[发明专利]冷却核心燃气涡轮发动机

权利要求书

1.一种涡轮风扇发动机，包括：

风扇，其包括多个可旋转风扇叶片，且在所述涡轮风扇发动机的操作期间限定风扇压力比；

涡轮机，其可操作地联接到所述风扇上以驱动所述风扇，所述涡轮机包括压缩机区段、燃烧区段和涡轮区段，它们处于串流顺序且一起限定核心空气流径；以及

至少部分地包围所述风扇和所述涡轮机的外机舱，所述外机舱与所述涡轮机限定旁通通道；

其中在所述涡轮风扇的操作期间通过所述旁通通道的气流量与通过所述核心空气流径的气流量的旁通比小于或等于11，且其中所述风扇压力比小于或等于1.5，

其中所述压缩机区段限定压缩机出口温度T3，其中所述涡轮区段限定涡轮入口温度T4，其中在所述涡轮风扇发动机的操作期间在涡轮风扇以额定速度操作期间，涡轮入口温度T4与压缩机出口温度T3的比T4:T3小于或等于1.85，从而所述涡轮区段中的冷却需要减小。

2.根据权利要求1所述的涡轮风扇发动机，其特征在于，所述涡轮风扇发动机还包括：

功率齿轮箱，其中所述涡轮机通过所述功率齿轮箱可操作地联接到所述风扇上。

3.根据权利要求1所述的涡轮风扇发动机，其特征在于，所述旁通比小于或等于9。

4.根据权利要求1所述的涡轮风扇发动机，其特征在于，所述风扇压力比小于或等于1.4。

5.根据权利要求1所述的涡轮风扇发动机，其特征在于，所述压缩机出口温度T3大于1200兰氏度且小于2000兰氏度。

6.根据权利要求1所述的涡轮风扇发动机，其特征在于，在所述涡轮风扇发动机以额定速度操作期间，涡轮入口温度T4与压缩机出口温度T3的比T4:T3大于或等于1.5且小于或等于1.8。

7.根据权利要求1所述的涡轮风扇发动机，其特征在于，所述压缩机区段进一步将所述涡轮风扇发动机的操作期间的总压力比限定成大于或等于25。

8.根据权利要求1所述的涡轮风扇发动机，其特征在于，所述涡轮区段包括直接位于所述燃烧区段下游的第一涡轮，其中所述第一涡轮包括多个第一级涡轮转子叶片，其中所述第一级涡轮转子叶片中的各个从根部延伸到末梢且由壁形成，其中各个第一级涡轮转子叶片的壁在所述涡轮区段内暴露于所述核心空气流径，且构造成连续的不可渗透的壁，以防止气流通过其中。

9.根据权利要求8所述的涡轮风扇发动机，其特征在于，形成所述第一级涡轮转子叶片的壁各自由耐火材料形成。

10.根据权利要求1所述的涡轮风扇发动机，其特征在于，所述涡轮风扇发动机构造成在操作期间产生至少10000磅的推力。

11.一种操作涡轮风扇发动机的方法，所述涡轮风扇发动机包括风扇、可操作地联接到所述风扇上以驱动所述风扇的涡轮机，以及至少部分地包围所述风扇和所述涡轮机的外机舱，所述方法包括：

以额定速度操作所述涡轮风扇发动机，使得所述风扇限定小于或等于1.5的风扇压力比，且将通过限定在所述外机舱和所述涡轮机之间的旁通通道的气流量与通过由所述涡轮机限定的核心空气流径的气流量的旁通比限定成小于或等于11，

其中所述涡轮机包括涡轮区段和压缩机区段，其中所述涡轮区段限定涡轮入口温度T4，其中所述压缩机区段限定压缩机出口温度T3，且其中以额定速度操作所述涡轮风扇发动机包括，操作所述涡轮风扇发动机，使得所述涡轮风扇发动机将涡轮入口温度T4与压缩机出口温度T3的比T4:T3限定成小于或等于1.85，从而所述涡轮区段中的冷却需要减小。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，以额定速度操作所述涡轮风扇发动机包括，以额定速度操作所述涡轮风扇发动机，以限定小于或等于10的旁通比。