检测发动机的气流分离的方法和设备技术

公开了方法，设备，系统和制品，以检测发动机的气流分离。示例设备包括硬件和存储器，存储器包括指令，指令在被执行时使硬件至少：基于来自包括在涡轮风扇发动机的机舱中的第一压力传感器的第一压力值和来自包括在机舱中的第二压力传感器的第二压力值来确定入口流分离参数；基于入口流分离参数来确定严重性等级参数，严重性等级参数基于第一压力值和第二压力值之间的差；以及基于严重性等级参数来调节从涡轮风扇发动机的风扇后方的气流的贡献。节从涡轮风扇发动机的风扇后方的气流的贡献。节从涡轮风扇发动机的风扇后方的气流的贡献。

【技术实现步骤摘要】
检测发动机的气流分离的方法和设备


[0001]本公开大体上涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及检测发动机的气流分离的方法和设备。

技术介绍

[0002]燃气涡轮发动机通常以串行流动顺序包括入口区段，压缩机区段，燃烧区段，涡轮区段和排气区段。在操作中，空气进入入口区段并流向压缩机区段，在压缩机区段中一台或多台轴向压缩机逐渐压缩空气直到其到达燃烧区段。燃料与压缩空气混合并在燃烧区段内燃烧，从而产生燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段流过限定在涡轮区段内的热气路径，然后经由排气区段离开涡轮区段。
[0003]在特定构造中，压缩机区段以串行流动顺序包括低压压缩机(“LP压缩机”)和高压压缩机(“HP压缩机”)。LP压缩机和HP压缩机可包括一个或多个轴向间隔开的级。每个级可包括一排周向间隔开的定子轮叶和定位在该排定子轮叶下游的一排周向间隔开的转子叶片。定子轮叶将流过压缩机区段的空气引导到转子叶片上，转子叶片将动能传递给空气以增加其压力。
[0004]燃气涡轮发动机的进气口在起飞期间，飞行中等会遭受侧风(cross wind)和高入射横流，这会影响到转子叶片的空气稳定性。在这样的飞行状况期间，燃气涡轮发动机的入口处的气流会分离，从而导致入口流分离并降低燃气涡轮发动机的性能。

