與頭部集氣環(huán)連通，每個噴氣管的截面呈扁圓形，所有的噴氣管的出氣口與環(huán)形管腔聯(lián)通，環(huán)形管腔的軸向最窄斷面為喉管，環(huán)形管腔的噴口呈拉瓦爾形狀，指向引射器內部；將尾部集氣環(huán)里的外涵道氣體經過帶換熱器的輸氣管道，再輸入到氣體引射器的方法是，帶換熱器的輸氣管道將引射器集氣環(huán)和尾部集氣環(huán)連通，其中帶換熱器的輸氣管道為兩個，相互并聯(lián)。
3.使用權利要求I所述的方法將退役航機改成的燃機，包括低壓壓氣機和外涵道，其特征是外涵道尾部的出氣口、輸氣管道、氣體引射器和低壓壓氣機進氣口依次連接。
4 按照權利要求3所述的將退役航機改成的燃機，其特征是在外涵道尾部的出氣口與輸氣管道之間設置尾部集氣環(huán)，具體是，在外涵道尾部的外壁的一個圓周上，開若干外涵道出氣口，形成一圈外涵道出氣口 ；尾部集氣環(huán)設置在外涵道出氣口的外圈，尾部集氣環(huán)是一個圓管圍成一個封閉的圓環(huán)，在尾部集氣環(huán)內徑的環(huán)壁上開若干個尾部集氣環(huán)進氣口，外涵道出氣口和尾部集氣環(huán)進氣口的數(shù)量和徑向位置一一對應，在每對外涵道出氣口和尾部集氣環(huán)進氣口之間安裝一個尾部出氣管，所有的尾部出氣管呈徑向分布；所說的氣體引射器為筒狀，它的出風口安裝在低壓壓氣機進氣口，它的進風口呈喇叭口形，在喇機口上設引射器集氣環(huán)，引射器集氣環(huán)也是一個圓管圍成一個封閉的圓環(huán)，在引射器集氣環(huán)內徑的環(huán)壁上設若干個徑向分布的噴氣管，噴氣管的進氣口與頭部集氣環(huán)連通，每個噴氣管的截面呈扁圓形，所有的噴氣管的出氣口與環(huán)形管腔聯(lián)通，環(huán)形管腔的軸向最窄斷面為喉管，環(huán)形管腔的噴口呈拉瓦爾形狀，指向引射器內部；輸氣管道將尾部集氣環(huán)和頭部集氣環(huán)連通。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種將退役航機改成燃機的方法及使用該方法改成的燃機，所要解決的問題是目前渦扇發(fā)動機改成地面用燃機的方法是，將低壓壓氣機上的所有葉片做切頂處理，切頂后的燃機的功率大大降低。本發(fā)明的要點是充分利用蝸扇發(fā)動機外涵中已被加壓的空氣。實現(xiàn)該要點的方案是從外涵道的尾部取出外涵道氣體經過輸氣管道，再依次輸入到氣體引射器和低壓壓氣機進氣口。本發(fā)明的有益效果是提高了總壓比，從而提高了發(fā)動機的效率；同時，低壓壓氣機進氣口還吸入了外部空氣，使進氣量大大增加，增大了發(fā)動機的做功能力。
文檔編號F02K3/00GK102606341SQ20111043428
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權日2011年12月22日
發(fā)明者劉興忠, 王曉凌, 高艷杰 申請人:沈陽冠能燃氣輪機科技有限公司