用于调制涡轮冷却的方法及系统技术方案

一种调制流转移系统(144)包括环形导流器(213)，其构造成使流体流沿转子(110)的旋转方向沿大致周向方向加速。系统(144)还包括第一流体流供应源，其包括压缩机放出连接部(142)、由可弯曲管路形成的供给歧管(206)，以及在压缩机放出连接部(142)与供给歧管(206)之间延伸的供给集管(202)。供给集管(202)包括调制阀(204)，其构造成控制到供给歧管(206)中的流体流的量。系统(144)还包括流供应管(210)，其在供给歧管(206)与导流器(213)之间延伸，并且能够通过滑动活塞密封件(216)联接于多个第一流体流入口开口(214)中的至少一个。

Method and system for modulating turbine cooling

A modulation flow transfer system (144) includes an annular deflector (213) configured to accelerate the flow of fluid in a substantially circumferential direction along the rotation direction of the rotor (110). The system (144) includes a first fluid flow supply source, which comprises a compressor connecting part (142), released by the supply manifold can be formed by bending pipe (206), and release the connection of the compressor (142) and supply manifold (206) extending between the supply pipe (202). The supply header (202) includes a modulating valve (204) that is configured to control the amount of fluid flow in the supply manifold (206). The system (144) further includes a fluid supply pipe (210), the supply manifold (206) and (213) extending between the deflector, and can slide through the piston seal (216) coupled to the first fluid flow entrance opening (214) at least one of the.

