用于燃气涡轮发动机的排放流组件制造技术

技术编号:38251753 阅读:13 留言:0更新日期:2023-07-27 10:17
一种燃气涡轮发动机,包括涡轮机,涡轮机限定在操作期间通过其中的核心流。提供与涡轮机流体连通的流龙头,其中流龙头被构造成接收通过其中的核心流的一部分作为排放流。排放组件包括机器负载、排放流机器和排放调节器。排放流机器设置成通过流龙头与涡轮机流体连通,并且被构造成驱动机器负载。排放调节器被构造成通过控制排放流机器对排放流的捕获率来调节提供给排放流机器的排放输出。节提供给排放流机器的排放输出。节提供给排放流机器的排放输出。

【技术实现步骤摘要】
用于燃气涡轮发动机的排放流组件


[0001]本主题大体上涉及用于燃气涡轮发动机的排放流(bleed flow)组件。

技术介绍

[0002]燃气涡轮发动机典型地包括风扇和涡轮机。涡轮机大体上包括入口、一个或多个压缩机、燃烧器和至少一个涡轮。压缩机压缩空气,空气被引向燃烧室,空气在燃烧室与燃料混合。然后,混合物被点燃,用于生成热燃烧气体。燃烧气体被引向涡轮,涡轮从燃烧气体中提取能量,用于为压缩机提供动力,以及产生有用功来推动飞行中的飞行器和/或为负载(诸如发电机)提供动力。通常可以提供排放流组件来从涡轮机中排放要在各种操作中使用的气流。排放流的使用可能会影响涡轮机操作,使得必须考虑到排放流和涡轮机需求两者来管理排放流。
附图说明
[0003]在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本公开的完整且可行的公开,包括其最佳模式,其中:
[0004]图1是根据本主题的各种实施例的示例性燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。
[0005]图2是根据本公开的示例性实施例的用于燃气涡轮发动机的排放组件的示意图。
[0006]图3是根据本公开的另一示例性实施例的用于燃气涡轮发动机的排放组件的示意图。
[0007]图4是根据本公开的又一示例性实施例的用于燃气涡轮发动机的排放组件的示意图。
[0008]图5是根据本公开的再一示例性实施例的用于燃气涡轮发动机的排放组件的示意图。
[0009]图6是根据本公开的再一示例性实施例的用于燃气涡轮发动机的排放组件的示意图。
>[0010]图7是根据本公开的再一示例性实施例的用于燃气涡轮发动机的排放组件的示意图。
[0011]图8提供了根据本公开的示例性方面的用于操作燃气涡轮发动机的方法的流程图。
[0012]图9提供了根据本公开的另一示例性方面的用于操作燃气涡轮发动机的方法的流程图。
[0013]图10提供了根据本公开的又一示例性方面的用于操作燃气涡轮发动机的方法的流程图。
[0014]图11提供了根据本公开的又一示例性方面的用于操作燃气涡轮发动机的方法的流程图。
具体实施方式
[0015]现在将详细参考本公开的当前实施例,其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标号来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似的标号已用于指代本公开的相似或类似部分。
[0016]本文使用词语“示例性”来表示“用作示例、实例或例释”。本文描述为“示例性”的任何实施方式不一定被解释为优于或好于其他实施方式。此外,除非另有明确说明,否则本文描述的所有实施例都应视为示例性的。
[0017]为了下文描述的目的,术语“上”、“下”、“右”、“左”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“侧向”、“纵向”及其派生词应与它们在附图中被定向时的实施例相关。然而,应当理解,实施例可以假定各种替代变型,除非明确指明相反。还应理解,附图中示出的以及在以下说明书中描述的具体装置仅是本公开的示例性实施例。因此,与本文公开的实施例相关的特定尺寸和其他物理特性不应被视为限制性的。
[0018]如本文所用,术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用,以使一个部件与另一个部件区分开,并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
[0019]术语“前”和“后”是指燃气涡轮发动机或运载器内的相对位置,并且是指燃气涡轮发动机或运载器的正常操作姿态。例如,对于燃气涡轮发动机,前是指更靠近发动机入口的位置,而后是指更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。
[0020]术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如,“上游”是指流体从其流动的方向,“下游”是指流体向其流动的方向。
[0021]除非本文另有指定,否则术语“联接”、“固定”、“附接到”等既指直接联接、固定或附接,也指通过一个或多个中间部件或特征的间接联接、固定或附接。
