專利名稱：用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)溫度管理的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開的主題涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，且更具體地涉及其中的溫度管理。
背景技術(shù)：
在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中，空氣在壓縮機(jī)中被加壓并與燃料在燃燒器中混合以產(chǎn)生向 下游流經(jīng)一個(gè)或多個(gè)渦輪級(jí)的熱燃燒氣體。渦輪級(jí)包括具有定子導(dǎo)葉的靜止渦輪噴嘴，定 子導(dǎo)葉引導(dǎo)燃燒氣體通過下游的一排渦輪轉(zhuǎn)子葉片。葉片從通過從氣體提取能量而被驅(qū)動(dòng) 的支承盤徑向向外地延伸。第一級(jí)渦輪噴嘴從燃燒器接收熱燃燒氣體，該熱燃燒氣體被引導(dǎo)至第一級(jí)渦輪轉(zhuǎn) 子葉片以從其提取能量。第二級(jí)渦輪噴嘴可設(shè)置在第一級(jí)渦輪轉(zhuǎn)子葉片的下游，并且跟有 一排從燃燒氣體提取額外能量的第二級(jí)渦輪轉(zhuǎn)子葉片。渦輪噴嘴和渦輪轉(zhuǎn)子葉片的另外的 級(jí)可設(shè)置在第二級(jí)渦輪轉(zhuǎn)子葉片的下游。隨著能量從燃燒氣體被提取，氣體的溫度相應(yīng)地下降。然而，由于氣體溫度相 對(duì)高，所以典型地通過使空氣從壓縮機(jī)轉(zhuǎn)向經(jīng)過中空導(dǎo)葉和葉片翼型件以及側(cè)壁和護(hù)罩 (shroud)來冷卻渦輪級(jí)。由于冷卻空氣被轉(zhuǎn)向而不為燃燒器所使用，所以提取的冷卻空氣 的量對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的整體效率具有直接影響。因此希望提高利用冷卻空氣的效率來改善渦輪發(fā) 動(dòng)機(jī)的整體效率。所需的冷卻空氣的量取決于燃燒氣體的溫度。由于燃燒氣體溫度直接影響燃?xì)鉁u 輪構(gòu)件滿足工作壽命要求的能力，所以對(duì)渦輪級(jí)的冷卻空氣需求必須有效以經(jīng)受發(fā)動(dòng)機(jī)的 高溫運(yùn)行。燃燒氣體溫度隨著發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行或運(yùn)轉(zhuǎn)條件而暫時(shí)地變化，并且還基于氣體從燃 燒器的出口排放的位置而周向地變化。在環(huán)管式燃燒系統(tǒng)中尤其存在大的周向溫度變化， 此處多個(gè)燃燒管的出口形成環(huán)形燃燒出口。燃燒氣體的溫度在各管出口的中心處達(dá)到峰 值，而在管出口的側(cè)面處的溫度由于燃燒后框架泄漏而較低。這種空間溫度變化典型地由 在常規(guī)已知的燃燒器圖案和輪廓系數(shù)代表。因此，各渦輪級(jí)的靜止構(gòu)件特別設(shè)計(jì)成經(jīng)受峰值燃燒氣體溫度。由于各排導(dǎo)葉翼 型件、導(dǎo)葉側(cè)壁和護(hù)罩的節(jié)段常彼此相似，所以冷卻構(gòu)造也相似。結(jié)果，冷卻構(gòu)造在單獨(dú)的 級(jí)所經(jīng)歷的峰值燃燒氣體溫度下有效地提供合適的冷卻?；谌紵鲌D案輪廓上的峰值溫 度冷卻各導(dǎo)葉翼型件、導(dǎo)葉側(cè)壁和護(hù)罩。這導(dǎo)致對(duì)位于燃燒器出口的較低溫度區(qū)域下游的 節(jié)段的過冷。過冷直接轉(zhuǎn)變成低于希望的渦輪效率。因此，希望提供一種具有改善的燃?xì)鉁u輪機(jī)靜止構(gòu)件的冷卻的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括渦輪、燃燒器以及用于向燃燒器輸送 壓縮空氣的壓縮機(jī)。燃燒器燃燒燃料以及壓縮空氣，以通過出口向渦輪輸送熱燃燒氣體。靜 止構(gòu)件包括設(shè)置在具有由側(cè)壁支承的導(dǎo)葉的渦輪中的噴嘴組件，用于將熱燃燒氣體引向下
