СИЛОВАЯ СТОЙКА КОРПУСА КОМПРЕССОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2006 года по МПК F04D29/32 

Описание патента на изобретение RU2269677C1

Изобретение относится к конструкции компрессоров турбореактивных двигателей (ТРД) с высоконапорными широкохордными рабочими лопатками.

Известна силовая стойка корпуса компрессора ТРД, выполненная в виде полой радиальной оболочки [1].

Известное устройство выполняет силовые функции и формирует поток в газовоздушном тракте компрессора.

Однако в процессе работы компрессора при взаимодействии потока от рабочих лопаток с элементами статора в его газовоздушном тракте возникают колебания давления, значительно увеличивающие динамические нагрузки на конструкцию. В известном устройстве не предусмотрены средства для уменьшения амплитуды пульсаций давления в газовом тракте компрессора.

Задачей изобретения является демпфирование нежелательных колебаний давления, возникающих в газовоздушном тракте компрессора во всем диапазоне режимов его работы.

Указанная задача достигается тем, что в известной силовой стойке корпуса компрессора ТРД, выполненной в виде полой радиальной оболочки, согласно изобретению полость оболочки разделена продольными и поперечными перегородками на отдельные полости, каждая из которых сообщена с проточной частью компрессора, по меньшей мере, одним отверстием.

Такое выполнение устройства позволяет организовать на боковых стенках стойки замкнутые резонаторные полости, сообщенные различными отверстиями с полостью проточной части компрессора, являющиеся акустическими демпферами. Таким образом, уменьшается амплитуда колебаний давления в газовоздушном тракте компрессора и, следовательно, снижаются динамические нагрузки на конструкцию.

На фиг.1 показан поперечный разрез силовой стойки корпуса компрессора ТРД;

на фиг.2 - вид по стрелке А на боковую поверхность стойки;

на фиг.3 - амплитуды и частоты колебаний давления за широкохордной лопаткой II ступени 2-ступенчатого компрессора в зависимости от оборотов ротора, измеренные при испытаниях ТРД;

на фиг.4 - зависимость коэффициента эффективности демпфирования колебаний давления к от частоты колебаний ƒ, генерируемых лопатками, для демпфирующего устройства, показанного на фиг.1, 2.

Силовая стойка корпуса компрессора ТРД выполнена в виде полой радиальной оболочки 1, полость которой разделена продольными перегородками 2 и 3 и поперечными перегородками 4 на отдельные полости 5. Каждая полость 5 сообщена с проточной частью компрессора отверстием 6. Размеры полостей и отверстий выбираются в зависимости от частот колебаний, возникающих в конкретном двигателе.

Так, например, при вращении ротора компрессора ТРД с 32-мя широкохордными рабочими лопатками II ступени компрессора низкого давления вблизи максимальных оборотов n1 существенно увеличивается амплитуда колебаний первой гармоники и несколько возрастает амплитуда колебаний второй гармоники. В соответствии с этим производится настройка акустического демпфера (фиг.3).

При колебаниях воздух пульсирует в отверстиях 6, которые с полостями 5 стойки представляют собой резонаторы Гельмгольца, настроенные на определенные частоты. В них происходит диссипация энергии колебаний давления, возникающих за рабочими лопатками компрессора. Зависимость коэффициента эффективности демпфирования колебаний давления к от частоты колебаний ƒ показана на фиг.4. Предложенное устройство настроено на подавление колебаний двух диапазонов частот, проявившихся при испытаниях двигателя.

Эти диапазоны показаны цифрами 1 и 2 на фиг.3.

Изобретение позволяет уменьшить амплитуду колебаний давления за широкохордными рабочими лопатками компрессора в несколько раз, благодаря чему уменьшаются динамические нагрузки на конструкцию, повышается ресурс и надежность работы компрессора.

Источник информации

1. Г.С.Скубачевский. Авиационные газотурбинные двигатели (конструкция и расчет деталей). М.: Машиностроение, 1965 г., стр.61.

