[發(fā)明專利]用于飛行器的燃氣渦輪發(fā)動機的系統(tǒng)及調(diào)整該發(fā)動機中空氣流畸變的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710056310.9
• 申請日: 2017-01-25
• 公開（公告）號: CN107023404B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: B.F.內(nèi)斯蒂科;B.K.克斯特納;B.W.米勒
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C9/20
• 分類號: F02C9/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;譚祐祥

本發(fā)明涉及調(diào)整燃氣渦輪發(fā)動機中的空氣流畸變。具體而言，提供了用于調(diào)整飛行器上的燃氣渦輪發(fā)動機(10)中的空氣流畸變的系統(tǒng)和方法(1000)。燃氣渦輪發(fā)動機(10)可包括成串流的壓縮機區(qū)段(22,24)、燃燒區(qū)段(26)和渦輪區(qū)段(28,30)。發(fā)動機空氣流(60)可流過燃氣渦輪發(fā)動機(10)的壓縮機區(qū)段(22,24)、燃燒區(qū)段(26)和渦輪區(qū)段(28,30)。在一個示例中，方法(1000)可包括(在1004處)確定與至少部分地延伸到發(fā)動機空氣流通路(64)中的一個或更多個部件相關(guān)聯(lián)的畸變情況。該方法還包括(在1006處)控制至少部分地定位在發(fā)動機空氣流通路(64)內(nèi)的可變導(dǎo)向?qū)~(104)的多個區(qū)段(700)中的至少一個區(qū)段以調(diào)整畸變情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本主題大體上涉及調(diào)整燃氣渦輪發(fā)動機中的空氣流畸變(airflow distortion)。

背景技術(shù)

燃氣渦輪發(fā)動機大體上包括核心，其具有成串流順序的壓縮機區(qū)段、燃燒區(qū)段、渦輪區(qū)段和排氣區(qū)段。在操作期間，發(fā)動機空氣流提供至壓縮機區(qū)段的入口，在該處，一個或更多個軸向壓縮機逐漸壓縮空氣，直到其到達燃燒區(qū)段。燃料在燃燒區(qū)段內(nèi)與壓縮的空氣混合且燃燒以提供燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區(qū)段傳送至渦輪區(qū)段。穿過燃燒區(qū)段的燃燒氣流驅(qū)動壓縮機區(qū)段，且然后傳送穿過排氣區(qū)段，例如，至大氣。

在許多情況下，應(yīng)當在壓縮機區(qū)段中保持足夠的失速裕度，以便在燃氣渦輪發(fā)動機的操作期間防止失速情況的發(fā)生。在操作期間，燃氣渦輪發(fā)動機可在壓縮機區(qū)段的入口處的核心空氣流通路中遭遇空氣流畸變，諸如由于燃氣渦輪發(fā)動機的沖角、側(cè)風(fēng)或任何其它入口異常引起的周向或局部流干擾?？諝饬骰兛稍诓僮髌陂g很不均勻，使得壓縮機區(qū)段的部分置于適當?shù)氖賶毫Ρ然虻陀谄洹?/p>

在燃氣渦輪發(fā)動機中保持期望的失速裕度的一個途徑是關(guān)閉在至壓縮機區(qū)段的入口處的可變導(dǎo)向?qū)~，由此將壓縮機區(qū)段中的空氣流和壓力降低到足以導(dǎo)致失速情況的壓力以下。然而，關(guān)閉可變導(dǎo)向?qū)~可降低燃氣渦輪發(fā)動機的總體效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的方面和優(yōu)點將在以下描述中闡述，或可從描述中清楚，或可通過實施本發(fā)明理解到。

本公開內(nèi)容的一個示例性方面針對一種用于調(diào)整飛行器上的燃氣渦輪發(fā)動機中的空氣流畸變的方法。燃氣渦輪發(fā)動機可包括成串流的壓縮機區(qū)段、燃燒區(qū)段和渦輪區(qū)段。發(fā)動機空氣流可流過燃氣渦輪發(fā)動機的壓縮機區(qū)段、燃燒區(qū)段和渦輪區(qū)段。燃氣渦輪發(fā)動機的一個或更多個部件可至少部分地延伸到發(fā)動機空氣流通路中(例如，可變導(dǎo)向?qū)蚧蛑е?。方法可包括確定與至少部分地延伸到發(fā)動機空氣流通路中的一個或更多個部件相關(guān)聯(lián)的畸變情況。該方法還包括控制至少部分地定位在發(fā)動機空氣流通路內(nèi)的可變導(dǎo)向?qū)~的多個區(qū)段中的至少一個區(qū)段以調(diào)整畸變情況。多個區(qū)段中的各個區(qū)段可包括多個獨立的可變導(dǎo)向?qū)~。

本公開內(nèi)容的其它示例性方面針對構(gòu)造成調(diào)整燃氣渦輪發(fā)動機的空氣流通路中的空氣流畸變的燃氣渦輪發(fā)動機、裝置、設(shè)備、以及其它系統(tǒng)?？蓪Ρ竟_內(nèi)容的這些示例性方面作出變型和改型。

實施方案1. 一種用于調(diào)整飛行器上的燃氣渦輪發(fā)動機中的空氣流畸變的方法，所述燃氣渦輪發(fā)動機包括成串流的壓縮機區(qū)段、燃燒區(qū)段和渦輪區(qū)段，所述壓縮機區(qū)段、燃燒區(qū)段和渦輪區(qū)段至少部分地限定發(fā)動機空氣流通路，所述方法包括：

確定與至少部分地延伸到所述燃氣渦輪發(fā)動機的所述發(fā)動機空氣流通路中的一個或更多個部件相關(guān)聯(lián)的畸變情況；以及

控制至少部分地定位在所述發(fā)動機空氣流通路內(nèi)的可變導(dǎo)向?qū)~的多個區(qū)段中的至少一個區(qū)段來調(diào)整所述畸變情況，各個區(qū)段包括多個獨立可變導(dǎo)向?qū)~。

實施方案2. 根據(jù)實施方案1所述的方法，其特征在于，控制多個區(qū)段中的所述至少一個區(qū)段包括打開或關(guān)閉所述至少一個區(qū)段的所述可變導(dǎo)向?qū)~。