4游渦輪葉片。導(dǎo)葉和側(cè)壁中的冷卻通道構(gòu)造成從壓縮機(jī)接收壓縮空氣，并且冷卻空氣孔口 穿過導(dǎo)葉的外壁和側(cè)壁開口以釋放冷卻空氣。多個(gè)孔口在導(dǎo)葉和側(cè)壁中具有與熱燃燒氣體 的溫度輪廓相關(guān)的孔分布，且較大的孔面積被放置在高溫區(qū)域中而較小的孔面積被放置在 低溫區(qū)域中。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括渦輪、包括具有位于渦輪上游的周向 隔開的環(huán)形燃燒器管出口的多個(gè)周向隔開的燃燒器的環(huán)管式燃燒系統(tǒng)，以及用于向燃燒器 輸送壓縮空氣的壓縮機(jī)。燃燒器燃燒燃料以及壓縮空氣，以通過隔開的環(huán)形燃燒器管出口 向渦輪輸送熱燃燒氣體。靜止構(gòu)件在渦輪機(jī)中設(shè)置在隔開的環(huán)形燃燒器管出口的下游，并 且具有構(gòu)造成從壓縮機(jī)接收壓縮空氣的冷卻通道。冷卻空氣孔口穿過靜止構(gòu)件的外壁開口 以釋放冷卻空氣。多個(gè)孔口具有與離開隔開的環(huán)形燃燒器出口的熱燃燒氣體的溫度輪廓相 關(guān)的變化的孔面積，且較大的孔面積被放置在高溫區(qū)域中而較小的孔面積被放置在低溫區(qū) 域中。在本發(fā)明的又另一實(shí)施例中，公開了一種用于冷卻從上游燃燒器接收熱燃燒氣體 的渦輪的靜止導(dǎo)葉、側(cè)壁和護(hù)罩的方法。該方法包括將壓縮的冷卻空氣從壓縮機(jī)引導(dǎo)到穿 過靜止導(dǎo)葉、側(cè)壁和護(hù)罩延伸的冷卻空氣通道中，并且經(jīng)穿過靜止導(dǎo)葉的外壁、側(cè)壁和護(hù)罩 開口的孔口釋放冷卻空氣。孔口與熱燃燒氣體的溫度輪廓相關(guān)地定位，且較大的孔面積位 于高溫區(qū)域中而較小的孔面積放置在低溫區(qū)域中。


在以下結(jié)合附圖的詳細(xì)描述中，更具體地描述了根據(jù)優(yōu)選和示例性實(shí)施例的發(fā)明 及其更多優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖1是穿過根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分的軸向 剖面圖；圖2是穿過圖1的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的一部分的放大剖面圖；圖3是沿著圖1的線3-3截取的噴嘴環(huán)組件的視圖，以陰影示出了上游燃燒管出 Π ；圖4是離開單獨(dú)的燃燒管后框架的燃燒氣體的溫度輪廓，示出了高溫區(qū)域(“H”)、 中溫區(qū)域(“I”)和低溫區(qū)域(“L”)；圖5是圖3的噴嘴節(jié)段的放大圖，示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的冷卻特征；以及圖6是圖3的噴嘴節(jié)段的放大圖，示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例的冷卻特征。部件列表10燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)；12多級(jí)軸流式壓縮機(jī)；14周向隔開的燃燒器；15環(huán)形燃燒器 管；16多級(jí)渦輪；18壓縮空氣；19冷卻空氣；20熱燃燒氣體；22翼型件；24翼型件；25翼型 件；26翼型件；27翼型件；28翼型件；30外導(dǎo)葉側(cè)壁；32外導(dǎo)葉側(cè)壁；33噴嘴組件；34第一 支承盤；35第一級(jí)護(hù)罩組件；36內(nèi)側(cè)壁和外側(cè)壁；38內(nèi)側(cè)壁和外側(cè)壁；40第二支承盤；41 第二級(jí)噴嘴組件；42冷卻孔或孔口 ；44燃燒器管出口 ；45第二級(jí)護(hù)罩組件；46冷卻孔或孔 口 ；48冷卻孔或孔口 ；50內(nèi)側(cè)壁和外側(cè)壁；52內(nèi)側(cè)壁和外側(cè)壁；54第三支承盤；55第三級(jí) 護(hù)罩組件；56第三級(jí)噴嘴組件；
