燃气涡轮发动机包括位于燃气涡轮发动机前部的风扇、以串联流动顺序布置的压缩机区段和涡轮区段。压缩机区段和涡轮区段一起限定核心气流路径。旋转构件能够与压缩机区段的至少一部分和涡轮区段的至少一部分一起旋转。出口导向轮叶组件包括位于涡轮区段下游的排气气流路径中的多个出口导向轮叶。多个出口导向轮叶在大约360度的角度范围内周向地彼此间隔开，并且每个多个出口导向轮叶限定径向范围。多个出口导向轮叶中的至少一个出口导向轮叶包括至少部分径向延伸穿过其中的冷流体通道，流体冷却剂流过该冷流体通道，并且多个导向轮叶中的另一个导向轮叶包括至少部分径向延伸穿过其中的加热流体通道，流体冷却剂流过该加热流体通道并接收来自核心气流路径的排气气流的热量。流的热量。流的热量。
【技术实现步骤摘要】
具有热回收系统的燃气涡轮发动机
[0001]本说明书总体上涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地，涉及包括热回收系统的燃气涡轮发动机。
技术介绍
[0002]燃气涡轮发动机经常用作飞行器推进系统的一部分。燃气涡轮发动机可包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。空气由风扇提供给压缩机区段，在压缩机区段中空气被压缩并输送到燃烧区段。在燃烧区段，空气与燃料混合然后燃烧。然后，燃烧气体被输送到涡轮区段，在将燃烧气体输送到排气区段之前燃烧气体驱动涡轮区段。
[0003]在操作期间，燃气涡轮发动机内的温度可能会升高。为了管理燃气涡轮发动机的温度升高，可以提供用于从燃气涡轮发动机的各个部件去除热能的各种冷却系统。这些热量可以被其他发动机系统以有益的方式使用。
技术实现思路
[0004]根据本公开的实施例，燃气涡轮发动机包括位于燃气涡轮发动机前部的风扇、以串联流动顺序布置的压缩机区段和涡轮区段。压缩机区段和涡轮区段一起限定核心气流路径。旋转构件能够与压缩机区段的至少一部分和涡轮区段的至少一部分一起旋转。出口导向轮叶组件包括位于涡轮区段下游的排气气流路径中的多个出口导向轮叶。多个出口导向轮叶在大约360度的角度范围内周向地彼此间隔开，并且每个多个出口导向轮叶限定径向范围(radial extent)。多个出口导向轮叶中的至少一个出口导向轮叶包括至少部分径向延伸穿过其中的冷流体通道，流体冷却剂流过该冷流体通道，并且多个导向轮叶中的另一个导向轮叶包括至少部分径向延伸穿过其中的加热流体通道，流体冷却剂流过该加热流体通道并接收来自核心气流路径的排气气流的热量。“流体”旨在表示液体或气体，或同时具有气体和液体特性的物质(即超临界流体)。
[0005]根据本公开的另一个实施例，一种方法包括将出口导向轮叶组件可拆卸地附接到燃气涡轮发动机的涡轮后框架。出口导向轮叶组件包括位于涡轮区段下游的排气气流路径中的多个出口导向轮叶。多个出口导向轮叶在大约360度的角度范围内周向地彼此间隔开，并且每个多个出口导向轮叶限定径向范围。多个出口导向轮叶中的至少一个出口导向轮叶包括至少部分地径向延伸穿过其中的冷流体通道，流体冷却剂流过该冷流体通道，多个导向轮叶中的另一个导向轮叶包括至少部分径向延伸穿过其中的加热流体通道，流体冷却剂流过该加热流体通道并接收来自核心气流路径的排气气流的热量。流体冷却剂被输送通过冷流体通道然后通过加热流体通道。当流体冷却剂被引导通过加热流体通道时，流体冷却剂接收来自核心气流路径的排气气流的热量。
[0006]根据本公开的另一个实施例，燃气涡轮发动机包括以串联流动顺序布置的压缩机区段和涡轮区段。压缩机区段和涡轮区段一起限定核心气流路径。旋转构件能够与压缩机区段的至少一部分和涡轮区段的至少一部分一起旋转。涡轮后框架包括位于涡轮区段下游
的排气气流路径中的第一出口导向轮叶。第一出口导向轮叶在大约360度的角度范围内周向地彼此间隔开，并且每个第一出口导向轮叶限定径向范围。出口导向轮叶组件包括第二出口导向轮叶，第二出口导向轮叶位于邻近第一出口导向轮叶的排气气流路径中。第二出口导向轮叶在大约360度的角度范围内周向地彼此间隔开，并且每个第二出口导向轮叶限定径向范围。第一出口导向轮叶和第二出口导向轮叶中的一者或两者是转向的，从而改变来自排气气流路径的排气气流的流动方向。
[0007]根据本公开的另一个实施例，燃气涡轮发动机包括位于燃气涡轮发动机前部的风扇、以串联流动顺序布置的压缩机区段和涡轮区段。压缩机区段和涡轮区段一起限定核心气流路径。旋转构件能够与压缩机区段的至少一部分和涡轮区段的至少一部分一起旋转。出口导向轮叶组件包括位于涡轮区段下游的排气气流路径中的多个出口导向轮叶。多个出口导向轮叶在大约360度的角度范围内周向地彼此间隔开，并且每个多个出口导向轮叶限定径向范围。一个或多个出口导向轮叶包括表面增强特征，表面增强特征增加出口导向轮叶的侧表面的表面面积。
[0008]本文所述的燃气涡轮发动机及其使用方法的附加特征、实施例和优点将在随后的详细描述中阐述，并且对于本领域技术人员来说，部分显而易见的是，基于本文公开的教导，这些特征、实施例和优点被预期并考虑在本公开的范围内。
[0009]应当理解，前述一般描述和以下详细描述均描述了各种实施例并且旨在提供用于理解本文描述和要求保护的主题的本质和性质的概述或框架。附图被包括以提供对各种实施例的进一步理解，并且被并入本说明书并且构成本说明书的一部分。附图示出了本文描述的各种实施例，并且与描述一起用于解释本文描述和要求保护的主题的原理和操作。
附图说明