【技术实现步骤摘要】
用于调制涡轮冷却的方法及系统
本公开的领域大体上涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及用于抑制燃气涡轮发动机中的空气放出系统中的共振的方法及系统。
技术介绍
燃气涡轮发动机典型地包括冷却系统，其将冷却空气提供至涡轮转子构件如涡轮叶片，以限制由此类构件经历的温度。至少一些已知燃气涡轮发动机从发动机的压缩机导送用于冷却涡轮构件的空气。从压缩机转移的空气通过通路导送至燃气涡轮发动机的涡轮区段。通常称为导流器(inducer)的装置大体上位于此类轴向通路的出口端部处，并且用于朝旋转的转子中的通路加速和引导空气流。此类导流器用于控制空气流的速度和方向。在已知的冷却系统中，冷却流的量大体上固定在实现用于发动机的最大涡轮入口温度点处的必需冷却所需的水平处。由于燃气涡轮发动机通常在处于低于最高涡轮入口温度的状态下操作，故燃气涡轮发动机经常以过量的冷却流和降低的效率操作。该过量冷却还具有增加燃料消耗的效果。
技术实现思路
在一方面，一种调制流转移系统包括环形导流器，其构造成使流体流沿转子的旋转方向沿大致周向方向加速。导流器包括绕着导流器的第一面沿周向延伸的一排多个第一流体流出口开口和第二流体流出口开口。导流器包括绕着导流器的第二面沿周向延伸的一排多个第一流体流入口开口和第二流体流入口开口。系统包括第一流体流供应源，其包括压缩机放出连接部、由可弯曲管路形成的供给歧管，以及在压缩机放出连接部与供给歧管之间延伸的供给集管。供给集管包括调制阀，其构造成控制到供给歧管中的流体流的量。系统还包括流供应管，其在供给歧管与导流器之间延伸，并且能够通过滑动活塞密封件联接于多个第一流体流入口开口中的至少一个。在另一方面，一种冷却涡轮转子的方法包括将第一冷却空气流选择性地导送穿过由可弯曲管路形成的歧管，歧管外接涡轮转子的一部分，并且通过从歧管沿轴向向后延伸至环形导流器的多个第一入口开口中的入口开口的供给管将第一冷却空气流导送至入口开口。该方法还包括通过从入口开口至开槽出口开口的轮廓通路使第一冷却空气流加速，开槽出口开口延伸导流器的出口面的圆周的近似45°。该方法还包括使从入口开口至开槽出口开口的轮廓通路中的第一冷却空气流转向，使得第一冷却空气流在开槽出口开口处沿与轮廓通路的中心线成近似60°的方向离开开槽出口开口。在又一方面，一种涡扇发动机包括芯部发动机，其包括多级压缩机、由通过芯部发动机中生成的气体驱动的动力涡轮供能的风扇，以及至少部分地包绕芯部发动机和风扇的风扇旁通导管。涡扇发动机包括调制流转移系统，其用于将流体流从多级压缩机转移至芯部发动机的转子，并且包括第一流体流供应源，其包括从多级压缩机的放出连接部、由可弯曲管路形成的供给歧管，以及在放出连接部与供给歧管之间延伸的供给集管。供给集管包括构造成控制从放出连接部到供给歧管中的第一流体流的量的调制阀、从供给歧管沿轴向向后延伸的流供应管，以及构造成通过流供应管从第一流体流供应源接收第一流体流的环形导流器，导流器构造成使流体流沿转子的旋转方向沿大致周向方向加速，导流器包括绕着导流器沿周向延伸的一排多个第一流体流出口开口和第二流体流出口开口，导流器还包括绕着导流器沿周向延伸的一排多个第一流体流入口开口和第二流体流入口开口。技术方案1.一种用于将流体流从燃气涡轮发动机的固定构件转移至转子的调制流转移系统，所述系统包括：环形导流器，其构造成使所述流体流沿所述转子的旋转方向沿大致周向方向加速，所述导流器包括绕着所述导流器的第一面沿周向延伸的一排多个第一流体流出口开口和第二流体流出口开口，所述导流器还包括绕着所述导流器的第二面沿周向延伸的一排多个第一流体流入口开口和第二流体流入口开口；第一流体流供应源，其包括压缩机放出连接部、由可弯曲管路形成的供给歧管，以及在所述压缩机放出连接部与所述供给歧管之间延伸的供给集管，所述供给集管包括构造成控制到所述供给歧管中的流体流的量的调制阀；以及流供应管，其在所述供给歧管与所述导流器之间延伸，所述流供应管构造成通过滑动活塞密封件联接于所述多个第一流体流入口开口中的至少一个开口。技术方案2.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述供给歧管包括在所述燃烧器组件的前端部近侧至少部分地外接芯部发动机的所述转子的环形歧管。技术方案3.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述供给歧管包括在所述压缩机放出连接部与相应的流供应管之间的直接柔性管路连接部。技术方案4.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括构造成控制所述调制阀的控制器，所述控制器和所述阀构造成在发动机操作的巡航模式期间和在发动机操作的起飞模式期间选择性地调制到所述供给歧管中的流体流。技术方案5.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述导流器相对于所述转子固定。技术方案6.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述流供应管在所述供给集管与所述多个第一流体流入口开口中的相应一个之间沿轴向延伸。技术方案7.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述多个第一流体流出口开口和第二流体流出口开口绕着所述导流器近似等距延伸。技术方案8.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括在所述多个流体流入口开口中的相应流体流入口开口与所述多个流体流出口开口之间延伸的多个流体流通路。技术方案9.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述第二流体流入口开口中的至少一个包括颗粒筛，其构造成提出进入所述多个第二流体流入口开口的所述流体流的曲折路径。技术方案10.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述第二流体流入口开口中的至少一个包括所述导流器的弯曲表面上的泪珠形状，所述泪珠形状构造成提出在所述导流器中从所述燃气涡轮发动机的高压涡轮的第一级的喷嘴引起的应力的有效负载路径。技术方案11.根据技术方案1所述的系统，其特征在于，所述第二入口第二流通路中的至少一个绕着所述导流器沿周向延伸，所述第一流通路和所述第二流通路中的各个包括相应的第一入口和第二入口、相应的第一出口和第二出口，以及相应的第一通道和第二通道。技术方案12.一种冷却涡轮转子的方法，所述方法包括：将第一冷却空气流选择性地导送穿过由可弯曲管路形成的歧管，所述歧管外接所述涡轮转子的一部分；将所述第一冷却空气流通过从所述歧管沿轴向向后延伸至环形导流器的多个第一入口开口中的入口开口的供给管导送至所述入口开口；通过从所述入口开口至开槽出口开口的轮廓通路使所述第一冷却空气流加速，所述开槽出口开口延伸所述导流器的出口面的圆周的近似45°；以及使从所述入口开口至所述开槽出口开口的所述轮廓通路中的所述第一冷却空气流转向，使得所述第一冷却空气流在所述开槽出口开口处沿与所述轮廓通路的中心线成近似60°的方向离开所述开槽出口开口。技术方案13.根据技术方案12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过入口筛将第二冷却空气流导送至所述环形导流器的多个第二入口开口中的入口开口，所述入口筛构造成提出在所述第二冷却空气流进入多个第二入口开口中的所述入口开口时的所述第二冷却空气流的曲折路径。技术方案14.根据技术方案12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括通过选择性地可控的阀将第一冷却空气流导送至所述歧管。技术方案15.根据技术方案12所述的方法，其特征在于，使所述第一冷却空气流转向包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将流体流从燃气涡轮发动机(100)的固定构件(213)转移至转子(110)的调制流转移系统(144)，所述系统(144)包括：环形导流器(213)，其构造成使所述流体流沿所述转子(110)的旋转方向沿大致周向方向加速，所述导流器(213)包括绕着所述导流器(213)的第一面(504)沿周向延伸的一排多个第一流体流出口开口和第二流体流出口开口(222)，所述导流器(213)还包括绕着所述导流器(213)的第二面(213)沿周向延伸的一排多个第一流体流入口开口和第二流体流入口开口(214)；第一流体流供应源，其包括压缩机放出连接部(142)、由可弯曲管路形成的供给歧管(206)，以及在所述压缩机放出连接部(142)与所述供给歧管(206)之间延伸的供给集管(202)，所述供给集管(202)包括构造成控制到所述供给歧管(206)中的流体流的量的调制阀(204)；以及流供应管(210)，其在所述供给歧管(206)与所述导流器(213)之间延伸，所述流供应管(210)构造成通过滑动活塞密封件(216)联接于所述多个第一流体流入口开口(214)中的至少一个开口(214)。