具體實(shí)施例方式本發(fā)明一般地涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其中具有多個(gè)燃燒管的燃燒器系統(tǒng)將熱氣體 排放到常規(guī)的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中。燃燒器后框架以及下游的渦輪噴嘴和護(hù)罩節(jié)段具有定制的冷 卻圖案和冷卻區(qū)域，該冷卻圖案和冷卻區(qū)域與燃燒管的周向燃燒氣體溫度分布對(duì)齊。圖1和圖2中示出了燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的一部分。該發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)于縱向或軸向中 心線軸線軸對(duì)稱，并且包括成串行流動(dòng)連通的多級(jí)軸流式壓縮機(jī)12、一系列周向隔開的燃 燒器14和多級(jí)渦輪16。在運(yùn)行期間，來自壓縮機(jī)12的壓縮空氣18流向燃燒器14，該燃燒器14運(yùn)行以燃 燒燃料以及壓縮空氣，從而產(chǎn)生熱燃燒氣體20。熱燃燒氣體20經(jīng)環(huán)形燃燒器管15離開各 燃燒器并經(jīng)從其提取能量的多級(jí)渦輪16流向下游。如圖1和圖2中所示，多級(jí)軸向渦輪16的示例可構(gòu)造成具有軸向地設(shè)置的六排翼 型件22、24、25、26、27、28的三個(gè)級(jí)，這三個(gè)級(jí)彼此成直序列，用于經(jīng)其引導(dǎo)熱燃燒氣體20 以從其提取能量。翼型件22構(gòu)造成第一級(jí)噴嘴導(dǎo)葉翼型件，這些翼型件彼此周向隔開并且在內(nèi)導(dǎo) 葉側(cè)壁30與外導(dǎo)葉側(cè)壁32之間徑向延伸以限定噴嘴組件33。噴嘴組件33從燃燒器14的 環(huán)形燃燒器管15接收熱燃燒氣體20。翼型件24從第一支承盤34的周邊徑向向外延伸，以 終止相鄰的第一級(jí)護(hù)罩組件35，并且構(gòu)造成第一渦輪轉(zhuǎn)子葉片，該第一渦輪轉(zhuǎn)子葉片從第 一級(jí)渦輪噴嘴33接收熱燃燒氣體20以旋轉(zhuǎn)盤34，從而從熱燃燒氣體提取能量。翼型件25構(gòu)造成第二級(jí)噴嘴導(dǎo)葉翼型件，這些翼型件彼此周向隔開并且在內(nèi)側(cè) 壁36與外側(cè)壁38之間徑向延伸以限定第二級(jí)噴嘴組件41。第二級(jí)噴嘴組件從第一級(jí)渦輪 轉(zhuǎn)子葉片24接收熱燃燒氣體20。翼型件26從第二支承盤40徑向向外延伸以終止相鄰的 第二級(jí)護(hù)罩組件45，并且構(gòu)造成用于從第二級(jí)噴嘴組件41直接接收燃燒氣體以額外地從 其提取能量的第二級(jí)渦輪轉(zhuǎn)子葉片。類似地，翼型件27構(gòu)造成第三級(jí)噴嘴導(dǎo)葉翼型件，這些翼型件彼此周向隔開并且 在內(nèi)側(cè)壁50與外側(cè)壁52之間徑向延伸以限定第三級(jí)噴嘴組件56。第三級(jí)噴嘴組件從第二 級(jí)渦輪轉(zhuǎn)子葉片26接收燃燒氣體20。翼型件28從第三支承盤54徑向向外延伸以終止相 鄰的第三級(jí)護(hù)罩組件55，并且構(gòu)造成用于從第三級(jí)噴嘴組件56接收燃燒氣體以額外地從 其提取能量的第三級(jí)渦輪轉(zhuǎn)子葉片。多級(jí)渦輪16中所采用的級(jí)數(shù)可取決于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng) 機(jī)10的具體應(yīng)用而變化。由于渦輪翼型件在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行期間暴露于熱燃燒氣體20，所以它們典型地被 冷卻。例如，翼型件是中空的并且可包括各種內(nèi)部冷卻特征。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，一部 分壓縮空氣18從壓縮機(jī)12轉(zhuǎn)向并被用作經(jīng)若干翼型件引導(dǎo)以用于內(nèi)部冷卻的冷卻空氣 19。典型地，翼型件、側(cè)壁和護(hù)罩組件被膜冷卻。如圖5和6所示，冷卻孔或孔口 42穿 過翼型件和側(cè)壁延伸以將冷卻空氣19排放到氣體流路中。孔口 42可構(gòu)造成多排常規(guī)的膜 冷卻孔或后緣孔，并且可設(shè)置在各翼型件的任一側(cè)壁或兩個(gè)側(cè)壁中。圖中所示的孔口 42為 大致圓形，但應(yīng)該理解的是，例如，也可使用其它截面諸如擴(kuò)散形、橢圓形或槽形而不脫離 本發(fā)明的范圍。冷卻空氣經(jīng)不同的孔口 42排放以在翼型件、側(cè)壁和護(hù)罩的外表面上提供冷卻空
