本公開的領(lǐng)域大體涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，而更具體地涉及一種用于冷卻壓縮機(jī)和渦輪的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)典型地包括在核心發(fā)動(dòng)機(jī)中的高壓壓縮機(jī)。當(dāng)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的整體性能增加時(shí)，典型地高壓壓縮機(jī)的排出溫度也增加。如果排出溫度變得過高，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的金屬部件可能無法承受溫度并且部件可能需要冷卻。至少一些已知的壓縮機(jī)和渦輪冷卻系統(tǒng)使用渦輪增壓器和換熱器來冷卻壓縮機(jī)排出壓力(cdp)空氣。典型地需要將cdp空氣進(jìn)一步加壓來補(bǔ)償經(jīng)過所需的換熱器的壓力損失。渦輪增壓器在渦輪增壓器的渦輪側(cè)使用cdp空氣來驅(qū)動(dòng)渦輪增壓器的壓縮機(jī)側(cè)以增加cdp空氣的壓力。被壓縮的cdp空氣被輸送至換熱器以冷卻并且然后被輸送以冷卻燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的金屬部件。渦輪增壓器對于增加cdp空氣的壓力是低效率的方法，因?yàn)樯釛壛藖碜詼u輪增壓器的渦輪側(cè)的cdp空氣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一方面，提供可旋轉(zhuǎn)機(jī)器冷卻系統(tǒng)。可旋轉(zhuǎn)機(jī)器冷卻系統(tǒng)包括超級增壓器(super-charger)，其通過副齒輪箱(accessorygearbox)以驅(qū)動(dòng)的方式聯(lián)接至可旋轉(zhuǎn)機(jī)器的軸。超級增壓器構(gòu)造成增加來自可隨軸旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)的冷卻流體流的壓力?？尚D(zhuǎn)機(jī)器冷卻系統(tǒng)還包括換熱器，其構(gòu)造成接收來自超級增壓器的被加壓的冷卻流體流。換熱器構(gòu)造成將熱從被加壓的冷卻流體流傳遞至來自可圍繞軸旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇的冷卻劑流。該可旋轉(zhuǎn)機(jī)器冷卻系統(tǒng)進(jìn)一步包括分配總管，其構(gòu)造成將被冷卻的被加壓的冷卻流體從換熱器引導(dǎo)至在軸上的多個(gè)可旋轉(zhuǎn)部件中的至少一個(gè)。

在另一方面，提供一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片冷卻系統(tǒng)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片冷卻系統(tǒng)包括換熱器，其構(gòu)造成接收被加壓的空氣流。換熱器構(gòu)造成將熱從被加壓的空氣流傳遞至來自燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇的空氣流。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片冷卻系統(tǒng)還包括超級增壓器，其通過齒輪箱以驅(qū)動(dòng)的方式聯(lián)接至核心動(dòng)力輸出(pto)軸。超級增壓器構(gòu)造成增加來自換熱器的被冷卻的被加壓的空氣流的壓力。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)葉片冷卻系統(tǒng)還包括葉片冷卻分配總管，其構(gòu)造成將被冷卻的被加壓的空氣從超級增壓器引導(dǎo)至燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓渦輪的多個(gè)葉片和高壓壓縮機(jī)的多個(gè)葉片中的至少一個(gè)。

在又一方面，提供一種冷卻可旋轉(zhuǎn)機(jī)器的方法。該方法包括將被加壓的冷卻流體流引導(dǎo)至超級增壓器。該超級增壓器通過齒輪箱以驅(qū)動(dòng)的方式聯(lián)接至pto軸。該方法還包括使用超級增壓器壓縮被加壓的冷卻流體流。該方法此外包括將被加壓的冷卻流體流從超級增壓器引導(dǎo)至換熱器。該方法還包括將熱從被加壓的冷卻流體流傳遞至來自燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇的空氣流。該方法此外包括將被冷卻的被加壓的冷卻流體流從換熱器引導(dǎo)至在軸上的多個(gè)可旋轉(zhuǎn)部件中的至少一個(gè)。

技術(shù)方案1：一種可旋轉(zhuǎn)機(jī)器冷卻系統(tǒng)，其包含：

超級增壓器，其通過齒輪箱以驅(qū)動(dòng)的方式聯(lián)接至可旋轉(zhuǎn)機(jī)器的軸，超級增壓器構(gòu)造成增加來自能夠隨軸旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)的冷卻流體流的壓力；

