[发明专利]可逆排气构造

说明书

本发明涉及一种用于燃气涡轮发动机的气流装置，其中空气可以选择性地被引导进出发动机的旁通通道并进入将空气连通到燃气涡轮发动机的压缩机的管道中。

技术领域

本发明涉及一种改进的燃气轮机装置。具体地但非排他地，本发明涉及一种替代排气构造，用于与燃气涡轮发动机的低压压缩机(LPC)和/或高压压缩机(HPC)结合使用。

背景技术

典型的燃气涡轮发动机包括一对压缩机，即第一上游低压压缩机和第二下游高压压缩机。这对压缩机分两级压缩进入发动机的空气，然后压缩气体进入燃烧室，在燃烧室中引入燃料并点燃混合物。燃气涡轮发动机的运行是本领域技术人员公知的，且将不再详细描述。

压缩机通常针对飞行条件进行优化，即当飞机处于巡航速度和高度时进行优化。在巡航条件下，足够的空气被吸入第一低压压缩机并被压缩到第一压力。空气然后在被引入燃烧器之前通过两个压缩机之间的过渡管道连通到第二高压压缩机。

当飞机不在飞行中时，例如滑行起飞时，发动机内存在非常不同的气流条件。例如，在发动机低速运行的情况下(例如滑行)，压缩机的空气需求将比巡航时低得多。

在这种情况下，可能会发生压缩机失速。当被引入压缩机的空气与压缩机在给定转速下可以压缩的空气之间存在差异时，就会发生这种情况。失速会导致暂时的动力损失或在极端情况下发动机损坏。

为了防止低速下的压缩机失速，现代燃气涡轮发动机设置有流动路径，其允许空气从压缩机转移从而防止失速情况。这种空气称为压缩机排气。

不同的发动机制造商已经采用了多种方法来将空气从压缩机转移出去。

在一个示例中，在将空气引导至压缩机的管道内侧上提供孔。这些孔形成空气通道，其允许空气从管道流出到发动机旁通通道(燃气涡轮发动机中围绕芯部的通道)。例如，蝶阀可用于自动控制排气(在本领域中也称为“处理排气的水平”)。

在现有系统的另一个示例中，可以提供翻板或门，其也可以以相同的方式打开以将空气释放到旁通通道。

在又一个示例中，“勺”可以通过合适的阀延伸到管道中，该阀在打开时从管道收集空气并再次将其与旁通通道连通。

这些现有装置中的每一种都已证明在从压缩机管道中排出空气和防止压缩机失速方面非常有效。

有时还需要气流沿相反方向流动，即进气而不是排气。这是具有可变桨距风扇的发动机的特殊情况，例如在飞机着陆时制动期间可能需要吸气。这也称为“反向推力”。在传统装置中，存在机械襟翼，其将旁通气流向外引导，这充当空气制动器。

发明人已经确定了一种替代方式，在该方式中可以实现排气并且该方式提供了超出燃气涡轮发动机中的现有排气系统所提供的那些优点的额外优点。

发明内容

本发明的方面在所附权利要求中陈述。

从这里描述的本发明的第一方面来看，提供了一种用于燃气涡轮发动机的排气/进气装置，该燃气涡轮发动机包括旁通通道和发动机芯部，该发动机芯部包括：管道，其在使用中布置成将空气引导至压缩机，以及气流通道，其从旁通通道穿过芯部并朝向管道延伸，该装置进一步包括第一排气端口，所述第一排气端口在使用中布置成流体连接管道和气流通道，并且被构造为将空气从管道连通到旁通通道；以及第二进气端口，第二进气端口在使用中布置为流体连接管道和气流通道，并且被构造为将空气从旁通通道连通到管道。

在此描述的发明提供了一种新颖的排气和进气构造，其提供了对压缩机(过渡)管道中的空气的极其通用的控制。具体而言，该装置允许针对所有着陆和飞行条件，准确地控制和优化传送至压缩机的空气量。

该装置还可以防止空气和来自燃烧器的燃烧产物通过压缩机和管道朝向发动机前部反向流动。