6氣膜，用于保護(hù)它們免受熱燃燒氣體20影響。此外，在運(yùn)行期間，從環(huán)形燃燒器管15排放 的燃燒氣體20的空間溫度分布可徑向和周向地變化。現(xiàn)參照?qǐng)D3、5和6所示的第一級(jí)噴嘴組件33，第一級(jí)噴嘴導(dǎo)葉翼型件22構(gòu)造成將 熱燃燒氣體20引導(dǎo)到下游的第一級(jí)渦輪翼型件24，翼型件24從熱燃燒氣體20提取能量。 圖4示出了熱燃燒氣體20的總相對(duì)溫度的示例性輪廓或分布，該相對(duì)溫度在各燃燒器管出 口 44上周向地變化?？墒褂萌S(3D)數(shù)值計(jì)算來分析確定這種示例性溫度分布。圖4示 出了從相對(duì)熱的“H”至中間的“I”、至相對(duì)涼的“C”的燃燒氣體的不同溫度的等斜線。溫差 可超過1000下。如圖所示，將渦輪噴嘴導(dǎo)葉翼型件、側(cè)壁和護(hù)罩組件保持在一定極限以下 所需的冷卻空氣從壓縮機(jī)12轉(zhuǎn)向，并且因此對(duì)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的效率具有直接影響。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，并且參照渦輪16的第一級(jí)的各種靜止構(gòu)件，設(shè) 想基于離開燃燒器14的環(huán)形燃燒管15的燃燒氣體20的周向溫度輪廓或分布，冷卻噴嘴組 件33的噴嘴導(dǎo)葉翼型件22和側(cè)壁30、32，并選擇性地冷卻第一級(jí)護(hù)罩組件35。再次參照 圖3，為了說明的目的，示出了噴嘴組件33，以及疊置在其上的燃燒器管15的環(huán)形陣列的六 個(gè)周向隔開的燃燒器出口 44的輪廓。各燃燒器出口 44在第一級(jí)噴嘴組件33的給定周向 跨度上輸送熱燃燒氣體20。通過改變孔面積，諸如通過改變單獨(dú)的第一級(jí)噴嘴導(dǎo)葉翼型件 22、側(cè)壁30、32以及護(hù)罩組件35中冷卻孔42的數(shù)量、圖案和/或尺寸，基于導(dǎo)葉相對(duì)于在 上述類型的環(huán)管式燃燒系統(tǒng)的各燃燒器噴嘴出口 44處的周向溫度輪廓或分布的位置，可 更有效地管理噴嘴組件33的冷卻。如圖5中所示，較大數(shù)量的冷卻孔42形成在對(duì)應(yīng)于圖3 的輪廓的高溫“H”區(qū)段的噴嘴導(dǎo)葉翼型件、側(cè)壁和護(hù)罩組件中，而較小數(shù)量的冷卻孔42則 被放置在中間“ I，，和涼的“C”區(qū)段中。基于導(dǎo)葉翼型件、側(cè)壁和護(hù)罩組件相對(duì)于在各燃燒器管15的燃燒器出口 44處的 周向溫度輪廓或分布的位置在靜止渦輪節(jié)段中選擇性地分布冷卻孔42的結(jié)果是，可降低 跨噴嘴組件33的金屬溫差，形成相對(duì)均勻的溫度。第一級(jí)噴嘴組件38的選擇性冷卻具有 的好處是，由于減少了到噴嘴翼型件、側(cè)壁和護(hù)罩的較涼區(qū)域的空氣流量，所以減小了為了 冷卻目的而需要的來自壓縮機(jī)12的旁通壓縮空氣18的體積。減少的冷卻空氣需求導(dǎo)致提 高的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的整體效率。在本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例中，設(shè)想基于離開燃燒器14的燃燒器管15的熱燃 燒氣體的溫度輪廓或分布而選擇性地冷卻渦輪16的靜止節(jié)段。