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帶具有冷卻入口的導(dǎo)葉的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的制作方法

文檔序號:12819692閱讀:428來源:國知局
帶具有冷卻入口的導(dǎo)葉的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的制作方法與工藝



背景技術(shù):

渦輪發(fā)動機,以及更具體而言燃?xì)饣蛉紵郎u輪發(fā)動機為從燃燒氣體流抽取能量的旋轉(zhuǎn)式發(fā)動機,該燃燒氣體流在一系列壓縮機級(其包括成對的旋轉(zhuǎn)葉片和靜止導(dǎo)葉)中穿過發(fā)動機,穿過燃燒器,并且接著到許多渦輪葉片上。在壓縮機級中,葉片由從轉(zhuǎn)子突出的柱支承,而導(dǎo)葉安裝于定子盤。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機用于陸地和航海運動以及發(fā)電,但最常用于航空應(yīng)用,如用于飛機(包括直升機)。在飛機中,燃?xì)鉁u輪發(fā)動機用于飛行器的推進。

用于飛行器的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機設(shè)計成在高溫下操作以最大化發(fā)動機推力,所以某些發(fā)動機構(gòu)件(如轉(zhuǎn)子柱)的冷卻在操作期間為必要的。典型地,冷卻通過將較冷空氣從高壓和/或低壓壓縮機輸送至需要冷卻的發(fā)動機構(gòu)件來實現(xiàn)。

在相鄰的壓縮機級中,存在如下趨勢:橫跨相鄰級的壓力想要回流穿過關(guān)于導(dǎo)葉的密封件,導(dǎo)致上游壓縮機級的轉(zhuǎn)子柱的附加加熱,這在某些熱條件下可導(dǎo)致上游轉(zhuǎn)子柱處的溫度超過其蠕變溫度,導(dǎo)致轉(zhuǎn)子柱的不需要蠕變。這對于經(jīng)受最高溫度的最后部或后壓縮機級而言尤其如此。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

在一個方面中,本發(fā)明的實施例涉及一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的壓縮機,該壓縮機包括外殼體,其具有布置在軸向間隔的成組導(dǎo)葉中的周向間隔的導(dǎo)葉,以及轉(zhuǎn)子,其位于外殼體內(nèi)并且具有布置在軸向間隔的成組葉片中的周向間隔的葉片,該軸向間隔的成組葉片處于與成組導(dǎo)葉交替的軸向布置,以限定軸向布置的成對導(dǎo)葉和葉片,其中每對形成壓縮機級。壓縮機級具有在轉(zhuǎn)子與導(dǎo)葉之間延伸的周向密封件,以流體地密封軸向相鄰的壓縮機級。冷卻空氣回路穿過導(dǎo)葉,并且具有導(dǎo)葉上的入口以及在用于導(dǎo)葉的對應(yīng)密封件上游在轉(zhuǎn)子處的出口。

在另一個方面中,本發(fā)明的實施例涉及一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的壓縮機的導(dǎo)葉組件,該導(dǎo)葉組件包括導(dǎo)葉、密封元件,以及冷卻空氣回路,該導(dǎo)葉具有前緣和后緣,以及從根部延伸至末端的翼展,該密封元件位于根部上,該冷卻空氣回路穿過導(dǎo)葉,并且具有導(dǎo)葉上的入口和根部處的出口,其中出口位于密封元件的上游或下游中的至少一個。

在又一個方面中,本發(fā)明的實施例涉及一種冷卻燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的多級壓縮機的方法。該方法包括通過將壓縮機空氣發(fā)送穿過導(dǎo)葉中的入口,使發(fā)送的壓縮機空氣穿過導(dǎo)葉,以及將發(fā)送的壓縮機空氣放出到在導(dǎo)葉上游的空間中,來將密封件與相鄰級的葉片柱之間的空間中的操作空氣溫度降低到葉片柱的蠕變溫度以下。

技術(shù)方案1.一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的壓縮機,其包括:

外殼體,其具有布置在軸向間隔的成組導(dǎo)葉中的周向間隔的導(dǎo)葉;以及

轉(zhuǎn)子,其位于所述外殼體內(nèi),并且具有布置在軸向間隔的成組葉片中的周向間隔的葉片,所述軸向間隔的成組葉片處于與所述成組導(dǎo)葉交替的軸向布置,以限定軸向布置的成對導(dǎo)葉和葉片,其中每對形成壓縮機級;

