BR102016030881A2 - Compressor for a gas turbine engine - Google Patents

Description

“COMPRESSOR PARA UM MOTOR DE TURBINA A GÁS” Antecedentes da Invenção [001] O campo da revelação refere-se, em geral, a motores de turbina a gás e, mais particularmente, à extração de ar a partir de um compressor de um motor de turbina a gás.

[002] Os motores de turbina a gás tipicamente incluem um compressor de alta pressão de fluxo axial de múltiplos estágios que fornece ar sob alta pressão a um combustor. O compressor inclui múltiplos estágios. Cada estágio é composto de um componente estacionário chamado de estator e um componente giratório, que adiciona trabalho ao sistema, chamado de rotor. Uma porção de ar comprimido entre estágios pode ser extraída para resfriar a seção de turbina, pressurizar a célula, para usos anticongelantes e outros usos. Como o trabalho é adicionado ao ar à medida que o mesmo flui através de cada estágio do compressor, tipicamente a partir da rotação de alta velocidade de várias pás de rotor, é desejável extrair ou sangrar o ar do compressor após vários estágios.

[003] Quantidades pequenas de ar podem ser extraídas através das aberturas de fenda de sangria dentro dos sistemas de envoltório de compressor. Algumas fendas de sangria conhecidas incluem conjuntos de dois invólucros em cantiléver unidos para criar um anel anular segmentado que tem múltiplas aberturas de fenda de sangria. A união entre esses dois invólucros, no entanto, cria trajetórias de vazamento para o fluxo de ar através das aberturas de fenda de sangria e, desse modo, uma perda na pressão que pode ser recuperada a jusante em uma cavidade de sangria. Adicionalmente, as peças separadas dos conjuntos de fenda de sangria conhecidos são conhecidas por se moverem em relação uma à outra durante o funcionamento do motor de turbina a gás, o qual tipicamente apresenta temperaturas e pressões elevadas em um ambiente termodinâmico ativo e complexo. Tal movimento cria trajetórias de vazamento adicionais e perda de pressão no interior da cavidade de sangria, o que é indesejável. Além disso, o formato de algumas fendas de sangria conhecidas cria zonas mortas ao longo de seus comprimentos, em que o ar flui significantemente mais devagar através das fendas de sangria, desse modo, criando uma perda adicional de pressão indesejável.

Descrição Resumida [004] Em uma realização, um compressor para um motor de turbina a gás inclui um estator e um rotor. O estator inclui uma primeira palheta de estator e uma segunda palheta de estator. A primeira palheta de estator está fixada a uma primeira plataforma de palheta e a segunda palheta de estator está fixada a uma segunda plataforma de palheta. O rotor inclui uma pluralidade de pás de rotor configuradas para girar em relação às palhetas de estator. O compressor inclui adicionalmente um envoltório de estator interno que sustenta a primeira plataforma de palheta e a segunda plataforma de palheta, e um envoltório de estator externo que encerra o envoltório de estator interno. O envoltório de estator interno encerra o estator e o rotor no mesmo. Uma cavidade de sangria está disposta entre o envoltório de estator interno e o envoltório de estator externo, e pelo menos um difusor está disposto entre a primeira plataforma de palheta e a segunda plataforma de palheta. O difusor inclui uma abertura de entrada, uma abertura de saída, e uma passagem de ar entre a abertura de entrada e a abertura de saída. O difusor está configurado para permitir a comunicação de ar entre um interior do envoltório de estator interno e a cavidade de sangria, e a abertura de saída está disposta dentro da cavidade de sangria em um local separado do envoltório de estator interno e do envoltório de estator externo.

[005] Em uma outra realização, um método para a fabricação de um compressor de múltiplos estágios para um motor de turbina a gás que inclui uma pluralidade de palhetas de estator fixadas a uma pluralidade de plataformas de palhetas conectadas a um envoltório de estator inclui as etapas de configurar o envoltório de estator no interior de uma porção interna e uma porção externa, formar pelo menos uma fenda de fluxo de ar no interior de um anel anular monolítico, sendo que a pelo menos uma fenda de fluxo de ar se estende radialmente de uma circunferência interna do anel anular monolítico para uma circunferência externa do anel anular monolítico, e dispor o anel anular monolítico entre duas plataformas adjacentes dentre uma pluralidade de plataformas de palhetas de modo que a circunferência interna do anular monolítico substancialmente se alinhe na direção axial com uma direção longitudinal da pluralidade de plataformas de palhetas.