換熱器，其構(gòu)造成接收來自超級增壓器的被加壓的冷卻流體流，換熱器構(gòu)造成將熱從被加壓的冷卻流體流傳遞至來自能夠圍繞軸旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇的冷卻劑流；和

分配總管，其構(gòu)造成將被冷卻的被加壓的冷卻流體從換熱器引導(dǎo)至在軸上的多個(gè)可旋轉(zhuǎn)部件中的至少一個(gè)。

技術(shù)方案2：根據(jù)技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其另外包含總管，該總管構(gòu)造成將壓縮機(jī)排出空氣流的至少一部分從高壓壓縮機(jī)出口引導(dǎo)至超級增壓器的入口。

技術(shù)方案3：根據(jù)技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其中，換熱器定位在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的旁通管路中。

技術(shù)方案4：根據(jù)技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其另外包含總管，該總管構(gòu)造成將壓縮機(jī)排出空氣流的至少一部分從超級增壓器的出口引導(dǎo)至換熱器的入口。

技術(shù)方案5：根據(jù)技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其中，渦輪軸包含低壓渦輪軸。

技術(shù)方案6：根據(jù)技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其中，齒輪箱包含燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的副齒輪箱組件。

技術(shù)方案7：根據(jù)技術(shù)方案1所述的系統(tǒng)，其中，換熱器包含表面冷卻器。

技術(shù)方案8：一種可旋轉(zhuǎn)機(jī)器冷卻系統(tǒng)，其包含：

換熱器，其構(gòu)造成接收來自能夠隨軸旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)的被加壓的冷卻流體流，換熱器構(gòu)造成將熱從被加壓的冷卻流體流傳遞至來自能夠圍繞軸旋轉(zhuǎn)的風(fēng)扇的冷卻劑流；

超級增壓器，其通過齒輪箱以驅(qū)動(dòng)的方式連接至可旋轉(zhuǎn)機(jī)器的軸，超級增壓器構(gòu)造成增加來自換熱器的冷卻流體流的壓力；和

分配總管，其構(gòu)造成將被冷卻的被加壓的冷卻流體從超級增壓器引導(dǎo)至在軸上的多個(gè)可旋轉(zhuǎn)部件中的至少一個(gè)。

技術(shù)方案9：根據(jù)技術(shù)方案8所述的系統(tǒng)，其另外包含總管，該總管構(gòu)造成將壓縮機(jī)排出空氣流的至少一部分從高壓壓縮機(jī)出口引導(dǎo)至換熱器的入口。

技術(shù)方案10：根據(jù)技術(shù)方案8所述的系統(tǒng)，其中，換熱器定位在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的旁通管路中。

技術(shù)方案11：根據(jù)技術(shù)方案8所述的系統(tǒng)，其另外包含總管，該總管構(gòu)造成將壓縮機(jī)排出空氣流的至少一部分從換熱器的出口引導(dǎo)至超級增壓器的入口。

技術(shù)方案12：根據(jù)技術(shù)方案8所述的系統(tǒng)，其中，渦輪軸包含高壓渦輪軸。

技術(shù)方案13：根據(jù)技術(shù)方案8所述的系統(tǒng)，其中，換熱器包含表面空氣冷卻器。

技術(shù)方案14：根據(jù)技術(shù)方案8所述的系統(tǒng)，其中，齒輪箱包含燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的副齒輪箱組件。

技術(shù)方案15：一種冷卻可旋轉(zhuǎn)機(jī)器的方法，其包含：

將被加壓的冷卻流體流引導(dǎo)至超級增壓器，超級增壓器通過齒輪箱以驅(qū)動(dòng)的方式聯(lián)接至渦輪軸；

使用超級增壓器壓縮被加壓的冷卻流體流；

將被加壓的冷卻流體流從超級增壓器引導(dǎo)至換熱器；

將熱從被加壓的冷卻流體流傳遞至來自燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇的空氣流；

將被冷卻的被加壓的冷卻流體流從換熱器引導(dǎo)至在軸上的多個(gè)可旋轉(zhuǎn)部件中的至少一個(gè)。

技術(shù)方案16：根據(jù)技術(shù)方案15所述的方法，其中，將被加壓的冷卻流體流引導(dǎo)至超級增壓器包含將壓縮機(jī)排出空氣流引導(dǎo)至超級增壓器。