技术实现思路

[0005]本文公开了控制发动机的气流分离的方法和设备。
[0006]本文公开的示例设备包括硬件和存储器，存储器包括指令，指令在被执行时使硬件至少：基于来自包括在涡轮风扇发动机的机舱中的第一压力传感器的第一压力值和来自包括在机舱中的第二压力传感器的第二压力值来确定入口流分离参数；基于入口流分离参数来确定严重性等级参数，严重性等级参数基于第一压力值和第二压力值之间的差；以及基于严重性等级参数来调节从涡轮风扇发动机的风扇后方的气流的贡献。
[0007]本文公开的另一示例设备包括：入口流分离参数确定器，入口流分离参数确定器基于来自包括在涡轮风扇发动机的机舱中的第一压力传感器的第一压力值和来自包括在机舱中的第二压力传感器的第二压力值来确定入口流分离参数；入口流分离严重性等级参数确定器，入口流分离严重性等级参数确定器基于入口流分离参数来确定严重性等级参数，严重性等级参数基于第一压力值和第二压力值之间的差；以及命令生成器，命令生成器基于严重性等级参数来调节从涡轮风扇发动机的风扇后方的气流的贡献。
[0008]本文公开的示例非暂时性计算机可读存储介质包括指令，指令在被执行时使至少一个处理器至少：基于来自包括在涡轮风扇发动机的机舱中的第一压力传感器的第一压力值和来自包括在机舱中的第二压力传感器的第二压力值来确定入口流分离参数；基于入口流分离参数来确定严重性等级参数，严重性等级参数基于第一压力值与第二压力值之间的
差；以及基于严重性等级参数来调节从涡轮风扇发动机的风扇后方的气流的贡献。
[0009]本文公开的示例方法包括：基于来自包括在涡轮风扇发动机的机舱中的第一压力传感器的第一压力值和包括在机舱中的第二压力传感器的第二压力值来确定入口流分离参数；基于入口流分离参数来确定严重性等级参数，严重性等级参数基于第一压力值与第二压力值之间的差；以及基于严重性等级参数来调节从涡轮风扇发动机的风扇后方的气流的贡献。
[0010]本文公开的又一示例设备包括硬件和存储器，存储器包括指令，指令在被执行时使硬件至少：基于来自包括在涡轮风扇发动机的机舱中的第一压力传感器的第一压力值和来自包括在机舱中的第二压力传感器的第二压力值来确定入口流分离参数；以及基于入口流分离参数来确定严重性等级参数，严重性等级参数基于第一压力值和第二压力值之间的差。
附图说明
[0011]图1是第一示例高旁路涡轮风扇型燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。
[0012]图2是在入口流分离事件期间图1的第一示例高旁路涡轮风扇型燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。
[0013]图3是第二示例高旁路涡轮风扇型燃气涡轮发动机的示意性横截面视图，其包括使用示例压力传感器监测入口流分离的示例控制器。
[0014]图4A是第三示例高旁路涡轮风扇型燃气涡轮发动机的示意性横截面视图，其包括图3的示例控制器和示例致动器，以调节到第三高旁路涡轮风扇型燃气涡轮发动机的入口区段的气流的贡献。
[0015]图4B是第四示例高旁路涡轮风扇型燃气涡轮发动机的示意性横截面视图，其包括图3的示例控制器和示例压力传感器以及示例致动器，以调节到第四高旁路涡轮风扇型燃气涡轮发动机的入口区段的气流的贡献。
[0016]图5是在入口流分离事件期间图4B的第四示例高旁路涡轮风扇型燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。
[0017]图6是用于与图3
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5的高旁路涡轮风扇型燃气涡轮发动机一起使用的示例控制器的实施方式的框图。
[0018]图7是描绘用于检测图3
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5的高旁路涡轮风扇型燃气涡轮发动机的入口流分离的示例确定的表。
[0019]图8是表示示例机器可读指令的流程图，该示例机器可读指令可以被执行以实施图3
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6的示例控制器，以调节对图4A
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5的高旁路涡轮风扇型燃气涡轮发动机的入口的气流贡献。
[0020]图9是表示示例机器可读指令的流程图，该示例机器可读指令可以被执行以实施图3
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6的控制器，以基于与图3
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5的高旁路涡轮风扇型燃气涡轮发动机相关联的传感器数据来确定入口流分离参数。
[0021]图10是表示示例机器可读指令的流程图，该示例机器可读指令可以被执行以实施图3
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6的控制器，以基于示例入口流分离参数来检测入口流分离。
[0022]图11是表示示例机器可读指令的流程图，该示例机器可读指令可以被执行以实施
图3
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6的控制器，以基于示例入口流分离严重性等级参数来识别示例入口流分离控制措施。
[0023]图12是表示示例机器可读指令的流程图，该示例机器可读指令可以被执行以实施图3
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6的控制器，以调节对图4A，4B和/或5的高旁路涡轮风扇型燃气涡轮发动机的入口的气流贡献。
[0024]图13是示例处理平台的框图，该示例处理平台被构造为执行图8
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12的机器可读指令以实施图3
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6的控制器。
[0025]附图未按比例绘制。通常，在整个附图和随附的书面描述中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。
具体实施方式
[0026]当标识可被分别参考的多个元件或部件时，在本文中使用描述符“第一”，“第二”，“第三”等。除非另有说明或基于其使用环境理解，否则这种描述符无意于赋予优先级，列表中的物理顺序或布置，或时间顺序的任何含义，而是为了易于理解所公开的示例仅用作分别指代多个元件或部件的标签。在一些示例中，描述符“第一”可以用于指代详细描述中的元件，而在权利要求中可以使用诸如“第二”或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种设备，其特征在于，包括：硬件；和存储器，所述存储器包括指令，所述指令在被执行时使所述硬件至少：基于来自包括在涡轮风扇发动机的机舱中的第一压力传感器的第一压力值和来自包括在所述机舱中的第二压力传感器的第二压力值来确定入口流分离参数；基于所述入口流分离参数来确定严重性等级参数，所述严重性等级参数基于所述第一压力值和所述第二压力值之间的差；以及基于所述严重性等级参数调节从所述涡轮风扇发动机的风扇后方的气流的贡献。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，其中，所述第一压力传感器联接至所述机舱的外唇，所述严重性等级参数是第一严重性等级参数，并且所述硬件：基于所述第一压力值与阈值之间的差来确定所述外唇处的气流方向；基于所述差和权重值来确定第二严重性等级参数；以及基于所述第一严重性等级参数和所述第二严重性等级参数来检测涡轮风扇发动机的入口处的入口流分离。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，其中，所述硬件：基于所述第一严重性等级参数和所述第二严重性等级参数来确定第一概率密度函数；将所述第一概率密度函数与数据库中存储的第二概率密度函数进行比较；以及基于所述比较来检测所述涡轮风扇发动机的所述入口处的所述入口流分离。4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，其中，所述第一压力传感器联接至所述机舱的外唇，所述第二压力传感器联接至所述机舱的内唇，所述严重性等级参数对应于机舱入口压力差，并且所述硬件：基于所述第一压力值与所述第二压力值之间的差来确定所述机舱入口压力差；基于所述机舱入口压力差和权重值来确定所述严重性等级参数；以及基于所述严重性等级参数来检测涡轮风扇发动机的入口处的入口流分离。5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，其中，所述严重性等级参数是第一严重性等级参数，并且所述硬件：从联接至所述涡轮风扇发动机的轴承的加速度计获得加速度数据；基于所述加速度数据来确定所述涡轮风扇发动机的振动响应；基于所述振动响应和权重值来确定第二严重性等级参数；以及基于所述第一严重性等级参数和所述第二严重性等级参数来检测涡轮风扇发动机的入口处的入口流分离。6.根据权利要求1
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5中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：