[發明專利]用于調節渦輪機排氣溫度的方法

在審

• 申請號: 202080019701.3
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN113544373A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: R·G·庫維利爾;P·卡布里拉
• 申請（專利權）人: 賽峰飛機發動機公司
• 主分類號: F02C9/48
• 分類號: F02C9/48;F02C7/275;F02K5/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 茅翊忞

本發明涉及一種用于調節渦輪機(1)的排氣溫度的方法，該方法包括以下步驟：?調節注入到渦輪機(1)的燃燒室(5)中的燃料，使得渦輪機(1)產生目標推力；?調節通過電動馬達(10)注入到由渦輪(6、7)驅動旋轉的軸(8、9)上的機械動力，當渦輪(6、7)的葉片(61)和殼體(62)之間的間隙超過閾值時，電動馬達(10)被激活。

技術領域

本發明涉及用于飛行器的渦輪機的總體領域。

背景技術

當前，在包括冷渦輪機的飛行器起飛期間，例如在當天渦輪機的第一次循環期間，當前的渦輪機可能經歷排氣溫度的峰值。

實際上，當渦輪機已獲得其起飛推力時，氣體的排氣溫度可能達到溫度峰值，這會導致渦輪機劣化。此外，為了將這種現象考慮在內，在不得超過的最高溫度和渦輪機設計成運行的設定溫度之間提供了裕度，該裕度對渦輪機的效率產生負面影響。

此外，這種排氣溫度峰值現象出現在每次循環中，但在渦輪機冷時更為重要。

發明內容

因此，本發明具有的主要目的是提供一種應對上述問題的解決方案。

根據第一方面，本發明涉及一種調節渦輪機排氣溫度的方法，該方法包括以下步驟：

-調節注入到渦輪機燃燒室中的燃料，使得渦輪機產生目標推力；

-調節通過電動馬達注入到由渦輪驅動旋轉的軸上的機械動力，當渦輪的葉片和殼體之間的間隙超過閾值時激活電動馬達。

實際上，申請人已經注意到渦輪機的過熱是由渦輪葉片末端的間隙臨時打開的現象引起的，并且特別是高壓渦輪。由于渦輪的葉片和殼體之間的熱膨脹差異，間隙的打開發生。實際上，渦輪的殼體具有的熱慣性通常低于渦輪的盤的熱慣性。渦輪的殼體和葉片末端之間間隙的增加會對渦輪的效率產生負面影響，從而導致燃料消耗的增加，在給定的推力下，燃料消耗的增加導致渦輪機排氣溫度升高。

有利地，本發明涉及一種用于在飛行器的起飛階段調節所述飛行器的渦輪機的排氣溫度的方法。

根據一種可能的特征，通過確定渦輪機的排氣溫度來實現通過電動馬達注入機械動力的調節，當渦輪機的排氣的溫度達到預定閾值時，電動馬達將機械動力注入到由渦輪驅動旋轉的軸上。

根據一種可能的特征，取決于渦輪機的排氣溫度相對于預定閾值的超過量，注入到由渦輪驅動旋轉的軸上的機械動力是可變的。因此，當渦輪機的排氣的溫度超過預定閾值時，機械動力的注入可以更大。

根據一種可能的特征，渦輪機的排氣的溫度基于注入到燃燒室中的燃料確定。

根據一種可能的特征，渦輪機的排氣的溫度通過傳感器的測量確定。

根據一種可能的特征，通過確定渦輪的葉片和殼體之間的間隙來實現通過電動馬達注入機械動力的調節，當渦輪的葉片和殼體之間的間隙達到閾值時，電動馬達將機械動力注入到由渦輪驅動旋轉的軸上。

根據一種可能的特征，取決于渦輪的殼體和葉片之間的間隙相對于閾值的超過量，注入到由渦輪機旋轉驅動的軸上的機械動力是可變的。因此，隨著渦輪的葉片和殼體之間的間隙超過閾值，機械動力的注入可以更大。

根據一種可能的特征，渦輪的葉片和殼體之間的間隙通過傳感器的測量確定。

根據一種可能的特征，渦輪的葉片和殼體之間的間隙基于由控制系統測量的發動機參數構建的模型確定。因此，根據一種可能的特征，渦輪的葉片和殼體之間的間隙基于渦輪中的空氣溫度(氣流的溫度)和渦輪的殼體的溫度確定。

根據一種可能的特征，渦輪的葉片和殼體之間的間隙基于渦輪的殼體的溫度和渦輪盤的溫度確定。