技術(shù)方案17：根據(jù)技術(shù)方案15所述的方法，其中，將被加壓的冷卻流體流從超級增壓器引導(dǎo)至換熱器包含將被加壓的空氣流通過總管從超級增壓器引導(dǎo)至換熱器。

技術(shù)方案18：根據(jù)技術(shù)方案15所述的方法，其中，將被加壓的冷卻流體流引導(dǎo)至超級增壓器包含將壓縮機(jī)排出空氣流從高壓壓縮機(jī)引導(dǎo)至超級增壓器。

技術(shù)方案19：根據(jù)技術(shù)方案15所述的方法，其中，將被冷卻的被加壓的冷卻流體流從換熱器引導(dǎo)至在軸上的多個(gè)可旋轉(zhuǎn)部件中的至少一個(gè)包含將被冷卻的被加壓的冷卻流體流從換熱器引導(dǎo)至高壓壓縮機(jī)。

技術(shù)方案20：根據(jù)技術(shù)方案15所述的方法，其中，將被冷卻的被加壓的冷卻流體流從換熱器引導(dǎo)至在軸上的多個(gè)可旋轉(zhuǎn)部件中的至少一個(gè)包含將被冷卻的壓縮機(jī)排出空氣流從換熱器引導(dǎo)至在軸上的多個(gè)可旋轉(zhuǎn)部件中的至少一個(gè)。

附圖說明

當(dāng)參照附圖(在全部附圖中類似的字符代表類似的部分)來閱讀以下的詳細(xì)說明時(shí)，將更好地理解本公開的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)，其中：

圖1示出了根據(jù)本公開的一示例實(shí)施例的示例性的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。

圖2示出了壓縮機(jī)和渦輪冷卻系統(tǒng)(其中超級增壓器供給換熱器)的示意性方框圖。

圖3示出了壓縮機(jī)和渦輪冷卻系統(tǒng)(其中換熱器供給超級增壓器)的示意性方框圖。

除非另外指出，本文中所提供的附圖意圖說明本公開的實(shí)施例的特征。這些特征可應(yīng)用于包含本公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的各種系統(tǒng)中。因而，這些附圖不意圖包括所有對于實(shí)踐本文中所公開的實(shí)施例所需的由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的傳統(tǒng)特征。

附圖標(biāo)記清單

110渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)

112縱向軸線

114風(fēng)扇區(qū)段

116核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)

118外殼

120環(huán)形入口

122低壓壓縮機(jī)

124高壓壓縮機(jī)

126燃燒區(qū)段

128高壓渦輪

130低壓渦輪

132噴氣排出噴嘴區(qū)段

134高壓軸或筒管

135副齒輪箱

136低壓軸或筒管

137核心空氣流路徑

138變節(jié)距風(fēng)扇

139超級增壓器

140風(fēng)扇葉片

141內(nèi)部入口齒輪箱

142盤

143徑向軸

145傳動(dòng)齒輪箱

147超級增壓器軸

148可旋轉(zhuǎn)的前整流罩(spinner)

150艙

151徑向內(nèi)表面

152出口導(dǎo)向葉片

154下游區(qū)段

156旁通空氣流通路

157換熱器

158空氣體積

160相關(guān)的入口

161徑向外表面

162空氣的第一部分

163箭頭

164空氣的第二部分

165cdp空氣

166燃燒氣體

167葉片分配總管

168高壓渦輪定子導(dǎo)葉

169箭頭

170高壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片和盤

171箭頭

172低壓渦輪定子導(dǎo)葉

173箭頭

174低壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片和盤

175高壓壓縮機(jī)葉片

176風(fēng)扇噴嘴排出區(qū)段

178熱氣路徑

200渦輪冷卻系統(tǒng)

202超級增壓器

204換熱器

206副齒輪箱組件

208高壓壓縮機(jī)

209入口

210超級增壓器總管

211出口

212換熱器總管

214高壓渦輪

216葉片分配總管

218風(fēng)扇流空氣

300渦輪冷卻系統(tǒng)

302超級增壓器

304換熱器

306副齒輪箱

308高壓壓縮機(jī)

