Газотурбінна установка

1. Газоту рбинная ус тановка,, с од ержа щ ая э жектор, вых од которого с оед инен с входом ту рбины, перепускной тру бопровод, Изобретение относ итс я к газоту рбинным ус тановкам (ПТУ), преимущес твенно к двигателям (ГТД) с индуцированием воздуха вну трь эжектором. Изобретение может быть использовано в машинос троении в качес тве с тационарных или перед вижных ГТУ. Извес тны ГТД с ос евыми лопаточными многос тупенчатыми и центробежными ком прессорами. Недос татком данных устройс тв являетс я сложнос ть и д ороговизна изготовления многочис ленных высоконагруженных деталей, повыш енный вес, высокий у ровень вибраций, низкая живучес ть, д аже при незначительных поврежд ениях, высокая уязвим ос ть к о б л ед е не нию , огр ан ич ен ие работы в пыльных условиях и т.п. ГТД с центробежными компресс орами имеют повыш ен н ы е п оп е ре чн ы е с е че н ия, ос о б о вредный диапазон вибраций. (Ос новы теории ави ац ионн ых ГТД, М. МО, 1967 г. , И.И.Кулагин). под к люч енный к ак тивным соплам эж ек тора, и камеру сгорания, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что снабжена диффузором, вход в который подключен к выходу из эжектора, а выход - к перепускному тру бопроводу, эжектор выполнен вих ревым, камера сгорания ус тановлена в перепускном тру бопровод е, а оси активных с опел наклонены к оси ус тановки. 2. Газоту рбинная ус тановка по п. 1, от личающаяс я тем, что д иффу зор выполнен щелевым, активные сопла - прямоугольной формы, а камера сгорания - кольцевой. Прототипом опред елена ГТУ, сод ержащая прямос тру йный компресс ор (эжектор), снабженный сопловым аппаратом на вх оде, камерой с меш ения и ди ффузором, камеру сгорания, вых од из которой соед инен с активными соплами эжектора, газовую ту рби-, ну, вход в которую с оед инен с диффузором эжектора (Авт. св. N? 1149688, непубл. ). Ус тройс тво конс труктивно прос тое, имеет малые поперечные размеры и может с успехом применятьс я в качес тве вс помогательной установки на аппаратах, летящих с пос тоянной расчетной скорос тью. Однак о такая схема прототипа неэкономична в энергетическом плане и потому д ля работы требуется подвод внешней э нергии, например в виде скорос тного напора воздуха. Извес тная больш ая габаритная д лина прямос тру йных эжекторов повыш ает вес и затрудняет компоновку. Прямос труйные устройс тва имеют од ин оптимальный режим работы и невозможнос ть его регу лировать сужает облас ть применение. С > О 13112 В основу изобретения пос тавлена зад ача у с оверш енс твован ия ГТУ, в которо й принцип прямос тру йного э жектирова ния ♦ заменен вих ревым э жектированием в компрессоре и ис пользуется вихревой "э ффект 5 Ранка", присущий вс ем вихревым ус тройс твам, в качес тве регенератора в тепловом цикле ус тановки и поэ тому обес печиваетс я более выс окий К ПД цикла, у меньш ение габаритов и веса, более выс окая надежнос ть и 10 более ш ирокий диапазон режимов работы, и за счет э того обес печиваетс я экономия топлива при работе, у лучшение компоновочных возможнос тей и весовую отдачу на летательных аппаратах, у лу чш ение их технических 15 характерис тик в целом и надежнос ть. Пос тавленная зад ача решается тем, что в ГТУ, с одержащей эжектор, выход которого соед инен с входом ту рбины, перепускной тру бопровод, подключенный к активным со- 20 плам эжектора и камеру сгорания, соглас но изобретению, вводится диффузор, вход в который подключен к выходу из эжектора, а вых од - к перепускному трубопроводу, эжектор выполнен вихревым, камера сгорания ус- 25 тановленз в перепускном тру бопроводе, а оси активных сопл наклонены к оси ус тановки. Кроме того, диффу зор выполнен щеле вым, активные сопла прямоугольной формы, а камера сгорания - кольцевой. 30 На чертеже изображена ГТУ в разрезе. ГТУ с одержит обечайку 1, образующую камеру с меш ения 2, вход ное ус тройс тво содержит д иафрагму 3 и полупроницаему ю тру бу 4, смонтированную в д иафрагме. Ак - 35 тивные с опла 5 с монтированы на вх од е о камеру смеш ения 2 тангенциально. Центробежный д иффузор 0, например безлопаточный щелевой, смонтирован на вых од е и снаружи камеры смешения 2. Камера сгорания 7 соединяет диффузор 6 и активные сопла 5. Турбина 8 с монтирована на вых оде к обечайке 1 и с од ержит прямляющий аппарат 9, ротор 10 с рабочими лопатками 11. Вых од ной вал 12 с монтирован на подш ипниковых опорах 13 и 14. В ых одной коллектор 15 д ля о твод а о тра бо танн ых газов скреплен с корпус ом ту рбины 16. ГТУ (ГТД) работает следующим образом. Активные с опла 5 срабатывают высокотемперату рный газ и выс окоскорос тными танг енциальными с труями созд ают вихрь в вихревой камере 2. Энергия импу льс а сопл акку му лиру етс я в вих ре. В ну три вих ря с оздается разрежение и через трубу 4 воздух зас асывается вну трь. Суммарный с меш анный поток на выход е д елится на две час ти: одна пос ту пает в д иффузор 6, сж имаетс я и пос тупает в камеру сгорания 7, куда подается топливо и происход ит процесс горения, Высокотемперзгу рный газ пос ту пает в ак тивные сопла 5, срабатывает полученный теплоперепад и за счет полученной энергии импу льс а подд ерживает вращение вих ря. Другая час ть суммарного потока на вых оде из камеры с меш ения 2 пос тупает в турбину 8, где срабатывает свой теплоперепад и отвод ится по коллектору 15 в атмос феру. С рабочих лопаток 11 через ротор 10 кру тящ ий момент перед аетс я на выводной вал 12. 13112 Упорядник Замовлення 4099 Техред М.Моргентал Коректор М.Керецман Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655. ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101