[实用新型]一种离心式涡轮发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种涡轮发动机，特别涉及一种离心式涡轮发动机。

背景技术

带有压气机的涡轮发动机按其压气方式不同分为轴流式和离心式两种，轴流式发动机的压缩机有许多的叶片，形状类似螺旋桨叶片，但是分为“静子”与“转子”两种。转子就像螺旋桨一般地旋转，在旋转的过程中将气流向后推，这时气流的压力就会提高，温度也会升高。静子的功用是将因为转子的作用而产生旋转的气流导引回轴向，以正确的角度进入下一组转子。通常是一组转子和一组静子交互配置，而一组转子和静子就称为一级。轴流式压气机体积较大，单级增压比较离心式低，易喘振，但是多级串联后效率高，缺点是易发生喘振、制造工艺苛刻、造价昂贵。

离心式发动机的压缩机则是利用叶轮旋转时产生的离心力将气流向外推向机匣，而产生加压的效果。离心式压气机的单级增压比高，一级的离心式压缩机就能有数级轴流式压缩机的压缩比，离心式的喷气式发动机结构简单、体积小、技术要求较低、不易发生喘振的优点，但是不易多级串接从而影响系统总增压比，效率较低，常用在涡轴发动机的第一级和民航客机的辅助动力装置上。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种既具有离心式发动机结构简单、体积小、制造技术要求较低、不易发生喘振的优点，又有轴流式发动机的能多级串联提高系统总增压比，效率高的优点的一种离心式涡轮发动机。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种离心式涡轮发动机，包括外壳、压气机、燃烧室、涡轮，所述的压气机由静子叶片组和转子叶片组组成，所述的静子叶片组和转子叶片组均为由内侧圆周方向上自内向外均等分布有至少两层叶片组成。

所述的静子叶片和转子叶片每层均是由多个片状叶片组成的圆环状结构，

所述的静子叶片和转子叶片的叶片的迎角方向相反，

所述的静子叶片组和转子叶片组为相互交错分布的多级布局，外壳上由内侧圆周方向上自内向外分布的一层静子叶片加上压气机转子上由内侧圆周方向上自内向外分布的一层转子叶片视为一级压气叶片，所述的压气机至少有两级压气叶片。

所述的静子叶片和转子叶片自发动机轴心向圆周方向叶片横向长度呈逐层递减。

本实用新型具有如下的积极效果：首先本发明用一个静子叶轮组和一个转子叶轮组的组合布局，实现了圆周方向上多级串接压缩，使其既有离心式压气叶片的单级增压比高，又有轴流式压缩机能多级串联增压的优点，而且其还有结构简单，体积小、制造技术要求较低、不易发生喘振的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图之一。

图2为本实用新型的转子叶片组结构示意图。

图3为本实用新型的静子叶片组结构示意图

图中：1外壳、2静子压气叶片、3转子压气叶片、4旋转轴、5燃烧室、6油管7转子涡轮、8静子涡轮、9轴承

具体实施方式

如图1、2、3所示，一种离心式涡轮发动机，包括外壳1、和位于外壳1内并与外壳1通过轴承9活动链接的旋转轴4，所述的外壳1内固定设置有位于其内侧前部的静子压气叶片组2、位于外壳1内侧的燃烧室5和位于外壳1后部内侧的静子涡轮8，所述的燃烧室5内设有油管6。

所述的旋转轴4上其前部固定设置有转子压气叶片组3、后部固定设置有转子涡轮7。

所述的静子叶片组2和转子叶片组3均为由内侧圆周方向上自内向外均等分布的两层叶片组成，所述的静子叶片组2和转子叶片组3上的静子叶片和转子叶片每层至少5个片状叶片组成的圆环状结构。

所述的静子叶片和转子叶片自发动机轴心向圆周方向叶片长度程逐层递减，所述的静子叶片组2和转子叶片组3的叶片的迎角方向相反，并且静子叶片组2和转子叶片组3的叶片分别交错分布在外壳1的内侧和旋转轴4上。

所述的外壳上的一层静子叶片加上旋转轴4上的一层转子叶片视为一级压气叶片，所述的压气叶片至少有两级压气叶片，靠近旋转轴4的一层静子叶片和转子叶片为第一级压气叶片，圆周方向的另一层静子叶片和转子叶片为第二级压气叶片。

本实用新型在具体运行时，气体经由高速旋转的第一级转子叶片对气体将气体甩向第一级静子叶片，高速旋转的气流进入到角度相反方向的静子叶片，静子叶片使因为转子叶片的作用而产生高速旋转的气流旋转方向上减速或停止并且将部分动能转变成压力能，另一部分动能会因为静子叶片角度与转子叶片相反的原因变成离心势能，这样气流既增加了压力有加速了离心速度，同时还使气流的旋转减速或停止，这样进入下一级转子叶片时更利于下一级转子叶片在旋转的势能作用到气流上。同时还由于静子叶片和转子叶片自发动机轴心向圆周方向叶片长度程逐层递减，其空间也程逐级递减，气体由中心大空间里的大量气体经各级叶片离心力加速甩到压缩机的边缘的狭小空间内，其动能最终变成的压力能，如此经过多级增压叶片的加压加速，多级压力叠加递增的压缩而最终很高的压力进入燃烧室5，同时燃油通过油管6的喷油嘴向燃烧室5喷出雾化的油料并与高压空气混合点火装置将高压空气和油雾混合气点燃，混合气燃烧膨胀，推动转子涡轮7旋转，旋转的转子涡轮7带动压气机的转子叶片组3旋转，气流经过蜗轮后，从喷气口喷出作功。