309入口

310換熱器總管

311出口

312超級增壓器總管

313軸

314高壓渦輪

316葉片分配總管

318風(fēng)扇流空氣。

具體實(shí)施方式

在接下來的說明書和權(quán)利要求書中，將引用大量術(shù)語，這些術(shù)語應(yīng)被定義成具有以下含義。

除非上下文清楚地另外指示，否則單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、和“該”包括復(fù)數(shù)。

“可選的”或“可選地”指的是此后所說明的事件或情況可發(fā)生或可不發(fā)生，并且該說明包括該事件發(fā)生的情形和其不發(fā)生的情形。

如在本文中整個(gè)說明書和權(quán)利要求所使用的近似的語言可被用于修正任何量化表述，其在不引起與其相關(guān)的基本功能變化的情況下能夠可允許地變化。因此，由一術(shù)語或多個(gè)術(shù)語諸如“大約”、“近似”和“基本上”修正的值將不限于給定的精確值。在至少一些情形中，近似的語言可對應(yīng)于用于測量該值的儀器的精度。這里并且在整個(gè)說明書和權(quán)利要求中，范圍限制可被組合和/或互換；這樣的范圍被識別并且除非上下文或語言指出否則就包括所有包含在其中的子范圍。

本文中所說明的壓縮機(jī)和渦輪冷卻系統(tǒng)的實(shí)施例冷卻燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的渦輪和壓縮機(jī)的部件。壓縮機(jī)和渦輪冷卻系統(tǒng)包括由副齒輪箱驅(qū)動(dòng)的超級增壓器和多個(gè)換熱器。壓縮機(jī)排出壓力(cdp)空氣被引導(dǎo)至超級增壓器以增加cdp空氣的壓力。cdp空氣被從超級增壓器導(dǎo)引至例如在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的旁通管路中的換熱器，在該處cdp空氣通過與在旁通管路中的風(fēng)扇空氣交換熱量而被冷卻。被冷卻的cdp空氣被引導(dǎo)至hp壓縮機(jī)和hp渦輪的旋轉(zhuǎn)部件以冷卻壓縮機(jī)葉片、盤緣和渦輪葉片。在備選的實(shí)施例中，cdp空氣首先被導(dǎo)引至換熱器以被在風(fēng)扇旁通管路中的風(fēng)扇空氣冷卻并且然后被導(dǎo)引至超級增壓器，在該處cdp空氣的壓力增加。cdp空氣被從超級增壓器引導(dǎo)至hp壓縮機(jī)和hp渦輪轉(zhuǎn)子以冷卻hp壓縮機(jī)和hp渦輪的葉片和盤。

本文中所說明的壓縮機(jī)和渦輪冷卻系統(tǒng)相比已知的冷卻燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的渦輪和壓縮機(jī)的方法提供優(yōu)點(diǎn)。本文中所說明的壓縮機(jī)和渦輪冷卻系統(tǒng)使用超級增壓器來增加cdp空氣的壓力。超級增壓器經(jīng)由pto軸由副齒輪箱和hp筒管驅(qū)動(dòng)。超級增壓器相比渦輪增壓器是更有效的增加cdp空氣的壓力的方法，因?yàn)槌壴鰤浩鞑挥蒫dp空氣驅(qū)動(dòng)并且不舍棄cdp空氣。

圖1示出了根據(jù)本公開的一示例性實(shí)施例的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意性橫截面視圖。在該示例實(shí)施例中，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)是高旁通(high-bypass)渦輪風(fēng)扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)110，本文中稱為“渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)110”。如在圖1中所示，渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)110限定了軸向a(平行于供參考的縱向中心線112延伸)和徑向r。通常，渦輪風(fēng)扇110包括風(fēng)扇區(qū)段114和置于風(fēng)扇區(qū)段114下游的核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)116。

核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)116包括大致管狀的外殼118，其限定環(huán)形入口120。外殼118以順序流關(guān)系包圍：包括升壓器(booster)或低壓(lp)壓縮機(jī)122和高壓(hp)壓縮機(jī)124的壓縮機(jī)區(qū)段；燃燒區(qū)段126；包括高壓(hp)渦輪128和低壓(lp)渦輪130的渦輪區(qū)段；以及噴氣排出噴嘴區(qū)段132。高壓(hp)軸或筒管134將hp渦輪128以驅(qū)動(dòng)的方式連接至hp壓縮機(jī)124。低壓(lp)軸或筒管136將lp渦輪130以驅(qū)動(dòng)的方式連接至lp壓縮機(jī)122。壓縮機(jī)區(qū)段、燃燒區(qū)段126、渦輪區(qū)段和噴嘴區(qū)段132共同限定核心空氣流路徑137。