所述壓縮機級具有在所述轉(zhuǎn)子與所述導(dǎo)葉之間延伸的周向密封件,以流體地密封軸向相鄰的壓縮機級;以及

冷卻空氣回路,其穿過所述導(dǎo)葉,并且具有在所述導(dǎo)葉上的入口以及在用于所述導(dǎo)葉的對應(yīng)密封件上游在所述轉(zhuǎn)子處的出口。

技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的壓縮機,其特征在于,所述入口位于所述導(dǎo)葉的中間翼展區(qū)域中。

技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案2所述的壓縮機,其特征在于,所述入口沿所述流動方向為長形的。

技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案3所述的壓縮機,其特征在于,所述入口位于所述導(dǎo)葉的壓力側(cè)上。

技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案4所述的壓縮機,其特征在于,所述入口包括凹穴。

技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案1所述的壓縮機,其特征在于,所述入口沿著所述翼展定位,其中最冷空氣在所述導(dǎo)葉之上流動。

技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案1所述的壓縮機,其特征在于,所述冷卻空氣回路在最下游壓縮機級中設(shè)在所述導(dǎo)葉中的至少一些中。

技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案1所述的壓縮機,所述壓縮機還包括內(nèi)環(huán),其位于所述殼體內(nèi)并且在所述導(dǎo)葉的根部處支承壓縮機級的所述導(dǎo)葉,并且所述內(nèi)環(huán)限定形成所述冷卻空氣回路的部分的周向通道。

技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案8所述的壓縮機,其特征在于,所述冷卻空氣回路的所述出口形成在所述環(huán)中。

技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案9所述的壓縮機,其特征在于,所述密封件包括安裝于所述環(huán)的蜂窩元件,以及從所述轉(zhuǎn)子延伸并且鄰接所述蜂窩元件的指部。

技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案1所述的壓縮機,其特征在于,所述轉(zhuǎn)子包括柱,并且所述冷卻空氣回路出口將所述冷卻空氣朝向所述柱放出在所述導(dǎo)葉上游。

技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案11所述的壓縮機,其特征在于,一個壓縮機級的所述柱與用于所述下游壓縮機級的密封件之間的空間限定密封腔,并且所述冷卻空氣回路出口將冷卻空氣放出到所述密封腔中。

技術(shù)方案13.一種冷卻燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的多級壓縮機的方法,所述方法包括將壓縮機空氣發(fā)送穿過所述級中一個的導(dǎo)葉中的入口,使所述發(fā)送的壓縮機空氣穿過所述導(dǎo)葉,以及將所述發(fā)送的壓縮機空氣放出到所述壓縮機的上游級和下游級中的至少一個的所述導(dǎo)葉和葉片之間的空間中。

技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案13所述的方法,其特征在于,所述空間在用于所述導(dǎo)葉的密封件上游。

技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案14所述的方法,其特征在于,所述空間在所述葉片的徑向內(nèi)側(cè)。

技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案15所述的方法,其特征在于,所述空間在所述密封件與安裝所述葉片的柱之間。

技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案13所述的方法,其特征在于,所述發(fā)送的壓縮機空氣從所述導(dǎo)葉的中間翼展區(qū)域抽吸。

技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案13所述的方法,其特征在于,所述發(fā)送的壓縮機空氣從所述導(dǎo)葉的壓力側(cè)抽吸。

技術(shù)方案19.一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的壓縮機的導(dǎo)葉組件,其包括:

導(dǎo)葉,其具有前緣和后緣,以及從根部延伸至末端的翼展;

密封件,其位于所述根部上;以及

冷卻空氣回路,其穿過所述導(dǎo)葉,并且具有所述導(dǎo)葉上的入口和根部處的出口,其中出口位于所述密封件的上游或下游中的至少一個。

技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案19所述的導(dǎo)葉組件,其特征在于,所述入口位于所述導(dǎo)葉的中間翼展區(qū)域或所述導(dǎo)葉的壓力側(cè)中的一個上。

技術(shù)方案21.根據(jù)技術(shù)方案20所述的導(dǎo)葉組件,其特征在于,所述入口位于所述導(dǎo)葉的中間翼展區(qū)域或所述導(dǎo)葉的壓力側(cè)中的另一個上。

