燃气涡轮发动机及其操作方法和振动管理组件技术

本公开内容涉及一种用于操作燃气涡轮发动机的方法包括接收表示燃气涡轮发动机的区段内的操作振动的数据；并且将电力提供至机械地联接到所述燃气涡轮发动机的区段的一个或多个部件上的振动器，以生成抵消振动来减小或最小化所述燃气涡轮发动机的区段内的所述操作振动。本公开内容还涉及一种燃气涡轮发动机振动管理组件和一种燃气涡轮发动机。

Gas Turbine Engine and Its Operating Method and Vibration Management Module

The present disclosure relates to a method for operating a gas turbine engine, which includes receiving data representing operating vibration within a gas turbine engine section, and providing electricity to a vibrator mechanically connected to one or more components of the gas turbine engine section to generate offset vibration to reduce or minimize the operating vibration within the gas turbine engine section. The operation vibration is described. The present disclosure also relates to a gas turbine engine vibration management component and a gas turbine engine.

【技术实现步骤摘要】
燃气涡轮发动机及其操作方法和振动管理组件
本主题大体上涉及一种用于燃气涡轮发动机内使用的振动控制组件及其使用方法。
技术介绍
燃气涡轮发动机中的某些燃烧器可能特别易受燃烧动态(combustiondynamics)的影响。在某些发动机操作条件下，确切地说，在环形燃烧室中可存在大量瞬变压力波(“声脉冲信号”)。这些压力波如果足够大，则可引起发动机的燃烧区段内的一个或多个部件振动，在正常操作下需要替换硬件之前，所述振动便可能导致这些部件的高周疲劳。一种已知的针对燃烧器动态问题的方法可涉及使用具有多个燃烧器仪表压力传感器的测试发动机来谨慎规划问题方案。然后可从此过程开发飞行器燃料计划，且随后编程到发动机控制器中以解决这些问题中的至少某些。然而，尽管存在此规划射，但发动机之间的细微差别仍可能不利地影响燃烧动态行为。这些变化可能归因于包括制造变化、发动机劣化、燃料成分或非预期飞行条件的参数。因此，可能有益的是在发动机的现场操作期间监测燃烧器动态。此外，本公开内容的专利技术人发现，除简单地试图防止燃烧器动态引起的振动外，抵消此振动以最小化发动机的燃烧区段内的此振动的影响可能是有益的。
技术实现思路
本专利技术的各方面和优势将部分地在以下描述中阐述，或可从所述描述显而易见，或可通过本专利技术的实践而得知。在本专利技术的一个示范性方面中，提供一种用于操作燃气涡轮发动机的方法。该方法包括接收表示燃气涡轮发动机的区段内的操作振动的数据；并且将电力提供至机械地联接到燃气涡轮发动机的区段的一个或多个部件上的振动器，以生成抵消振动来减小或最小化燃气涡轮发动机的区段内的操作振动。在某些示例性方面中，燃气涡轮发动机的区段是燃气涡轮发动机的燃烧区段。例如，在某些示例性方面中，接收表示燃气涡轮发动机的燃烧区段内的操作振动的数据包括从燃气涡轮发动机的燃烧区段内的一个或多个加速计接收数据。例如，在某些示例性方面中，一个或多个加速计配置成测量燃气涡轮发动机的燃烧区段内的燃烧器的燃烧器衬套、燃气涡轮发动机的燃烧区段内的燃料喷嘴、燃气涡轮发动机的燃烧区段内的燃料歧管，或燃气涡轮发动机的燃烧区段内的燃烧器壳中的一个或多个的振动。在某些示例性方面中，接收表示燃气涡轮发动机的区段内的操作振动的数据包括接收表示操作振动的频率、振幅或相位中的至少一者的数据。例如，在某些示例性方面中，将电力提供至机械地联接到燃气涡轮发动机的区段的一个或多个部件上的振动器以生成抵消振动包括生成与操作振动异相的抵消振动。在某些示例性方面中，将电力提供至机械地联接到燃气涡轮发动机的区段的一个或多个部件上的振动器包括响应于表示燃气涡轮发动机的区段内的操作振动的接收到的数据，调制提供至振动器的电力。例如，在某些示例性方面中，调制提供至振动器的电力包括调制提供至振动器的电力的电压、提供至振动器的电力的电流、提供至振动器的电力的频率，或提供至振动器的电力的相位中的至少一者。例如，在某些示例性方面中，调制提供至振动器的电力包括使用功率放大器调制提供至振动器的电力。在某些示例性方面中，燃气涡轮发动机的区段是燃气涡轮发动机的燃烧区段，其中燃气涡轮发动机的燃烧区段包括外燃烧器壳，并且其中振动器机械地联接到外燃烧器壳上。在某些示例性方面中，振动器是第一振动器，其中抵消振动是第一抵消振动，并且其中该方法还包括将电力提供至机械地联接到燃气涡轮发动机的一个或多个燃烧部件上的第二振动器，以生成第二抵消振动来减小或最小化燃气涡轮发动机的区段内的操作振动。例如，在某些示例性方面中，将电力提供至机械地联接到燃气涡轮发动机的区段的一个或多个部件上的第二振动器包括响应于表示燃气涡轮发动机的区段内的操作振动的接收到的数据，调制提供至第二振动器的电力。在本公开内容的示例性实施例中，提供了一种燃气涡轮发动机的振动管理组件。振动管理组件包括配置成在安装在燃气涡轮发动机中时测量燃气涡轮发动机的燃烧区段内的振动的传感器，以及构造成在安装在燃气涡轮发动机中时机械地联接到燃气涡轮发动机的燃烧区段上的振动器。振动管理组件还包括可操作地连接到传感器和振动器上的控制器，控制器包括存储器和一个或多个处理器，存储器储存指令，指令在由一个或多个处理器执行时引起振动管理组件执行功能。功能包括从传感器接收表示燃气涡轮发动机的燃烧区段内的操作振动的数据；以及将电力提供至振动器以生成抵消振动来减小或最小化燃气涡轮发动机的燃烧区段内的操作振动。在某些示例性实施例中，从传感器接收表示燃气涡轮发动机的燃烧区段内的操作振动的数据包括从燃气涡轮发动机的燃烧区段内的一个或多个加速计接收数据。例如，在某些示例性实施例中，一个或多个加速计配置成测量燃气涡轮发动机的燃烧区段内的燃烧器的燃烧器衬套、燃气涡轮发动机的燃烧区段内的燃料喷嘴、燃气涡轮发动机的燃烧区段内的燃料歧管，或燃气涡轮发动机的燃烧区段内的燃烧器壳中的一个或多个的振动。在某些示例性实施例中，从传感器接收表示燃气涡轮发动机的燃烧区段内的操作振动的数据包括接收表示操作振动的频率、振幅或相位中的至少一者的数据。例如，在某些示例性实施例中，将电力提供至振动器以生成抵消振动包括生成与操作振动异相的抵消振动。在本专利技术的另一示范性实施例中，提供一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括压缩机区段；涡轮区段；设置在压缩机区段下游和涡轮区段上游的燃烧区段；以及振动管理组件。振动管理组件包括用于感测表示燃气涡轮发动机的压缩机区段、涡轮区段或燃烧区段中的一者内的振动的数据的传感器，以及振动器。振动器机械地联接到压缩机区段、涡轮区段或燃烧区段中的一个或多个部件上，以在操作期间生成抵消振动来减小或最小化燃气涡轮发动机的压缩机区段、涡轮区段或燃烧区段内的操作振动。在某些示例性实施例中，振动管理组件的传感器配置为加速计。在某些示例性实施例中，振动管理组件还包括多个传感器，并且其中多个传感器包括以下至少一个：配置成测量表示燃烧器衬套的振动的数据的燃烧器衬套传感器、配置成测量表示燃料喷嘴的振动的数据的燃料喷嘴传感器，或配置成测量表示燃烧器壳的振动的数据的燃烧器壳传感器。技术方案1.一种用于操作燃气涡轮发动机的方法，包括：接收表示所述燃气涡轮发动机的区段内的操作振动的数据；以及将电力提供至机械地联接到所述燃气涡轮发动机的区段的一个或多个部件上的振动器，以生成抵消振动来减小或最小化所述燃气涡轮发动机的区段内的所述操作振动。技术方案2.根据技术方案1所述的方法，其中所述燃气涡轮发动机的区段是所述燃气涡轮发动机的燃烧区段。技术方案3.根据技术方案2所述的方法，其中接收表示所述燃气涡轮发动机的燃烧区段内的操作振动的数据包括从所述燃气涡轮发动机的燃烧区段内的一个或多个加速计接收数据。技术方案4.根据技术方案3所述的方法，其中所述一个或多个加速计配置成测量所述燃气涡轮发动机的燃烧区段内的燃烧器的燃烧器衬套、所述燃气涡轮发动机的燃烧区段内的燃料喷嘴、所述燃气涡轮发动机的燃烧区段内的燃料歧管，或所述燃气涡轮发动机的燃烧区段内的燃烧器壳中的一个或多个的振动。技术方案5.根据技术方案1所述的方法，其中接收表示所述燃气涡轮发动机的区段内的操作振动的数据包括接收表示所述操作振动的频率、振幅或相位中的至少一者的数据。技术方案6.根据技术方案5所述的方法，其中提供电力至机械地联本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于操作燃气涡轮发动机的方法，包括：接收表示所述燃气涡轮发动机的区段内的操作振动的数据；以及将电力提供至机械地联接到所述燃气涡轮发动机的区段的一个或多个部件上的振动器，以生成抵消振动来减小或最小化所述燃气涡轮发动机的区段内的所述操作振动。

