Результат интеллектуальной деятельности: Турбореактивный двухконтурный двигатель с раздельным истечением потоков из сопел

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к турбореактивному двухконтурному двигателю (ТРДД) с раздельным истечением потоков.

Известен ТРДД с раздельным истечением потоков сопел, содержащий наружное сопло, турбокомпрессор с газогенератором (ГГ), обшивку ГГ, подкапотное пространство (ПКП) под обшивкой ГГ, внутреннее сопло, центральное тело (ЦТ), полость в ЦТ, потоки из наружного и внутреннего сопел (адрес в Интернете: «ПД-14 внешний вид»), который наиболее близок по технической сущности и принят за прототип.

Технической проблемой при осуществлении работы прототипа является повышенное турбулентное трение на поверхностях обшивки газогенератора и центрального тела, обтекаемых высокоскоростными потоками из наружного и внутреннего сопел, что приводит к повышению расхода топлива. В предлагаемом изобретении преодолевается техническая проблема.

Техническая проблема решается тем, что в турбореактивном двухконтурном двигателе с раздельным истечением потоков из сопел, содержащем наружное сопло, турбокомпрессор с газогенератором, обшивку газогенератора, подкапотное пространство под обшивкой газогенератора, внутреннее сопло, центральное тело, полость в центральном теле, согласно изобретения, за срезом наружного сопла на обшивке газогенератора содержится перфорация с диаметром отверстий 0,1…0,2 мм и пористостью обшивки 5…20%, а также за срезом внутреннего сопла на центральном теле содержится перфорация с диаметром отверстий 0,1…0,2 мм и пористостью поверхности центрального тела 5…20%, причем перфорация на центральном теле выполнена с возможностью подвода газа из полости центрального тела, а на обшивке газогенератора - из подкапотного пространства.

В предлагаемом изобретении, в отличии от прототипа, за срезом наружного сопла на обшивке газогенератора содержится перфорация с диаметром отверстий 0,1…0,2 мм и пористостью поверхности обшивки 5…20%, а также за срезом внутреннего сопла на центральном теле содержится перфорация с диаметром отверстий 0,1…0,2 мм и пористостью поверхности центрального тела 5…20%, причем перфорация на центральном теле выполнена с возможностью подвода газа из полости центрального тела, а на обшивке газогенератора - из подкапотного пространства, что снижает трение турбулентного пограничного слоя (ТПС) потоков наружного и внутреннего сопел двигателя с раздельным истечением.

На фиг. 1 представлен прототип изобретения.

На фиг. 2 представлен фрагмент турбореактивного двухконтурного двигателя с раздельным истечением потоков из сопел.

На фиг. 3 представлен вид А с перфорацией на обшивке газогенератора.

На фиг. 4 представлено центральное тело.

На фиг. 5 представлен вид Б с перфорацией на центральном теле.

Турбореактивный двухконтурный двигатель с раздельным истечением потоков из сопел содержит наружное сопло 2, обшивку газогенератора 1, подкапотное пространство 5 под обшивкой газогенератора 1, внутреннее сопло 3, центральное тело 4, полость в центральном теле 6, потоки из наружного 7 и внутреннего 8 сопел, турбокомпрессор 15 с газогенератором 16. За срезом 13 наружного сопла 2 на обшивке газогенератора 1 содержится перфорация 11 с диаметром отверстий 0,1…0,2 мм и пористостью обшивки 5…20%, а также за срезом внутреннего сопла 3 на центральном теле 4 содержится перфорация 12 с диаметром отверстий 0,1…0,2 мм и пористостью поверхности центрального тела 5…20%.

Устройство работает следующим образом.

Для снижения трения турбулентного пограничного слоя потоков 7, 8 наружного 2 и внутреннего 3 сопел ТРДД с раздельным истечением предлагается использование наддува ТПС, представляющего собой принудительный подвод газа в ТПС через перфорированные стенки (поверхности) обшивки ГГ 1 и ЦТ 4 за срезами 13, 14 сопел 2, 3 ТРДД.

Подвод газа в ТПС осуществляется из ПКП 5 газогенератора 1 и полости 6 центрального тела 4 за счет естественного повышенного давления газов 9 в подкапотном пространстве 5 и повышенного давления 10 в полости 6 центрального тела 4 по сравнению со статическим давлением в потоках наружного 7 и внутреннего 8 сопел.

Перфорация 11 на обшивке газогенератора 1 и перфорация 12 на центральном теле 4 выполняются перпендикулярно к поверхности обшивки ГГ и ЦТ. Перфорации могут выполняться как на части поверхностей за срезами 13, 14 сопел 2, 3, так и на всех поверхностях за срезами сопел. Диаметры отверстий варьируются в диапазоне 0,1…0,2 мм, пористость поверхностей - в диапазоне 5…20%, через которые газ, использованный для продувки ПКП ГГ и газ, сбрасываемый из турбореактивного двухконтурного двигателя в полость ЦТ выдуваются наружу в пристеночные пограничные слои потоков наружного 2 и внутреннего 3 сопел. Наддув ТПС позволяет снизить турбулентное трение потока на поверхностях обшивки ГГ и ЦТ за срезами сопел 13, 14 за счет снижения градиентов скорости потока вблизи поверхностей без дополнительных отборов воздуха и мощности.

Таким образом, предлагаемое изобретение с вышеуказанными отличительными признаками, в совокупности с известными признаками, позволяет получить снижение турбулентного трения на поверхностях обшивки газогенератора и центрального тела, обтекаемых высокоскоростными потоками из наружного и внутреннего сопел, что приводит к снижению расхода топлива.