Patent RU-2726861-C1 (RU)
Title: Способ работы газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель
Inventor: LITVINOV VLADIMIR KONSTANTINOVICH
IPC: F02C7/10
Filed: 2019-02-28
Granted: 2020-07-16
Abstract: Способ работы газотурбинного двигателя, в котором воздух, по меньшей мере из одного компрессора, поступает в первую камеру сгорания, действующую за компрессорным узлом, первую турбину, действующую за первой камерой сгорания, вторую камеру сгорания, действующую за первой турбиной, и вторую турбину, действующую за второй камерой сгорания, которая самовоспламеняется, причем в ступенях компрессора реализован цикл, в котором атмосферный воздух сжимается многоступенчатым охлаждаемым поступенчато компрессором до заданного давления, далее на выходе из последней ступени компрессора воздух нагревается, не смешиваясь в теплообменнике, выхлопными газами, подаваемыми из турбины, затем догревается в камере сгорания, в которую поступает топливо и далее через неподвижный сопловой аппарат, который формирует заданное поле скоростей потока рабочего газа и направляется на вход в ступени турбины, в которых, начиная с первой и включая предпоследнюю супени, перед каждой ступенью подается топливо, через радиально направленные к валу турбины и неподвижно установленные на корпусе турбины блоки форсунок и распыляется равномерно по сечению проточной части турбины в количестве, обеспечивающем догрев рабочих газов до заданной температуры, указанный рабочий газ вращаясь с угловой скоростью вращения вала турбины, далее поступает последовательно в каждую ступень через жестко установленные на валу турбины сотовые сопловые аппараты, в которых, вследствие геометрического воздействия, происходит увеличение составляющей скорости движения газа в осевом, по отношению к валу турбины направлении и дальше по выходу из соплового аппарата рабочий газ обтекает аэродинамические профили лопаток турбины, установленных на валу в радиальном направлении, которые вращаются вместе с сопловым аппаратом и которые передают на указанный вал механическую энергию в количестве, равном тепловой энергии, полученной от сгорания топлива в начале данной ступени, что обеспечивает вращение турбины с равным количеством использованной механической энергии и добавленной тепловой энергии в ступенях от сгорания топлива в потоке рабочего газа поданного блоками форсунок, установленных перед входом в ступень, и которые поддерживают заданные параметры работы с коэффициентом изотермичности не хуже 0,95, а дальше рабочий газ поступает в последнюю ступень, в которой, без выполнения подогрева в начале ступени, выполняется окончательное расширение рабочего газа и снижение температуры на выходе, а затем рабочий газ направляется в теплообменник, в котором выполняется теплообмен между ним и потоком сжатого в компрессоре воздуха, и как указано выше, направляется в камеру догрева, а указанный рабочий газ направляется дальше в атмосферу замыкая цикл. Техническим результатом предлагаемого способа работы газотурбинного двигателя и конструкции является создание такого газотурбинного двигателя, в котором реализован процесс с термодинамическим циклом, который отличается по эффективности от изотермического цикла Карно менее чем на 10%, что дает возможность достижения высокого КПД близкого к циклу Карно. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.