[实用新型]从燃气涡轮发动机排出燃烧气体的排气系统

说明书

本申请提供了一种从燃气涡轮发动机排出燃烧气体的排气系统。所述排气系统可包括排气收集器和具有消声器区段的排气烟囱。所述消声器区段可在其中包括多个挡板。所述挡板可包括面向所述燃烧气体的多个鼻锥。所述鼻锥可包括第一形状和尺寸增强的第二形状。

技术领域

本申请和所产生的专利大体上涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地，涉及具有紧凑排气系统的燃气涡轮发动机，所述紧凑排气系统具有排气烟囱(stack)、排气管道和排气噪声衰减系统，所述排气噪声衰减系统设计成促进通过其的更均匀的流动，降低的噪声输出和降低的反流可能性。

背景技术

在燃气涡轮发动机正常操作期间，主要的气动挑战之一涉及有效地排放离开涡轮的高动量燃烧气体流。尽管使用水平排气构造可能是气动有益的，但由于总占用面积的影响，这种轴向排气可能是不实用的。鉴于这种情况，标准做法是使用竖直的且侧面安装的排气烟囱，使来自轴向涡轮的燃烧气体流径向地转向。具体地，排气系统的管道系统可用来引导燃烧气体流通过排气噪声衰减系统，即消声器区段，并通过排气烟囱流到大气中。涡轮部件和排气系统的至少部分可定位在发动机室中，用于进一步的噪声降低。排气烟囱可排出燃烧气体以及发动机室内的通风空气。排气系统因此提供大气安全性，并有助于满足声音排放要求。

消声器区段大体上包括作为噪声衰减元件的一系列挡板。消声器区段的性能可受到燃烧气体流的性质的影响，非均匀流可能效率较低。而且，挡板可受到损坏和/或由高速度流引起的降低的寿命。不充分的噪声降低也可导致提高管道系统的长度，因此增大燃气涡轮发动机中涉及的总成本。假如燃烧气体和发动机室有通常的通风，则排气系统也可遭受反流。

实用新型内容

本申请因此提供了一种从燃气涡轮发动机排出燃烧气体的排气系统。所述排气系统可包括排气收集器和具有消声器区段的排气烟囱。所述消声器区段可在其中包括多个挡板。所述挡板可包括面向所述燃烧气体的多个鼻锥(nose cones)。所述多个鼻锥包括第一形状和尺寸增强的第二形状。

在一种实施方式下，在所述排气系统中，所述第一形状包括金字塔状的形状。

在一种实施方式下，在所述排气系统中，具有所述第一形状的所述多个鼻锥面向所述燃烧气体的第一流。优选地，在所述排气系统中，具有尺寸增强的第二形状的所述多个鼻锥面向所述燃烧气体的第二流。更为优选地，在所述排气系统中，所述第二流包括比第一流更高的速度。

在一种实施方式下，在所述排气系统中，所述尺寸增强的第二形状包括偏置区。优选地，在所述排气系统中，所述尺寸增强的第二形状的所述偏置区包括在相邻的鼻锥之间的窄通道。

在一种实施方式下，在所述排气系统中，与所述第一形状相比，所述尺寸增强的第二形状包括增强的宽度。

在一种实施方式下，在所述排气系统中，所述排气烟囱包括在所述排气收集器和所述消声器区段之间的过渡管道。

在一种实施方式下，在所述排气系统中，所述排气烟囱定位在发动机室附近。优选地，在所述排气系统中，所述排气烟囱包括来自所述发动机室的通风空气流。

在一种实施方式下，在所述排气系统中，所述排气烟囱包括反流预防系统。优选地，在所述排气系统中，所述反流预防系统包括限定间隙的横挡。

在一种实施方式下，在所述排气系统中，所述排气烟囱包括在其上的声音处理装置。

本申请和所产生的专利还提供了一种操作排气系统的方法，所述排气系统用于来自燃气涡轮发动机的燃烧气体。所述方法可包括步骤：接收所述燃烧气体流；使所述燃烧气体流转向基本上九十度；使所述燃烧气体流入具有多个挡板的消声器区段，所述多个挡板具有第一形状的第一多个鼻锥和尺寸增强的第二形状的第二多个鼻锥；以及使所述燃烧气体从具有所述第二多个鼻锥的和接着所述第一多个鼻锥的所述挡板偏转，以促进通过其的均匀流动。