【技术特征摘要】
2017.08.29 US 15/689,4601.一种用于操作燃气涡轮发动机的方法，包括：接收表示所述燃气涡轮发动机的区段内的操作振动的数据；以及将电力提供至机械地联接到所述燃气涡轮发动机的区段的一个或多个部件上的振动器，以生成抵消振动来减小或最小化所述燃气涡轮发动机的区段内的所述操作振动。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述燃气涡轮发动机的区段是所述燃气涡轮发动机的燃烧区段。3.根据权利要求2所述的方法，其中接收表示所述燃气涡轮发动机的燃烧区段内的操作振动的数据包括从所述燃气涡轮发动机的燃烧区段内的一个或多个加速计接收数据。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述一个或多个加速计配置成测量所述燃气涡轮发动机的燃烧区段内的燃烧器的燃烧器衬套、所述燃气涡轮发动机的燃烧区段内的燃料喷嘴、所述燃气涡轮发动机的燃烧区段内的燃料歧管，或所述燃气涡轮发动机的燃烧区段内的燃烧器壳中的一个或多个的振动。5.根据权利要求1所述的方法，其中接收表示所述燃气涡轮发动机的区段内的操作振动的数据包括接收表示所述操作振动的频率、振幅或相位中的至少一者的数据。6.根据权利要求5所述的方法，其中提供电力至机械地联接到所述燃气涡轮发动机的区段的一个或多个部件上的所述振动器来生成所述抵消振动包括生成与所述操作振动异相的抵消振动。7.根据权利要求1所述的方法，其中提供电力至机械地联接到所述燃气涡轮发动机的区段的一个或多个部件上的所述振动器包括响应于接收到的表示所述燃气涡轮发动机的区段内的操...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·E·莫尔曼，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US