技術(shù)方案22.一種冷卻燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的多級壓縮機的方法,所述方法包括通過將壓縮機空氣發(fā)送穿過導(dǎo)葉中的入口,使所述發(fā)送的壓縮機空氣穿過所述導(dǎo)葉,以及將所述發(fā)送的壓縮機空氣放出到在所述導(dǎo)葉上游的空間中,來將密封件與相鄰級的葉片柱之間的空間中的操作空氣溫度降低到所述葉片柱的蠕變溫度以下。

技術(shù)方案23.根據(jù)技術(shù)方案22所述的方法,其特征在于,所述溫度降低至少50華氏度。

技術(shù)方案24.根據(jù)技術(shù)方案22所述的方法,其特征在于,所述發(fā)送的壓縮機空氣從所述導(dǎo)葉的中間翼展區(qū)域抽吸。

技術(shù)方案25.根據(jù)技術(shù)方案24所述的方法,其特征在于,所述發(fā)送的壓縮機空氣從所述導(dǎo)葉的壓力側(cè)抽吸。

技術(shù)方案26.一種冷卻燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的多級壓縮機的方法,所述方法包括與沒有所述冷卻相比,通過將壓縮機空氣發(fā)送穿過所述導(dǎo)葉中的入口,使所述發(fā)送的壓縮機空氣穿過所述導(dǎo)葉,以及將所述發(fā)送的壓縮機空氣放出到在所述導(dǎo)葉上游的空間中,來將密封件與相鄰級的葉片柱之間的空間中的操作空氣溫度降低至少50華氏度,

技術(shù)方案27.根據(jù)技術(shù)方案26所述的方法,其特征在于,所述發(fā)送的壓縮機空氣從所述導(dǎo)葉的中間翼展區(qū)域抽吸。

技術(shù)方案28.根據(jù)技術(shù)方案27所述的方法,其特征在于,所述發(fā)送的壓縮機空氣從所述導(dǎo)葉的壓力側(cè)抽吸。

附圖說明

在附圖中:

圖1為根據(jù)本發(fā)明的實施例的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的示意性截面視圖。

圖2為圖1中的壓縮機的一部分(并且具體包括軸向相鄰的葉片之間的導(dǎo)葉)的放大示意性截面局部視圖。

圖3為適合于用作圖1和2中的導(dǎo)葉的導(dǎo)葉的透視圖。

圖4為圖1和2的導(dǎo)葉的下部分的放大示意性截面圖

圖5為示出用于降低級中的操作空氣溫度的方法的流程圖。

部件列表

10發(fā)動機

12中心線

14前

16后

18風(fēng)扇區(qū)段

20風(fēng)扇

22壓縮機區(qū)段

24低壓壓縮機

26高壓壓縮機

28燃燒區(qū)段

30燃燒器

32渦輪區(qū)段

34高壓渦輪

36低壓渦輪

38排氣區(qū)段

40風(fēng)扇殼體

42風(fēng)扇葉片

44芯部

46芯部殼體

48高壓軸/轉(zhuǎn)軸

50低壓軸/轉(zhuǎn)軸

51轉(zhuǎn)子

52壓縮機級

53盤

54壓縮機級

56旋轉(zhuǎn)葉片

58旋轉(zhuǎn)葉片

60導(dǎo)葉

62導(dǎo)葉

64渦輪級

66渦輪級

68渦輪葉片

70渦輪葉片

72渦輪導(dǎo)葉

74渦輪導(dǎo)葉

76燕尾部

100內(nèi)環(huán)

102周向通道

104外環(huán)

106根部

108末端

110空氣導(dǎo)管

112柱

114槽口

116基部

118上部分

120下部分

122壓力側(cè)

124蜂窩元件

126指部

128密封件

130空間

132回流空氣

134前緣

135吸入側(cè)

136后緣

138冷卻空氣回路

140入口

142導(dǎo)葉通道

144出口

146通路。

具體實施方式

本發(fā)明的描述的實施例涉及關(guān)于在渦輪發(fā)動機中發(fā)送空氣流的系統(tǒng)、方法以及其它裝置。出于圖示的目的,本發(fā)明將關(guān)于飛行器燃?xì)鉁u輪發(fā)動機描述。然而,將理解的是,本發(fā)明并未如此受限,并且可在非飛行器應(yīng)用(如,其它移動應(yīng)用以及非移動工業(yè)、商業(yè)和住宅應(yīng)用)中具有普遍適用性。