【技术特征摘要】
2015.10.06 US 14/8765431.一种用于将流体流从燃气涡轮发动机(100)的固定构件(213)转移至转子(110)的调制流转移系统(144)，所述系统(144)包括：环形导流器(213)，其构造成使所述流体流沿所述转子(110)的旋转方向沿大致周向方向加速，所述导流器(213)包括绕着所述导流器(213)的第一面(504)沿周向延伸的一排多个第一流体流出口开口和第二流体流出口开口(222)，所述导流器(213)还包括绕着所述导流器(213)的第二面(213)沿周向延伸的一排多个第一流体流入口开口和第二流体流入口开口(214)；第一流体流供应源，其包括压缩机放出连接部(142)、由可弯曲管路形成的供给歧管(206)，以及在所述压缩机放出连接部(142)与所述供给歧管(206)之间延伸的供给集管(202)，所述供给集管(202)包括构造成控制到所述供给歧管(206)中的流体流的量的调制阀(204)；以及流供应管(210)，其在所述供给歧管(206)与所述导流器(213)之间延伸，所述流供应管(210)构造成通过滑动活塞密封件(216)联接于所述多个第一流体流入口开口(214)中的至少一个开口(214)。2.根据权利要求1所述的系统(144)，其特征在于，所述供给歧管(206)包括在所述燃烧器组件(106)的前端部(208)近侧至少部分地外接芯部发动机(102)的所述转子(110)的环形歧管(206)。3.根据权利要求1所述的系统(144)，其特征在于，所述供给歧管(206)包括在所述压缩机放出连接部(...

【专利技术属性】
技术研发人员：JH米勒，AB格比亚，AR卡恩，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US