[发明专利]用于气体涡轮引擎的过冷冰冲击防护

说明书

本公开涉及一种气体涡轮引擎，该气体涡轮引擎包括：风扇(23)，该风扇被安装成围绕主要纵向轴线(9)旋转；引擎核心(11)，该引擎核心包括以轴流式串联的压缩机(14)、燃烧器(16)和通过轴(26)联接到该压缩机的涡轮(19)；减速齿轮箱(30)，该减速齿轮箱接收来自轴的输入并将驱动输出至风扇，以便以比该轴低的旋转速度来驱动风扇；其中该压缩机包括在入口处的第一级(ST1)和在第一级下游的第二级(ST2)，该第一级和第二级分别包括具有一排第一叶片(B1)的第一转子(R1)和具有一排第二叶片(B2)的第二转子(R2)，该第一叶片(B1)和第二叶片(B2)包括相应的前缘(50,70)、后缘(52,72)和尖端(54,74)，并且其中第一叶片(B1)的最大前缘半径(R1max)与第二叶片(B2)的最大前缘半径(R2max)的比率大于2.8。

技术领域

本公开整体涉及气体涡轮引擎，并且更具体地讲，涉及用于气体涡轮引擎的过冷冰防护的布置结构。

背景技术

气体涡轮引擎用于为飞行器、船舶、发电机等提供动力。气体涡轮引擎通常包括从前到后以轴流式串联的进气口、风扇、一个或多个压缩机、燃烧器、一个或多个涡轮和排气喷嘴。进入进气口的空气通过风扇加速以产生两股气流：进入压缩机中的第一气流(核心引擎气流)和经过旁路管道以提供推力的第二气流(旁路气流)。进入压缩机的空气被压缩、与燃料混合，然后馈送到发生空气/燃料混合物燃烧的燃烧器中。高温和高能排放流体继而被馈送到涡轮，在该涡轮处流体的能量被转化成机械能，以通过合适的互连轴驱动压缩机旋转。

该压缩机可为多级压缩机，其中每个压缩机级包括以轴流式串联的一排转子叶片和一排定子轮叶。转子叶片的径向内端连接至限定内部齿圈的毂部。壳体界定转子叶片和定子轮叶并且限定外部齿圈。转子叶片和定子轮叶各自具有根部和翼型部分，该翼型部分具有尖端、后缘和前缘。

当在冰形成条件(过冷水冰或高海拔冰晶体)下操作时，冰可能在布置在压缩机的前部的上游的核心入口中的轮叶上凝聚；通常，冰凝聚在外部齿圈附近。当冰从轮叶脱落时，这可能是由于空气动力负荷或振动引起的，冰被紧邻的下游的压缩机转子叶片级吸入。

由于风扇的低速和低毂部错位，对于齿轮传动涡轮风扇架构，结冰的严重程度和规模可能更高。

已经提出不同的防结冰系统来防止引擎结冰。

根据这些方法中的一种方法，可以为轮叶提供电加热器以防止积冰，并且使积聚的任何冰融化。

另选地，从压缩机吹出的相对热的空气可以引导朝向轮叶。

这两种系统实施起来都比较复杂，并且不利于效率。

因此，需要一种用于气体涡轮引擎的过冷冰冲击防护的改进系统。

发明内容

根据第一方面，提供了一种气体涡轮引擎，该气体涡轮引擎包括：

-风扇，该风扇被安装成围绕主要纵向轴线旋转，

-引擎核心，该引擎核心包括以轴流式串联的压缩机、燃烧器和通过轴联接到压缩机的涡轮，

-减速齿轮箱，该减速齿轮箱接收来自轴的输入并将驱动输出至风扇，以便以比轴低的旋转速度来驱动风扇，

其中压缩机包括在入口处的第一级和在第一级下游的第二级，第一级和第二级分别包括具有一排第一叶片的第一转子和具有一排第二叶片的第二转子，第一叶片和第二叶片包括相应的前缘、后缘和尖端，

其中第一叶片的最大前缘半径与第二叶片的最大前缘半径的比率大于2.8。

叶片可以包括具有尖端的翼型部分以及根部，并且翼展方向是在叶片的尖端和根部之间延伸的方向，并且翼弦方向是在叶片的前缘和后缘之间延伸的方向。