[發明專利]緊湊式高壓排氣消音裝置

有效

• 申請號: 201210582919.7
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103184913A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: J.L.梅森;D.A.西格;C.E.古鐵雷斯;J.C.格萊斯納;C.S.勞利斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01N1/08
• 分類號: F01N1/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;嚴志軍

相關申請的交叉引用

本申請要求2011年12月28日提交的美國臨時申請No.61/580,675的益處，該申請通過引用而結合在本文中。

技術領域

本文公開的主題大體涉及消音系統，并且更具體而言，涉及能夠引起高的壓降和合乎需要的流屬性的消音裝置。

背景技術

在燃氣渦輪發動機中，空氣在運行期間在壓縮模塊中加壓。被引導通過壓縮模塊的空氣在燃燒器中與燃料混合且被點燃，從而產生熱的燃燒氣體，燃燒氣體流過渦輪級，渦輪級從氣體中抽取能量，以對風扇和壓縮機轉子提供功率，并且產生發動機推力來在飛行中推進航空器或對負載(諸如發電機)提供功率。

在一些燃氣渦輪發動機中，高壓空氣(諸如例如來自壓縮機的泄放空氣)的一部分可從壓縮機中抽取出或泄放出，以用于多種需要。這些需要包括例如壓縮機流泄放，這可用來改進可操作性以及提供渦輪冷卻，對軸承油槽加壓，吹掃空氣或提供航空器環境控制。可使用位于壓縮機的特定部分或級上面的泄放槽口從壓縮機泄放空氣。

問題在于：在至少一些燃氣渦輪發動機中，在一些運行狀況中進行的發動機運行期間，壓縮機可泵送比需要(包括燃燒過程)所要求的更多的空氣。為了管理發動機的可操作性和燃燒性能，來自壓縮機的過量泄放空氣的一部分可輸送通過泄放管道，并且排出到旁通流動流中、排出到發動機排氣中，或排出到環境中。從壓縮機泄放的空氣流的壓力和溫度可非常高。例如，泄放空氣壓力可大于大約1375kPa，并且泄放空氣溫度可大于大約538℃。過渡泄放閥系統(TBV)系統有時用于泄放和排出從壓縮機移除的空氣。用于泄放排氣系統的某些傳統設計使用較大和/或笨重的消音裝置來降低產生的噪音。例如，一些傳統泄放系統的排氣面積可設定成將排氣位置處的流速降低到滿足應用的聲學限制所需要的水平以下的水平。排氣面積，以及在源壓力和排氣口之間的較溫和的膨脹可造成這些系統有相對較大的尺寸和/或重量。在一些應用(例如，航空器)中，使用較大和/或笨重的構件可能不合需要。

另外，一旦實現滿足聲學限制的排氣速度，在航空器上的一些傳統排氣設計可要求在排氣位置附近的其它構件上有廣泛的熱防護。由于高溫空氣的性質，一旦它過度膨脹而實現較低速度，與其混合的空氣可超過泄放空氣，從而使其“鋪(lay?down)”在發動機周圍的包圍結構上。在一些航空器中，包圍結構可由輕質復合材料或具有較低溫度能力的其它金屬材料制成。

發明內容

上面提到的問題的解決方案由包括示例實施例的本公開提供，示例實施例提供說明性教導，并且不意圖為限制性的。

根據本公開的至少一些方面的示例消音裝置可包括：包括入口的內部流調節器，入口構造成將加壓流體流傳輸到內部流調節器內部中，內部流調節器包括多個內部流調節器孔；以及排氣罐，其設置成基本包圍內部流調節器且布置成經由內部流調節器孔將加壓流體流接收到排氣罐內部中，排氣罐包括排氣濾網，排氣濾網包括布置成從排氣罐內部排出加壓流體流的多個排氣濾網孔。排氣罐內部可在多個內部流調節器孔和排氣濾網孔之間基本沒有流阻礙。內部流調節器孔的有效流動面積與入口的有效流動面積的比率可為大約0.7至大約1.75。排氣濾網孔的有效流動面積與入口的有效流動面積的比率可為大約0.9至大約2.8。

根據本公開的至少一些方面的示例消音裝置可包括：包括入口的內部流調節器，入口構造成將加壓流體流傳輸到內部流調節器內部中，內部流調節器包括多個內部流調節器孔；以及排氣罐，其設置成基本包圍內部流調節器且布置成經由內部流調節器孔將加壓流體流接收到排氣罐內部中，排氣罐包括排氣濾網，排氣濾網包括布置成從排氣罐內部排出加壓流體流的多個排氣濾網孔。排氣罐內部可在多個內部流調節器孔和排氣濾網孔之間基本沒有流阻礙。內部流調節器內部的容積與排氣罐內部的容積的比率可為大約0.06至大約0.40。