[发明专利]具有冷却流体路径的燃气涡轮发动机

说明书

背景技术

涡轮发动机，并且特别是燃气或燃烧涡轮发动机，是从通过发动机行进到多个旋转涡轮叶片上的燃烧气体流提取能量的旋转式发动机。燃气涡轮发动机用于陆上和海上机动和功率生成，但最常用于航空应用，诸如用于飞机，包括直升机。在飞机中，燃气涡轮发动机用于飞机的推进。在陆地应用中，涡轮发动机通常用于功率生成。

用于飞机的燃气涡轮发动机包括设计为具有多个叶片带的多个压缩机级构成，叶片带大体上周向地布置在形成转子的盘上，通过转子和配置在旋转叶片之间的静止静叶带而旋转。压缩机级压缩空气，空气随后移动至燃烧器和涡轮。在带和转子之间提供有密封，从而限制空气流泄露至压缩机的上游区域，这可能降低系统效率。另外，在涡轮中的通常实践，冷却或吹扫空气流可被引入转子中以冷却转子，且阻碍热气体路径空气通过转子中或盘与静止带之间的开口或间隙进入。

发明内容

在一方面中，本发明的实施例涉及燃气涡轮发动机，该燃气涡轮发动机包括：转子，其具有至少一个盘，其中转子限定轴向面；定子，其具有至少一个环，该至少一个环具有面对转子轴向面的定子轴向面；凹部，其形成在轴向面中的一者中，以限定缓冲腔；翼，其从轴向面中的另一者延伸到该缓冲腔中并且具有相反的径向内侧和外侧表面；冷却流体路径，其在转子和定子之间延伸，该流体路径通过缓冲腔在翼的外侧表面上方延伸，并在轴向面的在外侧表面的径向上方的终端部分之间引出；和流反向部，其设在外侧表面或翼从中延伸的一个终端部分中的至少一者内。

在另一方面中，本发明的实施例涉及燃气涡轮发动机，该燃气涡轮发动机包括：转子，其具有至少一个盘，其中转子限定轴向面；定子，其具有至少一个环，该至少一个环具有面对转子轴向面的定子轴向面，其中轴向面的终端部分在其之间形成流体出口；凹部，其形成在轴向面中的一者中，以限定缓冲腔；翼，其从轴向面中的另一者延伸到缓冲腔中并且具有面对流体出口的表面；和流反向部，其设在表面或轴向面中的另一者的终端部分中的至少一者内。

在又一方面中，本发明的实施例涉及阻碍燃气涡轮发动机中的热空气流流动通过在燃气涡轮发动机的定子和转子之间的终止于流体出口中的冷却流体路径的方法，该方法包括在热空气流进入边缘密封腔中之后使热空气流反向。

技术方案1. 一种燃气涡轮发动机，其包括：

转子，其具有至少一个盘，其中转子限定轴向面；

定子，其具有至少一个环，所述至少一个环具有面对转子轴向面的定子轴向面；

凹部，其形成在轴向面中的一者中，以限定缓冲腔；

翼，其从轴向面中的另一者延伸到所述缓冲腔中且具有相反的径向内侧和外侧表面；

冷却流体路径，其在所述转子和所述定子之间延伸，所述流体路径穿过所述缓冲腔在所述翼的外侧表面上方延伸并且在轴向面的在所述外侧表面的径向上方的终端部分之间引出；和

流反向部，其设在所述外侧表面或所述翼从中延伸的一个终端部分中的至少一者内。

技术方案2. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其中，所述流反向部位于所述外侧表面与所述一个终端部分之间的接合部附近。

技术方案3. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其中，所述流反向部位于所述外侧表面与所述一个终端部分之间的接合部处。

技术方案4. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其中，所述流反向部包括形成在所述一个终端部分中的凹部。

技术方案5. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其中，所述流反向部包括形成在所述外侧表面中的凹部。

技术方案6. 根据技术方案5所述的燃气涡轮发动机，其中，所述流反向部与所述翼从中延伸的轴向面轴向地偏移。

技术方案7. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其中，所述外侧表面具有平滑的弧形、波形、或起伏的轮廓中的至少一种。

技术方案8. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其中，所述外侧表面具有周向不均匀的形状，所述周向不均匀的形状为周期的，变化的或正弦的中的至少一种。

技术方案9. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其中，所述翼从所述转子的轴向面延伸且所述凹部形成于所述定子的轴向面中。

技术方案10. 一种燃气涡轮发动机，其包括：

转子，其具有至少一个盘，其中转子限定轴向面；

定子，其具有至少一个环，所述至少一个环具有面对转子轴向面的定子轴向面，其中轴向面的终端部分在其之间形成流体出口；

凹部，其形成在轴向面中的一者中，以限定缓冲腔；