圖1為用于飛行器的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機10的示意性截面圖。發(fā)動機10具有從前14延伸至后16的大體上沿縱向延伸的軸線或中心線12。發(fā)動機10包括成下游串流關(guān)系的包括風(fēng)扇20的風(fēng)扇區(qū)段18、包括增壓器或低壓(lp)壓縮機24和高壓(hp)壓縮機26的壓縮機區(qū)段22、包括燃燒器30的燃燒區(qū)段28、包括hp渦輪34和lp渦輪36的渦輪區(qū)段32,以及排氣區(qū)段38。

風(fēng)扇區(qū)段18包括包繞風(fēng)扇20的風(fēng)扇殼體40。風(fēng)扇20包括繞著中心線12沿徑向設(shè)置的多個風(fēng)扇葉片42。hp壓縮機26、燃燒器30以及hp渦輪34形成生成燃燒氣體的發(fā)動機10的芯部44。芯部44由可與風(fēng)扇殼體40聯(lián)接的外殼體46包繞。

繞著發(fā)動機10的中心線12同軸地設(shè)置的hp軸或轉(zhuǎn)軸48將hp渦輪34傳動地連接于hp壓縮機26。繞著發(fā)動機10的中心線12同軸地設(shè)置在較大直徑的環(huán)形hp轉(zhuǎn)軸48內(nèi)的lp軸或轉(zhuǎn)軸50將lp渦輪36傳動地連接于lp壓縮機24和風(fēng)扇20。安裝于轉(zhuǎn)軸48,50中的任一個或兩者且與其一起旋轉(zhuǎn)的發(fā)動機10的部分也被單獨地或共同地稱為轉(zhuǎn)子51。

lp壓縮機24和hp壓縮機26分別包括多個壓縮機級52,54,其中一組壓縮機葉片56,58關(guān)于對應(yīng)的一組靜止壓縮機導(dǎo)葉60,62(也稱為噴嘴)旋轉(zhuǎn),以壓縮穿過級的流體流或使其加壓。在單個壓縮機級52,54中,多個壓縮機葉片56,58可以以環(huán)提供,并且可關(guān)于中心線12從葉片平臺沿徑向向外延伸至葉片末端,同時對應(yīng)的靜止壓縮機導(dǎo)葉60,62定位在旋轉(zhuǎn)葉片56,58下游并且鄰近于其。注意的是,圖1中示出的葉片、導(dǎo)葉和壓縮機級的數(shù)量僅出于說明性目的選擇,并且其它數(shù)量為可能的。用于壓縮機的級的葉片56,58可安裝于盤53,盤53安裝于hp轉(zhuǎn)軸48和lp轉(zhuǎn)軸50中的對應(yīng)一個,其中各個級具有其自身的盤。導(dǎo)葉60,62以繞著轉(zhuǎn)子51的周向布置安裝于芯部殼體46。

hp渦輪34和lp渦輪36分別包括多個渦輪級64,66,其中一組渦輪葉片68,70關(guān)于對應(yīng)的一組靜止渦輪導(dǎo)葉72,74(也稱為噴嘴)旋轉(zhuǎn),以從穿過級的流體流抽取能量。在單個渦輪級64,66中,多個渦輪葉片68,70可以以環(huán)提供,并且可關(guān)于中心線12從葉片平臺沿徑向向外延伸至葉片末端,同時對應(yīng)的靜止渦輪導(dǎo)葉72,74定位在旋轉(zhuǎn)葉片68,70上游并且鄰近于其。注意的是,圖1中示出的葉片、導(dǎo)葉和渦輪級的數(shù)量僅出于說明性目的選擇,并且其它數(shù)量為可能的。

在操作中,旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇20將周圍空氣供應(yīng)至lp壓縮機24,lp壓縮機24接著將加壓的周圍空氣供應(yīng)至hp壓縮機26,hp壓縮機26進一步使周圍空氣加壓。來自hp壓縮機26的加壓空氣在燃燒器30中與燃料混合并且點燃,由此生成燃燒氣體。一些功由hp渦輪34從這些氣體抽取,hp渦輪34驅(qū)動hp壓縮機26。燃燒氣體排放到lp渦輪36中,lp渦輪36抽取附加的功以驅(qū)動lp壓縮機24,并且排出氣體最終經(jīng)由排氣區(qū)段38從發(fā)動機10排放。lp渦輪36的驅(qū)動驅(qū)動了lp轉(zhuǎn)軸50以使風(fēng)扇20和lp壓縮機24旋轉(zhuǎn)。

