[发明专利]用于涡轮机的由排出回路供应的冷却设备

说明书

本发明涉及一种涡轮机(10)，该涡轮机包括：‑压气机(56)、尤其是高压压气机的排放设备(62)，该排放设备包括所述压气机(56)的至少一个排放阀(66)，该至少一个排放阀的一个出口被连接到适合于排出排放空气流的排放回路(68)；以及‑至少一个用于冷却至少一个构件(18)的冷却设备(50)，该至少一个用于冷却至少一个构件的冷却设备包括热交换器(32)以及喷嘴(52)，该热交换器的空气出口被连接到射流泵式喷射器(46)，该喷射器包括用于来自于所述空气出口的次级空气流的空气通路管道(48)，该喷嘴用于在所述空气通路管道(48)中喷射主空气流，其特征在于，喷嘴(52)被连接到所述排放回路(68)。

技术领域

本发明涉及诸如在民用航空中使用的以及设有润滑油流通所通过的在某些运行阶段期间必须被冷却的单元的涡轮发动机的领域并且尤其涉及涡轮螺旋桨发动机，但还涉及高功率双路式涡轮喷气发动机。该单元例如是减速箱。

背景技术

为了增强该涡轮发动机的性能，同时减小噪音和燃料消耗，诸如涡轮螺旋桨发动机的涡轮发动机必须具有大的直径、“多叶片”型的低转速螺旋桨。然而，由于机械损失，即，由于摩擦，由以高速旋转的气体发生器通过机械减速箱传递到以低速旋转的螺旋桨的功率产生大量的热量。应当理解的是，在遭受涡轮发动机的性能降低的风险下，该热量必须被有效地排出或耗散，以防止减速箱的诸如齿轮和轴承的机械元件快速弱化或防止减速箱润滑油的质量降低。然而，即使当性能接近于或略高于99％时，具有10,000kW机械功率的涡轮发动机的减速箱然而由于机械损失排出接近于100kW的热功率。将这种类型的热量排出在现有技术的领域中是众所周知的，即，在诸如油散热器的散热器中或在例如被称为ACOC(空气冷却/油冷却器Air Cooled/Oil Cooler)的交换器的空气/油热交换器中通过泵或热虹吸管使减速箱润滑油在闭合的回路中流通来耗散这种热功率。

已知提出了一种诸如在文件EP-0511770-A1中已知的涡轮螺旋桨发动机，该涡轮螺旋桨发动机包括吸斗，交换器被设置在该吸斗中，润滑油流通通过该交换器。

在这种涡轮螺旋桨发动机中，移动穿过交换器的空气使热量朝向吸斗的外部排出并且被冷却的润滑油经由冷却回路返回到减速箱。可选地，翻板阀可位于吸斗的入口或出口处以调节穿过交换器的空气流，以便调节润滑油的温度，例如对于涡轮螺旋桨发动机运行阶段，散热器相对于其必须排出的热功率被超裕度设计。

然而，对于低飞机速度和由此正在运行的涡轮螺旋桨发动机，穿过交换器的空气流可能是不充足的。为了克服这个缺点，已知待提出的涡轮螺旋桨发动机包括冷却设备，该冷却设备包括交换器，该交换器的空气出口被连接到射流泵类型的喷射器。这种喷射器包括导通管道，该导通管道用于来自于交换器的次级空气流，该交换器包括至少一个喷嘴，该至少一个喷嘴用于喷射来自于涡轮螺旋桨发动机的压气机的主空气流，用以通过文丘里效应使次级空气流加速。在喷嘴的下游，具有减小的截面的第一部段形成了混合器，并且具有较大的截面的第二部段形成了扩压器。

更具体地，文件EP-1018468-A1和US-8261527-B1提出了一种之前所描述的类型的涡轮螺旋桨发动机，该涡轮螺旋桨发动机包括被安装在喷射器管道的下游的翻板阀，该翻板阀尤其使得能够调节空气流。

通常，喷射喷嘴由抽取管线(line take-off)或排放管道供应，该抽取管线或排放管道在涡轮螺旋桨发动机的压气机上选择性地通过阀来实现，该阀使得因此被排放的空气流能够根据喷嘴的供应需求流通。

典型地，射流泵被用于弥补穿过交换器的不充足的次级空气流，通常，在低空气流速度穿过交换器的情况下，例如当涡轮发动机所安装到的飞机以低速滑行或停止待起飞时出现这种构造。

虽然传统地，大多数的涡轮发动机在压气机上包括传统的用于供应不同设备(诸如例如用于对关联的航空器的客舱进行加压或空气调节的设备)的空气排放设备，但该涡轮发动机可进一步包括用于防止这些涡轮发动机的压气机中的、尤其是高压压气机中的任何抽吸现象(pumping phenomena)的排放设备。