副齒輪箱135聯(lián)接至超級增壓器139。副齒輪箱135包括內(nèi)部入口齒輪箱141、徑向軸143、傳動(dòng)齒輪箱145和超級增壓器軸147。內(nèi)部入口齒輪箱141聯(lián)接至hp軸或筒管134和至徑向軸143。徑向軸143從內(nèi)部入口齒輪箱141徑向地延伸并且被聯(lián)接至傳動(dòng)齒輪箱145。超級增壓器軸147從傳動(dòng)齒輪箱145軸向地延伸并且被聯(lián)接至超級增壓器139。

在該示例實(shí)施例中，風(fēng)扇區(qū)段114包括風(fēng)扇138，其具有以間隔開的方式聯(lián)接至盤142的多個(gè)風(fēng)扇葉片140。如所描繪的那樣，風(fēng)扇葉片140從盤142大體沿著徑向r向外延伸。風(fēng)扇葉片140和盤142可通過lp軸136一起圍繞縱向軸線112旋轉(zhuǎn)。

仍參考圖1的示例性實(shí)施例，盤142被可旋轉(zhuǎn)的前整流罩148覆蓋，其空氣動(dòng)力學(xué)地成輪廓以促進(jìn)通過多個(gè)風(fēng)扇葉片140的空氣流。附加地，示例性的風(fēng)扇區(qū)段114包括環(huán)形的風(fēng)扇罩殼或外艙150，其周向地圍繞風(fēng)扇138和/或核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)116的至少一部分。應(yīng)理解的是艙150可構(gòu)造成由多個(gè)周向相間隔的出口導(dǎo)向葉片152相對于核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)116來支撐。而且，艙150的下游區(qū)段154可在核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)116的外部部分之上延伸以便在其之間限定旁通空氣流通路156。多個(gè)換熱器157在旁通空氣流通路156中置于外殼118的徑向外表面161上。在示例性的實(shí)施例中，換熱器157包括表面空氣冷卻器。

在渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)110運(yùn)行期間，空氣體積158穿過風(fēng)扇區(qū)段114和/或艙150的相關(guān)的入口160進(jìn)入渦輪風(fēng)扇110。當(dāng)空氣體積158經(jīng)過風(fēng)扇葉片140時(shí)，空氣158的第一部分如由箭頭162所示被導(dǎo)引或送到旁通空氣流通路156中而空氣158的第二部分如由箭頭164所示被導(dǎo)引或送到核心空氣流路徑137中、或更具體地到lp壓縮機(jī)122中。在空氣的第一部分162和空氣的第二部分164之間的比通常被稱為旁通比。然后當(dāng)其經(jīng)過hp壓縮機(jī)124且進(jìn)入燃燒區(qū)段126中時(shí)空氣的第二部分164的壓力增加，在燃燒區(qū)段126處其與燃料混合并且被燃燒以提供燃燒氣體166。

當(dāng)空氣的第二部分164的壓力增加時(shí)，壓縮機(jī)排出壓力(cdp)空氣流如由箭頭163所示被引導(dǎo)到超級增壓器139中。超級增壓器139增加cdp空氣163的壓力并且如由箭頭165所示引導(dǎo)cdp空氣163進(jìn)入換熱器157中?？諝獾牡谝徊糠?62與換熱器157交換熱量并且冷卻cdp空氣165。cdp空氣165如由箭頭169所示被引導(dǎo)到葉片分配總管167中。cdp空氣169如由箭頭171和173所示被引導(dǎo)到hp壓縮機(jī)124和hp渦輪128中以冷卻多個(gè)hp壓縮機(jī)葉片和盤175以及hp渦輪轉(zhuǎn)子葉片和盤170。