Похожие патенты RU2269677C1

название год авторы номер документа
ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ КОРПУС КОМПРЕССОРА ДВУХКОНТУРНОГО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2004
  • Андреев Анатолий Васильевич
  • Дрозденко Виктор Николаевич
  • Критский Василий Юрьевич
  • Кузнецов Андрей Геннадьевич
  • Марчуков Евгений Ювенальевич
  • Сорокин Андрей Артурович
RU2269021C1
КАМЕРА СГОРАНИЯ 2002
  • Андреев А.В.
  • Коновалова Л.П.
  • Куприк В.В.
  • Лебедев В.А.
  • Марчуков Е.Ю.
  • Мнацаканян Ю.С.
  • Федоров С.А.
  • Чепкин В.М.
RU2219439C1
ДИСК ВТОРОЙ СТУПЕНИ РОТОРА КОМПРЕССОРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2014
  • Еричев Дмитрий Юрьевич
  • Узбеков Андрей Валерьевич
  • Селиванов Николай Павлович
RU2565139C1
ДИСК ТРЕТЬЕЙ СТУПЕНИ РОТОРА КОМПРЕССОРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2014
  • Марчуков Евгений Ювенальевич
  • Симонов Сергей Анатольевич
  • Еричев Дмитрий Юрьевич
  • Узбеков Андрей Валерьевич
  • Кузнецов Игорь Сергеевич
RU2565140C1
ШИРОКОХОРДНАЯ ЛОПАТКА ВЕНТИЛЯТОРА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ 2017
  • Болотин Николай Борисович
RU2661437C1
ВАЛ РОТОРА КОМПРЕССОРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ДИСКОВ ВАЛА РОТОРА КОМПРЕССОРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2014
  • Симонов Сергей Анатольевич
  • Еричев Дмитрий Юрьевич
  • Зубарев Геннадий Иванович
  • Узбеков Андрей Валерьевич
  • Кузнецов Игорь Сергеевич
RU2565090C1
Длинная пустотелая широкохордная лопатка вентилятора и способ ее изготовления 2016
  • Эскин Изольд Давидович
  • Ермаков Александр Иванович
RU2626523C1
ВАЛ РОТОРА КОМПРЕССОРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ ДИСКОВ ВАЛА РОТОРА КОМПРЕССОРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ, ПРОСТАВКА УЗЛА СОЕДИНЕНИЯ ДИСКОВ ВАЛА РОТОРА КОМПРЕССОРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2014
  • Поляков Константин Сергеевич
  • Еричев Дмитрий Юрьевич
  • Узбеков Андрей Валерьевич
  • Селиванов Николай Павлович
RU2565133C1
ВАЛ РОТОРА КОМПРЕССОРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2014
  • Марчуков Евгений Ювенальевич
  • Симонов Сергей Анатольевич
  • Еричев Дмитрий Юрьевич
  • Узбеков Андрей Валерьевич
  • Чепкин Виктор Михайлович
RU2565113C1
ДИСК ПЕРВОЙ СТУПЕНИ РОТОРА КОМПРЕССОРА НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ 2014
  • Марчуков Евгений Ювенальевич
  • Симонов Сергей Анатольевич
  • Еричев Дмитрий Юрьевич
  • Чепкин Виктор Михайлович
RU2565136C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 269 677 C1

Реферат патента 2006 года СИЛОВАЯ СТОЙКА КОРПУСА КОМПРЕССОРА ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к конструкции компрессоров ТРД с высоконапорными широкохордными рабочими лопатками. Силовая стойка корпуса компрессора ТРД выполнена в виде полой радиальной оболочки, снабженной продольными и поперечными перегородками, разделяющими ее полость на отдельные полости, каждая из которых сообщена с проточной частью компрессора, по меньшей мере, одним отверстием. Изобретение позволяет уменьшить амплитуду колебаний давления в газовоздушном тракте компрессора в несколько раз, вследствие чего уменьшаются динамические нагрузки на конструкцию, повышается ресурс и надежность работы компрессора. 4 ил.

Формула изобретения RU 2 269 677 C1

Силовая стойка корпуса компрессора турбореактивного двигателя, выполненная в виде полой радиальной оболочки, отличающаяся тем, что она снабжена продольными и поперечными перегородками, разделяющими внутреннюю полость оболочки на отдельные полости, каждая из которых сообщена с проточной частью компрессора, по меньшей мере, одним отверстием, выполненным на оболочке.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2006 года RU2269677C1

СКУБАЧЕВСКИЙ Г.С
Авиационные газотурбинные двигатели (конструкция и расчет деталей), Москва, Машиностроение, 1965, с.61
Рабочее колесо вентилятора 1980
  • Двирный Валерий Васильевич
  • Смирнов-Васильев Константин Геннадьевич
  • Головенкин Евгений Николаевич
  • Галибин Владимир Николаевич
  • Гладышев Иван Тимофеевич
SU907311A1
СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ШЛАКОПЕМЗОВОГО ГРАВИЯ 1995
  • Школьник Я.Ш.
  • Панченко В.Ф.
  • Бутов А.И.
  • Коротаев А.С.
RU2104975C1
Способ волочения труб на короткой оправке 1985
  • Кармазин Владимир Яковлевич
  • Умеренков Владимир Николаевич
  • Свидерская Валентина Викторовна
  • Епишев Александр Михайлович
  • Панюшкин Владимир Александрович
SU1294407A1
КАТАЛИЗАТОР ДЛЯ ДЕГИДРОГЕНИЗАЦИИ ПАРАФИНА 2003
  • Алерасул Саид
  • Маннинг Гарольд Э.
RU2323043C2

RU 2 269 677 C1

Авторы

Андреев Анатолий Васильевич

Дрозденко Виктор Николаевич

Критский Василий Юрьевич

Кузнецов Андрей Геннадьевич

Марчуков Евгений Ювенальевич

Сорокин Андрей Артурович

Даты

2006-02-10Публикация

2004-06-29Подача