如圖6中所示，此處相似標(biāo) 號(hào)代表已經(jīng)描述的相似構(gòu)件，諸如通過改變單獨(dú)的噴嘴導(dǎo)葉翼型件、側(cè)壁和護(hù)罩組件中的 冷卻孔或孔口 42的相對(duì)尺寸來改變孔口面積，基于構(gòu)件相對(duì)于在各燃燒器管15的燃燒器 出口 44處的溫度輪廓或分布的周向位置，可更有效地管理噴嘴組件33的冷卻。冷卻孔口 42的相對(duì)直徑在對(duì)應(yīng)于圖3的輪廓的高溫“H”區(qū)段的噴嘴位置處擴(kuò)大，而定位在中間“I” 區(qū)中的中間冷卻孔46和定位在涼的“C”區(qū)段中的小冷卻孔48的直徑則根據(jù)周向溫度輪廓 限定的特定冷卻需要縮小?；趯?dǎo)葉相對(duì)于在燃燒器管15的燃燒器出口 14處的溫度輪廓或分布的周向位置 而選擇性地改變靜止渦輪節(jié)段的冷卻孔或孔口 42、46、48的直徑的結(jié)果是，可降低跨噴嘴 組件33的整體溫差，形成相對(duì)均勻的噴嘴溫度。選擇性冷卻具有的另外的好處是由于減少 了到渦輪16的靜止構(gòu)件的較涼區(qū)域的冷卻空氣的流量而減小了來自壓縮機(jī)12的所需壓縮 冷卻空氣18的體積。如上所述，更低的冷卻空氣需求導(dǎo)致提高的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的整
7體效率。雖然已將本發(fā)明的示例性實(shí)施例描述成應(yīng)用于多級(jí)渦輪的第一級(jí)噴嘴組件，但本 發(fā)明的范圍并不意圖限于該單一應(yīng)用?；趯?dǎo)葉相對(duì)于溫度輪廓或分布的位置而通過改變 冷卻孔或孔口的面積來選擇性地冷卻燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)翼型件的應(yīng)用可應(yīng)用于遍布各個(gè)渦 輪級(jí)的靜止構(gòu)件。此書面描述使用了實(shí)例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域的任何技 術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制造并利用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何所結(jié)合的方法。本 發(fā)明可授予專利的范圍由權(quán)利要求書限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員所想到的其它實(shí) 例。如果此類其它實(shí)例沒有不同于權(quán)利要求的文字語言所描述的結(jié)構(gòu)元件，或者它們包括 與權(quán)利要求的文字語言無實(shí)質(zhì)性區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)元件，則認(rèn)為此類其它實(shí)例包含在權(quán)利要 求的保護(hù)范圍內(nèi)。
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權(quán)利要求
一種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10)，包括渦輪(16)；燃燒器(14)；壓縮機(jī)(12)，其用于向所述燃燒器(14)輸送壓縮空氣(18)，其中所述燃燒器(14)燃燒燃料與所述壓縮空氣(18)，以通過出口向所述渦輪(16)輸送熱燃燒氣體(20)；靜止構(gòu)件，其包括設(shè)置在具有由側(cè)壁(30，32)支承的導(dǎo)葉(22)的所述渦輪(16)中的噴嘴組件(33)，用于將所述熱燃燒氣體(20)引向下游的渦輪葉片(24)；所述導(dǎo)葉和側(cè)壁中的冷卻通道，其構(gòu)造成從所述壓縮機(jī)(12)接收壓縮空氣(18)；以及冷卻空氣孔口(42)，其穿過所述導(dǎo)葉(22)的外壁和側(cè)壁(30，32)開口，以釋放所述冷卻空氣(19)，所述孔口(42)在所述導(dǎo)葉(22)和側(cè)壁(30，32)中具有與所述熱燃燒氣體(20)的溫度輪廓相關(guān)的孔口分布，且較大的孔口面積被放置在高溫區(qū)域中，而較小的孔口面積被放置在低溫區(qū)域中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10)，其特征在于，所述孔口面積通過改變所述 孔口(42)的數(shù)量而改變。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10)，其特征在于，所述孔口分布跨所述噴嘴組 件(33)周向地變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10)，其特征在于，所述靜止構(gòu)件包括鄰近渦輪 轉(zhuǎn)子葉片(24)的徑向遠(yuǎn)端設(shè)置的護(hù)罩組件(35)。