由風(fēng)扇20供應(yīng)的周圍空氣中的一些可繞過發(fā)動機芯部44并且用于發(fā)動機10的部分,尤其是熱部分的冷卻,并且/或者用于冷卻飛行器的其它方面或向其供能。在渦輪發(fā)動機的背景下,發(fā)動機的熱部分通常在燃燒器30下游,尤其是渦輪區(qū)段32,其中hp渦輪34為最熱部分,因為hp渦輪34直接在燃燒區(qū)段28下游。其它冷卻流體源可為但不限于從lp壓縮機24或hp壓縮機26排放的流體。

參照圖2,更詳細(xì)地描述壓縮機區(qū)段22的一部分,并且其包括具有插置導(dǎo)葉62的來自相鄰的壓縮機級52,54的軸向相鄰葉片58。葉片58安裝于從轉(zhuǎn)子51的盤53延伸的柱112。葉片58包括燕尾部76,其接收在柱112中的槽口114內(nèi)。

導(dǎo)葉62在內(nèi)環(huán)100與外環(huán)104之間延伸。各個導(dǎo)葉62從內(nèi)環(huán)100處的根部106沿徑向跨越至外環(huán)104處的末端108。導(dǎo)葉62包括位于導(dǎo)葉62的上游側(cè)上的前緣134和下游側(cè)上的后緣136。各個導(dǎo)葉還包括壓力側(cè)122和吸入側(cè)135(圖3)。導(dǎo)葉62在根部106處安裝于內(nèi)環(huán)100并且在末端處安裝于外環(huán)。

內(nèi)環(huán)100包括上部分118和下部分120,它們一起形成繞著轉(zhuǎn)子51的周向通道102。上部分118提供基部116,導(dǎo)葉62的根部106安裝于基部116。周向通道102提供沿周向繞著轉(zhuǎn)子51的空氣導(dǎo)管110。

被稱為密封件128的、包括蜂窩元件124和環(huán)形指部126的密封元件關(guān)于轉(zhuǎn)子51密封內(nèi)環(huán)100。蜂窩元件124安裝于內(nèi)環(huán)100的下部分120,并且環(huán)形指部126從轉(zhuǎn)子51凸出。指部126與蜂窩元件124的鄰接形成密封件128以密封相鄰的壓縮機級52,54,由此使來自下游壓縮機級(相對較高壓力)的壓縮空氣免于回流至上游壓縮機級(相對較低壓力)。

呈空間130形式的密封腔位于導(dǎo)葉62的密封件128上游,在葉片58的徑向內(nèi)側(cè),并且在密封件128與柱112之間。如由虛箭頭指示的,在某些條件下,由于壓縮且更緊鄰燃燒器30而具有較高溫度的、來自下游壓縮機級的回流空氣132可收集在空間130中,引起空間130中的空氣升高溫度。流動穿過壓縮機級52,54的壓縮機空氣趨于在空間130之上流動,并且延遲回流空氣132的除去,這導(dǎo)致在柱112前面的熱點的生成,并且導(dǎo)致柱112的加熱。

冷卻空氣回路138提供成將壓縮機空氣引導(dǎo)到空間130中,以實現(xiàn)空間130的冷卻。冷卻空氣回路138具有導(dǎo)葉62上的入口140,其開向?qū)~62內(nèi)的導(dǎo)葉通道142。導(dǎo)葉通道142可為導(dǎo)葉62的中空內(nèi)部或形成在導(dǎo)葉中的專用通道,如通過將插入物放置在中空內(nèi)部內(nèi)。導(dǎo)葉通道142流體地連接于內(nèi)環(huán)100的周向通道102。內(nèi)環(huán)100的下部分120上的出口144流體地聯(lián)接于周向通道102,并且位于內(nèi)環(huán)100的上游處,使得出口144開向空間130。出口不限于在密封件128上游,并且可位于內(nèi)環(huán)100下游。

至冷卻空氣回路138的入口140在圖3中最佳地看見,圖3為示例性3-d導(dǎo)葉62的透視圖。入口140沿流動方向為長形的,并且大體上在前緣134與后緣136之間沿大體軸向方向延伸。入口140位于導(dǎo)葉62的壓力側(cè)122上,這將有助于壓縮機空氣到入口140中的自然流動。然而,雖然不是理想的,但入口140可位于導(dǎo)葉62的吸入側(cè)135上。雖然入口140示為簡單的開口,但其可具有復(fù)雜的幾何形狀,尤其是并未遵循導(dǎo)葉62的輪廓的幾何形狀。凹穴或類似結(jié)構(gòu)可提供入口140以有助于將壓縮機空氣引導(dǎo)到入口140中,這將是特別有用的(如果入口140位于吸入側(cè)135上)。