燃燒氣體166經(jīng)過hp渦輪128，在此處來自燃燒氣體166的熱能和/或動(dòng)能的一部分經(jīng)由聯(lián)接至外殼118的hp渦輪定子導(dǎo)葉168和聯(lián)接至hp軸或筒管134的hp渦輪轉(zhuǎn)子葉片170的相繼的級被提取，因此引起hp軸或筒管134旋轉(zhuǎn)，由此支持hp壓縮機(jī)124的運(yùn)行。然后使燃燒氣體166經(jīng)過lp渦輪130，在此處熱能和動(dòng)能的第二部分經(jīng)由聯(lián)接至外殼118的lp渦輪定子導(dǎo)葉172和聯(lián)接至lp軸或筒管136的lp渦輪轉(zhuǎn)子葉片174的相繼的級被從燃燒氣體166中提取，因此引起lp軸或筒管136旋轉(zhuǎn)，由此支持lp壓縮機(jī)122的運(yùn)行和/或風(fēng)扇138的旋轉(zhuǎn)。hp軸或筒管134構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)內(nèi)部入口齒輪箱141，其構(gòu)造成通過徑向軸143驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)齒輪箱145。傳動(dòng)齒輪箱145構(gòu)造成通過超級增壓器軸147驅(qū)動(dòng)超級增壓器139。

隨后使燃燒氣體166經(jīng)過核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)116的噴氣排出噴嘴區(qū)段132以提供推力。同時(shí)，當(dāng)使空氣的第一部分162在其被從渦輪風(fēng)扇110的風(fēng)扇噴嘴排出區(qū)段176排出(也提供推力)之前經(jīng)過旁通空氣流通路156時(shí)空氣的第一部分162的壓力被充分地增加。hp渦輪128、lp渦輪130和噴氣排出噴嘴區(qū)段132至少部分地限定用于使燃燒氣體166經(jīng)過核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)116的熱氣路徑178。

然而，應(yīng)理解的是，在圖1中所描繪的示例性的渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)110僅是作為示例，并且在其他示例性的實(shí)施例中，渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)110可具有任何其它合適的構(gòu)造。還應(yīng)理解的是，在其他另一些示例性的實(shí)施例中，本公開的方面可被包括到任何其它合適的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中。例如，在其他示例性實(shí)施例中，本公開的方面可被包括到例如渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)中。

圖2示出了壓縮機(jī)和渦輪冷卻系統(tǒng)200的示意性方框圖。壓縮機(jī)和渦輪冷卻系統(tǒng)200包括超級增壓器202、多個(gè)換熱器204和副齒輪箱組件206。高壓(hp)壓縮機(jī)208通過超級增壓器總管210與超級增壓器202的入口209流連通地聯(lián)接。超級增壓器202的出口211通過換熱器總管212與換熱器204流連通地聯(lián)接。副齒輪箱206通過軸213或超級增壓器軸147(在圖1中示出，在圖2中未示出)聯(lián)接至超級增壓器202。換熱器204通過葉片分配總管216與hp壓縮機(jī)208和高壓(hp)渦輪214流連通地聯(lián)接。在該示例性實(shí)施例中，換熱器204是在旁通空氣流通路156(在圖1中示出，在圖2中未示出)中置于外殼118(在圖1中示出，在圖2中未示出)的徑向外表面161(在圖1中示出，在圖2中未示出)上的空氣冷卻器。

在運(yùn)行期間，超級增壓器總管210構(gòu)造成將多個(gè)壓縮機(jī)排出壓力(cdp)空氣流從hp壓縮機(jī)208引導(dǎo)到超級增壓器202中。副齒輪箱206構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)超級增壓器202。超級增壓器202增加了cdp空氣的壓力。換熱器總管212構(gòu)造成將cdp空氣從超級增壓器202引導(dǎo)到換熱器204中。風(fēng)扇流空氣218與換熱器204交換熱量并且冷卻cdp空氣。葉片分配總管216構(gòu)造成將cdp空氣引導(dǎo)到hp壓縮機(jī)208和hp渦輪214中以冷卻hp壓縮機(jī)葉片175(在圖1中示出，在圖2中未示出)和hp渦輪轉(zhuǎn)子葉片170(在圖1中示出，在圖2中未示出)。

