[发明专利]一种向心式涡轮风扇喷气式发动机

说明书

本发明公开了一种向心式涡轮风扇喷气式发动机，包括风扇、压气机、燃烧室、涡轮机、排气组件和内壳，所述压气机由低压区和高压区组成，压气机的低压区与风扇连接；所述燃烧室与压气机高压区连通；所述涡轮机由高压区和低压区组成，涡轮机的高压区与燃烧室远离压气机的一端连通；所述排气组件与涡轮机远离燃烧室的一端连通；所述内壳的外部设置有符合空气动力学的外壳。本发明燃烧室中的能量经燃烧过程后会被涡轮机提取吸收，燃烧后的高温高压气体会在此过程中降压，从而驱动涡轮机转动，涡轮机通过传动轴带动风扇和压气机运转，可实现能量的循环；此外，风扇扇叶的内部填充有冷却气体，有利于降低风扇工作时的温度，延长风扇的使用寿命。

技术领域

本发明涉及发动机领域，具体为一种向心式涡轮风扇喷气式发动机。

背景技术

涡轮风扇发动机，又称“涡扇发动机”，是指由喷管喷射出的燃气与风扇排出的空气共同产生反作用推力的燃气涡轮发动机，由涡轮风扇发动机核心机流出的燃气中的可用能量，一部分用于带动低压涡轮以驱动风扇，一部分在喷管中用以加速喷出的燃气。

相比于其他发动机，涡扇发动机具有推力大、噪音低和飞机航程远等优点。与此同时，涡扇发动机也存在在以下不足：风扇直径大，迎风面积大，因而阻力大，发动机结构复杂，设计难度大，并且传统涡扇发动机的风扇不具有冷却功能，导致风扇使用寿命相对较短。为了解决上述问题，我们对此做出改进，提出一种向心式涡轮风扇喷气式发动机。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供一种向心式涡轮风扇喷气式发动机，包括：用于产生高速气流的风扇，所述风扇包括多个呈环形阵列排布且具有冷却功能的扇叶；

用于对气流进行逐级加压的压气机，所述压气机由低压区和高压区组成，并且压气机的低压区与风扇连接；

用于混合燃烧航空燃油和高压气流的燃烧室，所述燃烧室与压气机高压区连通；

用于驱动压气机和风扇并对气流进行降温减压的涡轮机，所述涡轮机由高压区和低压区组成，并且涡轮机的高压区与燃烧室远离压气机的一端连通；

用于排出热空气的排气组件，所述排气组件与涡轮机远离燃烧室的一端连通；

所述风扇、压气机、燃烧室、涡轮机和排气组件的外部设置有内壳，所述内壳的外部设置有符合空气动力学的外壳。

作为本发明的一种优选技术方案，所述扇叶的内部均设置有密封空腔，所述密封空腔内填充有冷却气体。

作为本发明的一种优选技术方案，所述压气机的低压区和高压区相互连通，并且压气机的低压区包括三级低压压气叶轮，所述压气机的高压区包括九级高压压气叶轮。

作为本发明的一种优选技术方案，所述涡轮机的高压区和低压区相互连通，其中涡轮机的高压区包括一级高压涡轮叶轮，所述涡轮机的低压区包括四级低压涡轮叶轮。

作为本发明的一种优选技术方案，所述内壳的外部焊接有连接架，所述连接架的远离内壳的一端与外壳的内壁固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述压气机的轴线处固定连接有第一传动轴，所述涡轮机的轴线处固定连接有第二传动轴，所述第一传动轴远离涡轮机的一端与风扇同轴线固定连接，所述第二传动轴远离排气组件的一端与第一传动轴同轴线固定连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述风扇与压气机之间设置有低压轴承，并且风扇通过低压轴承与第一传动轴传动连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述涡轮机与燃烧室之间设置有高压轴承，并且涡轮机通过高压轴承与第二传动轴传动连接。