5.一種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10)，包括 渦輪(16)；環(huán)管式燃燒系統(tǒng)(15)，其包括在所述渦輪(16)上游的具有周向隔開的環(huán)形燃燒器管 出口(44)的多個(gè)周向隔開的燃燒器(14)；壓縮機(jī)(12)，其用于向所述燃燒器(14)輸送壓縮空氣(18)，其中所述燃燒器(14)燃 燒燃料與所述壓縮空氣(18)，以通過所述隔開的環(huán)形燃燒器管出口(44)向所述渦輪(16) 輸送熱燃燒氣體(20)；靜止構(gòu)件，其在所述隔開的環(huán)形燃燒器管出口(44)下游設(shè)置在所述渦輪(16)中； 所述靜止構(gòu)件中的冷卻通道，其構(gòu)造成從所述壓縮機(jī)(12)接收壓縮空氣(18)；以及 冷卻空氣孔口(42)，其穿過所述靜止構(gòu)件的外壁開口，以釋放所述冷卻空氣(19)，所 述孔口(42)具有與離開所述隔開的環(huán)形燃燒器出口(44)的所述熱燃燒氣體(20)的溫度 輪廓相關(guān)的變化的孔口面積，且較大的孔口面積被放置在高溫區(qū)域中，而較小的孔口面積 被放置在低溫區(qū)域中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10)，其特征在于，所述靜止構(gòu)件包括具有由側(cè) 壁(30，32)支承的導(dǎo)葉(22)的噴嘴組件(33)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10)，其特征在于，所述靜止構(gòu)件包括鄰近渦輪 轉(zhuǎn)子葉片(24)的徑向遠(yuǎn)端設(shè)置的護(hù)罩組件(35)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10)，其特征在于，所述孔口面積通過改變所述 孔口 (42)的尺寸而改變。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10)，其特征在于，所述孔口面積通過改變所述 孔口(42)的數(shù)量而改變。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(10)，其特征在于，所述孔口面積跨每個(gè)所述環(huán) 形燃燒器管出口輪廓而周向地變化。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)溫度管理的方法和裝置，具體而言，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)具有用于向燃燒器輸送壓縮空氣的壓縮機(jī)。燃燒器經(jīng)出口向渦輪輸送熱燃燒氣體。渦輪包括噴嘴組件、下游渦輪葉片以及與渦輪轉(zhuǎn)子葉片的徑向遠(yuǎn)端相鄰的護(hù)罩組件。噴嘴和護(hù)罩組件包括用于從壓縮機(jī)接收壓縮空氣的內(nèi)部冷卻通道，以及穿過導(dǎo)葉和護(hù)罩的壁開口進(jìn)入熱氣體通路以釋放膜冷卻空氣的冷卻空氣孔口?？卓诘臄?shù)量、孔口面積和孔口圖案與燃燒氣體的周向溫度輪廓相關(guān)地變化，且較大的孔口面積和/或數(shù)量較多的孔口處于高溫區(qū)域中，而較小的孔口面積和/或數(shù)量較少的孔口處于低溫區(qū)域中。
文檔編號(hào)F02C7/12GK101915165SQ201010139578
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月10日
發(fā)明者A·哈特曼 申請(qǐng)人:通用電氣公司