圖3示出了壓縮機(jī)和渦輪冷卻系統(tǒng)300的示意性方框圖。壓縮機(jī)和渦輪冷卻系統(tǒng)300包括超級增壓器302、多個(gè)換熱器304和副齒輪箱組件306。高壓(hp)壓縮機(jī)308通過換熱器總管310與換熱器304流連通地聯(lián)接。換熱器304通過超級增壓器總管312與超級增壓器302的入口309流連通地聯(lián)接。副齒輪箱306通過軸313聯(lián)接至超級增壓器302。超級增壓器302的出口311通過葉片分配總管316與hp壓縮機(jī)308和高壓(hp)渦輪314流連通地聯(lián)接。在示例性實(shí)施例中，換熱器304是在旁通空氣流通路156(在圖1中示出，在圖3中未示出)中置于外殼118(在圖1中示出，在圖3中未示出)的徑向外表面161(在圖1中示出，在圖3中未示出)上的空氣冷卻器。

在運(yùn)行期間，換熱器總管310構(gòu)造成將多個(gè)壓縮機(jī)排出壓力(cdp)空氣流從hp壓縮機(jī)308引導(dǎo)到換熱器304中。風(fēng)扇流空氣318與換熱器304交換熱量并且冷卻cdp空氣。超級增壓器總管312構(gòu)造成將cdp空氣從換熱器304引導(dǎo)到超級增壓器302中。副齒輪箱306構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)超級增壓器302。超級增壓器302增加cdp空氣的壓力。葉片分配總管316構(gòu)造成引導(dǎo)cdp空氣到hp壓縮機(jī)308和hp渦輪314中以冷卻hp壓縮機(jī)葉片175(在圖1中示出，在圖3中未示出)和hp渦輪轉(zhuǎn)子葉片170(在圖1中示出，在圖3中未示出)。

上面所說明的放氣系統(tǒng)(bleedsystem)對于冷卻燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的壓縮機(jī)和渦輪提供了有效的方法。特別地，上面所說明的壓縮機(jī)和渦輪冷卻系統(tǒng)包括超級增壓器，其增加cdp空氣的壓力。超級增壓器由hp軸而非cdp空氣來驅(qū)動(dòng)。這樣，增壓不舍棄cdp空氣并且燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的效率增加。附加地，去除了用于舍棄cdp空氣的系統(tǒng)，減小了發(fā)動(dòng)機(jī)的重量。

本文中所說明的方法、系統(tǒng)和裝置的示例性技術(shù)效果包括以下中的至少一個(gè)：(a)冷卻高壓壓縮機(jī)葉片和盤緣，(b)冷卻高壓渦輪葉片和盤緣，(c)減小整體系統(tǒng)重量同時(shí)維持或改善發(fā)動(dòng)機(jī)性能并且減輕壓縮機(jī)以及渦輪葉片和盤的熱風(fēng)險(xiǎn)，以及(d)改善壓縮機(jī)和渦輪冷卻系統(tǒng)的效率。

上面詳細(xì)說明了壓縮機(jī)和渦輪冷卻系統(tǒng)的示例性實(shí)施例。壓縮機(jī)和渦輪冷卻系統(tǒng)以及運(yùn)行這樣的系統(tǒng)和部件裝置的方法不限于本文中所說明的特定實(shí)施例，而是，系統(tǒng)的部件和/或方法的步驟可與本文中所說明的其他部件和/或步驟分開地和獨(dú)立地來利用。例如，這些方法也可與需要冷卻壓縮機(jī)和渦輪的其他系統(tǒng)相結(jié)合地來使用而不限于僅與如本文中所說明的系統(tǒng)和方法實(shí)施。而是示例性的實(shí)施例可與普遍構(gòu)造成接收和容納壓縮機(jī)和渦輪冷卻系統(tǒng)的許多其他機(jī)械應(yīng)用相結(jié)合來執(zhí)行和使用。

盡管本公開的各個(gè)實(shí)施例的特定特征可能在一些附圖中示出而在其他附圖中未示出，這僅僅是為了方便。根據(jù)本公開的原理，附圖的任何特征可與其它任何附圖的任何特征相結(jié)合來提及和/或要求保護(hù)。

本說明書使用示例來公開實(shí)施例(包括最佳模式)并且也使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`這些實(shí)施例(包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何所包含的方法)。本公開的可取得專利的范圍由權(quán)利要求來限定并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員能想到的其他示例。這樣的其他示例如果其具有與權(quán)利要求的文字語言沒有不同的結(jié)構(gòu)元件或者如果其包括與權(quán)利要求的文字語言沒有實(shí)質(zhì)區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)元件意圖在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。