[0022]除非上下文另有明确规定,否则单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数引用。
[0023]在例如“A、B和C中的至少一个”或“A、B或C中的至少一个”的上下文中的术语“至少一个”是指仅A、仅B、仅C,或A、B和C的任何组合。
[0024]如在整个说明书和权利要求书中使用的近似语言被应用于修饰可以允许变化而不会导致与其相关的基本功能发生改变的任何定量表示。因此,由诸如“约”、“近似”和“基本上”的术语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下,近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度,或用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如,近似语言可以指在1%、2%、4%、10%、15%或20%的裕度内。这些近似裕度可应用于单个值、限定数值范围的任一端点或两个端点、和/或端点之间的范围的裕度。
[0025]在此以及在整个说明书和权利要求书中,范围限制被组合和互换,除非上下文或语言另有指示,否则此类范围被识别并包括其中包含的所有子范围。例如,本文公开的所有范围都包括端点,并且端点可以相互独立地组合。
[0026]在某些示例性实施例中,通过第三流的气流的操作温度可以低于发动机的最大压缩机排出温度,并且更具体地,可以低于350华氏度(诸如低于300华氏度,诸如低于250华氏度,诸如低于200华氏度,并且至少与环境温度一样高)。在某些示例性实施例中,这些操作温度可以促进热传递至通过第三流和分离流体流的气流或从通过第三流和分离流体流的气流传递热量。此外,在某些示例性实施例中,在起飞条件下,或更具体地,在以海平面额定起飞功率、静态飞行速度、86华氏度环境温度操作条件下操作时,通过第三流的气流可以贡
献少于总发动机推力的50%(并且至少例如总发动机推力的2%)。
[0027]此外,在某些示例性实施例中,通过第三流的气流方面(例如,气流、混合或排气性质),并且由此对总推力的上述示例性百分比贡献,可以在发动机操作期间被动地调整或通过使用发动机控制特征(诸如燃料流动、电机功率、可变定子、可变入口导向轮叶、阀、可变排气几何结构或流体特征)有目的地修改,以在广泛的潜在操作条件下调整或优化整体系统性能。
[0028]术语“涡轮机”或“涡轮机械”是指包括一起生成扭矩输出的一个或多个压缩机、发热区段(例如,燃烧区段)和一个或多个涡轮的机器。
[0029]术语“燃烧发动机”是指用于通过由燃烧反应所施加的力来生成扭矩输出的涡轮机械部件。燃烧发动机可以独立于其他推进或发电部件(诸如电或燃料电池部件)来被描述。
[0030]术语“燃气涡轮发动机”是指具有涡轮机作为其动力源的全部或一部分的发动机。示例燃气涡轮发动机包括涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机、涡轮轴发动机等,以及这些发动机中的一个或多个发动机的混合电动版本。
[0031]当与压缩机、涡轮、轴或线轴部件等一起使用时,除非另有说明,否则术语“低”和“高”,或它们各自的比较级(例如,更“低”和更“高”,在适用的情况下)均指发动机内的相对速度。例本文档来自技高网...

【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,包括:涡轮机,所述涡轮机以串行流动顺序包括压缩机区段、燃烧区段和涡轮区段,所述涡轮机限定在操作期间通过其中的核心流;流龙头,所述流龙头与所述涡轮机流体连通,所述流龙头被构造成接收通过其中的所述核心流的一部分,作为排放流;和排放组件,所述排放组件包括:机器负载;排放流机器,所述排放流机器设置成通过所述流龙头与所述涡轮机流体连通,所述排放流机器被构造成驱动所述机器负载;和排放调节器,所述排放调节器被构造成通过控制所述排放流机器对所述排放流的捕获率来调节提供给所述排放流机器的排放输出。2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,进一步包括在所述排放流机器下游的流出口,其中所述排放调节器进一步被构造成控制所述排放流机器对所述排放流的所述捕获率,同时维持通过所述流出口的所述排放流的质量流率。3.根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,其中所述流出口被构造成向空气启动器组件提供所述排放流的至少一部分。4.根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,其中所述排放调节器包括:分流路径,所述分流路径流体地连接所述流龙头和所述流出口,并且绕过所述排放流机器;和分流阀,所述分流阀设置...

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

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