[发明专利]用于调制涡轮冷却的方法及系统

说明书

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。

技术领域

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。

背景技术

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。

发明内容

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：