[0010]图1是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的包括电机的燃气涡轮发动机的示意性截面图；
[0011]图2是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的用于图1的燃气涡轮发动机中的热回收系统的图解图；
[0012]图3是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的用于图1的燃气涡轮发动机中的热回收系统的另一实施例的图解图；
[0013]图4是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的图1的燃气涡轮发动机的示意性截面图；
[0014]图5是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的图1的燃气涡轮发动机的更详细的示意性截面图；
[0015]图6是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的用于图5的燃气涡轮发动机中的出口导向轮叶组件的示意性截面图；
[0016]图7是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的图5的出口导向轮叶组件的示意性截面图；
[0017]图8是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的出口导向轮叶组件的另一实施例的示意性截面图；
[0018]图9是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的燃气涡轮发动机的另一实施例
的示意性截面图；
[0019]图10是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的燃气涡轮发动机的另一实施例的示意性截面图；
[0020]图11是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的燃气涡轮发动机的另一实施例的示意性截面图；
[0021]图12是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的图10的出口导向轮叶组件的示意性截面图；
[0022]图13是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的连接到涡轮后框架的出口导向轮叶组件的图解图；
[0023]图14是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的连接到涡轮后框架的出口导向轮叶组件的图解图；
[0024]图15是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的连接到涡轮后框架的出口导向轮叶组件的图解图；
[0025]图16是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的连接到涡轮后框架的出口导向轮叶组件的图解图；
[0026]图17是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的连接到涡轮后框架的出口导向轮叶组件的图解图；
[0027]图18是根据本文所示和描述的一个或多个实施例的连接到涡轮后框架的出口导向轮叶组件的图解图；
[0028]图19是根据本文所示本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃气涡轮发动机包括：风扇，所述风扇位于所述燃气涡轮发动机的前部；压缩机区段和涡轮区段，所述压缩机区段和所述涡轮区段以串联流动顺序布置，所述压缩机区段和所述涡轮区段一起限定核心气流路径；旋转构件，所述旋转构件能够与所述压缩机区段的至少一部分和所述涡轮区段的至少一部分一起旋转；以及出口导向轮叶组件，所述出口导向轮叶组件包括位于所述涡轮区段的下游的排气气流路径中的多个出口导向轮叶，所述多个出口导向轮叶在大约360度的角度范围内周向地彼此间隔开，并且每个多个出口导向轮叶限定径向范围；其中，所述多个出口导向轮叶中的至少一个出口导向轮叶包括至少部分地径向延伸穿过其中的冷流体通道，流体冷却剂流过所述冷流体通道，并且所述多个导向轮叶中的另一个导向轮叶包括至少部分地径向延伸穿过其中的加热流体通道，所述流体冷却剂流过所述加热流体通道并接收来自所述核心气流路径的排气气流的热量。2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中，所述多个出口导向轮叶中的至少一个出口导向轮叶包括至少部分地径向延伸穿过其中的多个流体通道。3.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，进一步包括支撑所述涡轮区段的涡轮后框架，所述涡轮后框架包括所述出口导向轮叶组件。4.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：保罗，
申请(专利权)人：通用电气德国控股有限公司，
类型：发明
国别省市：
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