[发明专利]用于调整燃气涡轮发动机中气流畸变的阀式气流通道组件

说明书

本发明提供使用阀式气流通道组件调整燃气涡轮发动机中气流畸变的系统和方法。燃气涡轮发动机可包括以连续流顺序布置的压缩机段、燃烧段和涡轮段，并至少部分限定发动机气流路径。所述压缩机段可包括压缩机。所述燃气涡轮发动机可进一步包括阀式气流通道组件，所述阀式气流通道组件包括阀门和管道，所述管道限定在所述压缩机下游位置与所述发动机气流路径气流连通的入口和在所述压缩机上游位置与所述发动机气流路径气流连通的出口，所述管道包括在所述入口和所述出口之间延伸的气流通道。所述阀门可用于所述气流通道，以控制穿过所述气流通道的气流，从而调整气流畸变。

技术领域

本发明的主题大体涉及燃气涡轮发动机，更确切地说，涉及用于调整燃气涡轮发动机中气流畸变(distortion)的阀式气流通道组件。

背景技术

燃气涡轮发动机大体包括核心，核心具有按连续流顺序布置的压缩机段、燃烧段、涡轮段和排气段。在操作中，发动机气流提供至压缩机段入口，在此处，一个或多个轴向压缩机渐进地压缩空气直至其到达燃烧段。在燃烧段，燃料与压缩空气混合并燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧段传送至涡轮段。通过涡轮段的燃烧气流驱动压缩机段，并通过排气段传送至例如大气中。

在操作中，燃气涡轮发动机可能会在压缩机段上游的发动机气流路径中遇到气流畸变，例如由燃气涡轮发动机迎角造成的周向或局部流动中断、横向风(cross wind)或其它入口异常。操作中气流畸变可能过于不均匀，导致压缩机段部分处于正常的失速压力比率或在其之下。在很多情况下，压缩机段应保留充足的失速余量，以便在燃气涡轮发动机运行中防止失速状况的发生。

在燃气涡轮发动机中保留所需失速余量的一种方法是关闭压缩机段入口处的可变导向叶片，从而将压缩机段中的气流和压力降低至足以造成失速状况的压力之下。然而，关闭可变导向叶片会降低燃气涡轮发动机的整体效率。

发明内容

本发明的方面和优点将部分地在以下说明中阐明，或根据所述说明可显而易见，或可以通过实践本发明了解到。

本发明的一个示例方面涉及燃气涡轮发动机的核心发动机。核心发动机包括以连续流顺序布置的压缩机段、燃烧段和涡轮段。所述压缩机段、燃烧段和涡轮段可至少部分限定所述燃气涡轮发动机的发动机气流路径。所述压缩机段可包括压缩机。所述核心发动机可进一步包括阀式气流通道组件。所述阀式气流通道组件可包括管道。所述管道可限定在压缩机下游的位置处与发动机气流路径气流连通的入口。所述管道可进一步限定在压缩机上游的位置处与发动机气流路径气流连通的出口。所述管道可包括在入口和出口之间延伸的气流通道。所述阀式气流通道组件还可包括可用于气流通道的阀门，以控制穿过气流通道的气流。

本发明的另一个示例方面步及用于调整燃气涡轮发动机中气流畸变的方法。燃气涡轮发动机可包括以连续流顺序布置的压缩机段、燃烧段和涡轮段。所述压缩机段、燃烧段和涡轮段可至少部分限定发动机气流路径。所述压缩机段可包括压缩机。所述方法包括通过一个或多个控制装置，确定与压缩机上游的发动机气流路径相关的气流畸变状况。所述方法可进一步包括通过一个或多个控制装置，控制阀式气流通道组件的阀门，以调整燃气涡轮发动机中的气流畸变状况。所述阀式气流通道组件可包括管道。所述管道可限定在压缩机下游的位置处与发动机气流路径气流连通的入口。所述管道可进一步限定在压缩机上游的位置处与发动机气流路径气流连通的出口。所述管道可包括在入口和出口之间延伸的气流通道。

本发明的其它示例方面涉及燃气涡轮发动机、装置、设备以及配置成调整燃气涡轮发动机气流路径中气流畸变的其他系统。可对本发明的这些示例性方面做出各种变化和修改。

技术方案1：一种燃气涡轮发动机的核心发动机，所述核心发动机包括：

以连续流顺序布置的压缩机段、燃烧段和涡轮段，所述压缩机段、燃烧段和涡轮段至少部分限定燃气涡轮发动机的发动机气流路径，所述压缩机段包括压缩机；及

阀式气流通道组件，所述阀式气流通道组件包括