[發明專利]渦輪發動機的空腔內的溫度控制

在審

• 申請號: 201380056386.1
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN104769225A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: J.L.羅德里格茲;D.A.利特爾;J.張;A.M.奇布
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F01D9/06
• 分類號: F01D9/06;F01D25/16;F02C7/18
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 曲瑩

1.一種渦輪發動機，包括：

中間部，限定在所述渦輪發動機的外部和內部之間；以及

流激發器，包括位于所述中間部內的流動主體，所述流動主體包括入口、出口和在所述入口和所述出口之間在所述流動主體內延伸的流動通道，所述入口接收位于所述中間部內的第一介質流，所述流動主體將第二介質的激發流注射到所述流動主體內的所述第一介質的一部分，以從出口部分產生混合介質的激發流，所述混合介質的激發流在所述中間部內產生鄰近所述流動主體的所述第一介質流。

2.如權利要求1所述的渦輪發動機，其中，所述中間部包括在所述外部和所述內部之間大致居中地圍繞所述發動機的縱向軸線的環形外部空腔。

3.如權利要求2所述的渦輪發動機，其中，所述外部包括排氣缸，所述發動機包括從所述排氣缸徑向延伸通過所述外部空腔到所述發動機的后軸承的多個支柱，多個所述流激發器設置成將在所述支柱之間沿軸向方向排放多個激發流。

4.如權利要求3所述的渦輪發動機，包括延伸穿過所述排氣缸的環形排氣流路，所述流路限定在內部流路壁和外部流路壁之間，所述外部流路壁包括所述內部，所述支柱延伸穿過支柱屏蔽件，所述支柱屏蔽件在所述內部流路壁和所述外部流路壁之間延伸，其中，所述支柱屏蔽件在所述外部空腔和位于所述內部流路壁徑向內部的軸承空腔之間形成一流路。

5.如權利要求4所述的渦輪發動機，包括位于所述支柱和所述支柱屏蔽件的相應一個之間的阻擋結構，所述阻擋結構鄰近所述內部流路壁，限制空氣從所述軸承空腔內徑向向外到達所述外部空腔的流動。

6.如權利要求3所述的渦輪發動機，其中，所述流激發器包括相對于穿過所述流路的燃氣流沿上游方向延伸的縱長擴散器，所述擴散器取向成提供在周向方向上具有分量的所述多個激發流的方向，以在所述外部空腔周圍誘導第一介質周向流。

7.如權利要求1所述的渦輪發動機，其中，所述流激發器是流放大器，所述第二介質的激發流包括提供給所述流動通道的壓縮空氣流，其中，來自所述流動通道的所述混合介質的體積流明顯大于進入所述流動通道的所述壓縮空氣的體積流。

8.一種燃氣輪機發動機，包括外殼、限定在外部流路壁和內部流路壁之間的環形排氣流路以及位于所述流路徑向外部的外部空腔，所述燃氣輪機發動機還包括：

多個結構支柱，將所述發動機的后軸承支撐至所述外殼；

支柱屏蔽件，在于所述外部流路壁和所述內部流路壁之間延伸的區域中圍繞每個所述支柱；

多個流放大器，周向地分布在所述外部空腔內，以實現周向方向的循環流動，每個所述流放大器具有位于所述外部空腔內的流動主體，所述流動主體限定出用于接收所述流動主體的流動通道內的第一介質的入口以及用于提供排放進入所述入口的所述第一介質的激發流的出口。

9.如權利要求8所述的燃氣輪機發動機，其中，每個所述流動主體包括供給端口，用于接收來自所述外部空腔之外的源的第二介質，所述第二介質在所述入口和所述出口之間被注射進所述流動主體的所述流動通道中，以激發穿過所述流動主體的所述第一介質流。

10.如權利要求9所述的燃氣輪機發動機，其中，所述供給端口連接到延伸穿過所述外壁到達所述流動主體的導管，以供給氣所述第二介質。

11.如權利要求8所述的燃氣輪機發動機，其中，所述外殼包括渦輪排氣缸和支撐在的述渦輪排氣缸的后凸緣處的尾部支撐結構，所述尾部支撐結構包括多個可拆卸蓋板，所述多個可拆卸蓋板周向地圍繞所述尾部支撐結構，以在所述蓋板和所述外部流路壁之間限定出所述外部空腔的后室，所述流放大器均支撐在蓋板上，并位于所述后室內。

12.如權利要求11所述的燃氣輪機發動機，其中，所述流放大器均包括相對于穿過所述流路的燃氣流在上游方向上延伸的縱長擴散器，所述縱長擴散器朝向所述外部空腔的鄰近所述發動機的渦輪部分和所述渦輪排氣部分之間的密封件限定的前向室在所述支柱之間引導所述激發流。

13.如權利要求12所述的燃氣輪機發動機，其中，所述擴散器具有出口端，所述出口端限定出橢圓形狀，以排放在周向方向上縱長的片狀模式的所述激發流。

14.如權利要求12所述的燃氣輪機發動機，其中，所述擴散器具有鄰近所述外部空腔的所述前向室和所述后室之間的徑向受限通道的出口端。