雖然入口140可位于沿著導(dǎo)葉62的翼展的任何位置,但最有利的是入口140位于發(fā)現(xiàn)最冷空氣的位置。對于大多數(shù)導(dǎo)葉幾何形狀而言,最冷空氣位于導(dǎo)葉62的壓力側(cè)122上,并且位于導(dǎo)葉62的中間翼展區(qū)域處。發(fā)送的空氣遵循通路146,并且沉積在空間130中。通路146在導(dǎo)葉62的前緣134上開始,并且穿過冷卻空氣回路138到密封腔空間130中。冷卻空氣回路138在燃?xì)鉁u輪發(fā)動機10的最下游壓縮機級54中設(shè)在導(dǎo)葉62中的至少一些中。

至冷卻空氣回路138的出口144在圖4中最佳地看見,圖4為從圖2截取的導(dǎo)葉62的下部分的放大示意性截面圖。雖然示出僅一個出口144,但可存在用于各個葉片柱112的多個出口。出口144定位成使得從出口放出的空氣流動到空間130中并且可沖擊柱112。

應(yīng)當(dāng)注意的是,雖然描述僅一個葉片柱112和一個導(dǎo)葉62,但該描述應(yīng)用于所有葉片柱112和導(dǎo)葉62,它們圍繞發(fā)動機中心線16沿周向間隔。還應(yīng)當(dāng)注意的是,雖然葉片柱112和導(dǎo)葉62描述用于壓縮機,但該冷卻空氣回路138在發(fā)動機10的其它領(lǐng)域中具有類似的適用性。

在操作中,如圖2中所示,當(dāng)下游壓縮機的較高壓力空氣向上游穿過周向密封件128時,回流空氣132可產(chǎn)生在相鄰壓縮機級之間。本質(zhì)上,在溫度上高于上游級的下游級中的較高壓力空氣由壓差朝向上游級吸入。來自下游級的附加熱加熱了葉片柱112。在正確的條件下,葉片柱可加熱至其中其超過蠕變溫度的點,并且葉片柱沿徑向蠕變。如果蠕變足夠較大,則葉片58可摩擦殼體。

來自冷卻空氣回路138的冷卻空氣由常規(guī)流提供,該常規(guī)流沿著通路146穿過壓縮機級至空間130以冷卻葉片柱112。供應(yīng)穿過通路146的冷卻空氣使空間130的空氣溫度下降到葉片柱112的蠕變溫度以下。與沒有冷卻的空氣溫度相比,冷卻空氣回路138通過將壓縮機空氣發(fā)送穿過冷卻空氣回路138來將密封件128與葉片柱112之間的空間130的空氣溫度降低至少50華氏度。

圖5示出了實施以上描述的設(shè)備用于冷卻燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的多級壓縮機的方法300。方法300包括將可遵循圖2的通路146的壓縮機空氣發(fā)送302穿過壓縮機級52,54中的一個的導(dǎo)葉62中的入口140,其中發(fā)送的壓縮機空氣在導(dǎo)葉62的壓力側(cè)122上從導(dǎo)葉62的中間翼展區(qū)域抽吸。該方法還包括使發(fā)送的壓縮機空氣穿過304導(dǎo)葉62,以及最終將發(fā)送的壓縮機空氣放出306到壓縮機24,26的上游級308和下游級310中的至少一個的導(dǎo)葉62與葉片58之間的空間130中。該方法300將密封件128與相鄰級的葉片柱112之間的空間130中的操作空氣溫度降低至葉片柱112的蠕變溫度以下。該方法與沒有冷卻相比將空氣溫度降低至少50華氏度。

該書面的描述使用實例以公開本發(fā)明(包括最佳模式),并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明(包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何并入的方法)。本發(fā)明的可專利范圍由權(quán)利要求限定,并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實例。如果這些其它實例具有不與權(quán)利要求的字面語言不同的結(jié)構(gòu)元件,或者如果這些其它實例包括與權(quán)利要求的字面語言無顯著差別的等同結(jié)構(gòu)元件,則這些其它實例意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。

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