[发明专利]具有冷却压缩机的燃气涡轮发动机

说明书

本申请提供了一种燃气涡轮发动机，其包括具有高压压缩机的压缩机区段，所述高压压缩机包括最后部压缩机级。燃气涡轮发动机还包括具有排放喷嘴级的燃烧区段，排放喷嘴级位于最后部压缩机级的下游和扩散器腔的上游。燃气涡轮发动机还包括驱动地连接到高压压缩机的高压滑阀，高压滑阀部分地形成压缩机排放压力密封件并且包括前部滑阀部段。前部滑阀部段在压缩机排放压力密封件和最后部压缩机级之间延伸，前部滑阀部段限定气流腔，用于提供从扩散器腔到最后部压缩机级的冷却气流。本申请还提供了一种冷却燃气涡轮发动机的压缩机的方法。

技术领域

本申请大体上涉及一种燃气涡轮发动机，或者更具体地涉及具有冷却压缩机的燃气涡轮发动机。

背景技术

燃气涡轮发动机大体上包括布置成彼此流体连通的风扇和芯部。另外，燃气涡轮发动机的核心大体上包括呈串流次序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中，空气从风扇提供到压缩机区段的入口，在所述压缩机区段，一个或多个轴向压缩机渐进地压缩空气，直到空气到达燃烧区段为止。燃料与压缩空气混合并在燃烧区段内燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段被传送到涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，且接着被导引通过排气区段，例如到大气环境。

在燃气涡轮发动机的操作期间，芯部的核心空气流动路径内的某些部件可能暴露于相对升高的温度。例如，压缩机区段可以包括多个级，每个级包括联接到相应转子的多个压缩机转子叶片。转子通常可以包括多个压缩机转子叶片连接到其上的边缘和从边缘径向向内延伸的孔。在操作过程中，由于其暴露于或者接近于核心空气流动路径，所以边缘的温度可能相对于孔增加。转子两端的这种温差可能在转子内产生不期望的热应力。因此，具有用于降低压缩机区段内的转子的温差的一个或多个特征的燃气涡轮发动机将是有用的。

发明内容

本发明的各方面和优势将部分地在以下描述中阐述，或可从所述描述显而易见，或可通过本发明的实践而得知。

在本申请的一个示例性实施例中，提供了一种燃气涡轮发动机，其限定径向方向。燃气涡轮发动机包括具有高压压缩机的压缩机区段，高压压缩机包括最后部压缩机级。燃气涡轮发动机还包括限定扩散器腔并且包括排放喷嘴级的燃烧区段，排放喷嘴级位于最后部压缩机级的下游和扩散器腔的上游。燃气涡轮发动机还包括驱动地联接到高压压缩机的高压滑阀，高压滑阀部分地形成压缩机排放压力密封件并且包括前部滑阀区段。前部滑阀区段在压缩机排放压力密封件和最后部压缩机级之间延伸，前部滑阀区段限定气流腔，用于提供从扩散器腔到最后部压缩机级的冷却气流。

在某些示例性实施例中，燃烧区段还包括支撑组件，该支撑组件的至少一部分沿着径向方向位于排放喷嘴级的内侧。

例如，在某些示例性实施例中，高压滑阀与燃烧区段的支撑组件形成压缩机排放压力密封件。

例如，在某些示例性实施例中，支撑组件包括内部排放喷嘴壳体，其中内部排放喷嘴壳体限定用于向前部滑阀区段的气流腔提供冷却气流的开口。例如，在某些示例性实施例中，内部排放喷嘴壳体包括定位在由内部排放喷嘴壳体限定的开口中的诱导轮。

例如，在某些示例性实施例中，内部排放喷嘴壳体限定了用于为前部滑阀区段的气流腔提供冷却气流的开口，并且其中高压滑阀与燃烧区段的支撑组件形成辅助密封件，辅助密封件相对于压缩机排放压力密封件与内部排放喷嘴壳体的开口相对。

在某些示例性实施例中，前部滑阀区段包括前部滑阀构件和防护构件，其中防护构件位于前部滑阀构件附近，并且其中防护构件和前部滑阀构件一起限定气流腔。例如，在某些示例性实施例中，最后部压缩机级包括边缘，并且其中防护构件从压缩机排放压力密封件延伸到最后部压缩机级的边缘。例如，在某些示例性实施例中，防护构件限定了用于接收来自扩散器腔的冷却气流的开口。