[006] Em ainda outra realização, um difusor para um compressor de motor de aeronave inclui um corpo monolítico anular que tem uma parede frontal anular e uma parede traseira anular. A parede frontal anular e a parede traseira anular se estendem, cada uma, radialmente a partir de uma circunferência interna do corpo monolítico anular para uma circunferência externa do corpo monolítico anular. O corpo monolítico anular, como uma espessura entre a parede frontal anular e a parede traseira anular, incluí uma pluralidade de passagens de ar lisas dispostas radialmente no corpo monolítico anular entre a parede frontal anular e a parede traseira anular. A pluralidade de passagens de ar lisas é configurada para permitir a comunicação de ar entre a circunferência interna e a circunferência externa do corpo monolítico anular. Cada uma dentre a pluralidade de passagens de ar lisas inclui uma área de seção interna que gradualmente se alarga da circunferência interna para a circunferência externa.

Breve Descrição das Figuras [007] Esses e outros recursos, aspectos e vantagens da presente revelação serão mais bem entendidos quando a descrição detalhada a seguir for lida com referência aos desenhos anexos, nos quais caracteres semelhantes representam partes semelhantes ao longo dos desenhos, em que: [008] As Figuras 1 a 2 mostram realizações exemplificativas do método e sistema descritos no presente documento.

[009] A Figura 1 ilustra uma vista esquemática em corte de um motor de turbina a gás.

[010] A Figura 2 é uma vista em elevação lateral de um compressor de múltiplos estágios que pode ser usado com o motor de turbina a gás mostrado na Figura 1.

[011] Embora recursos específicos de várias realizações possam ser mostrados em alguns desenhos e não em outros, isso se dá somente por conveniência. Qualquer recurso de qualquer desenho pode ser referenciado e/ou reivindicado em combinação com qualquer recurso de qualquer outro desenho.

[012] A menos que indicado de outra forma, os desenhos fornecidos no presente documento são destinados a ilustrar os recursos de realizações da revelação. Acredita-se que esses recursos são aplicáveis em uma ampla variedade de sistemas que compreende uma ou mais realizações da revelação. Assim, os desenhos não são destinados a incluir todos os recursos convencionais, conhecidos pelas pessoas de habilidade comum na técnica, que são necessários para a prática das realizações reveladas no presente documento.

Descrição Detalhada da Invenção [013] No relatório descritivo e nas reivindicações a seguir, será feita referência a vários termos, que devem ser definidos com os significados a seguir.

[014] As formas singulares “um”, “uma”, “o” e “a” incluem referências plurais, a menos que o contexto determine claramente o contrário.

[015] Opcional” ou “opcionalmente” significa que o evento ou circunstância descrito subsequentemente pode ou não ocorrer, e que a descrição inclui casos em que o evento ocorre e casos em que o evento não ocorre.

[016] A linguagem aproximada, conforme usada no presente documento ao longo do relatório descritivo e das reivindicações, pode ser aplicada para modificar qualquer representação quantitativa que pode variar de forma permissível sem resultar em uma mudança na função básica à qual a mesma está relacionada. Consequentemente, um valor modificado por um termo ou termos, tais como “cerca de”, "aproximadamente" e "substancialmente", não é limitado ao valor preciso especificado. Em pelo menos alguns casos, a linguagem de aproximação pode corresponder à precisão de um instrumento para medição do valor. No presente contexto e ao longo do relatório descritivo e das reivindicações, as limitações de faixa podem ser combinadas e/ou alternadas; sendo que tais faixas são identificadas e incluem todas as subfaixas contidas nas mesmas, a menos que o contexto ou a linguagem indiquem o contrário.

[017] A descrição detalhada a seguir ilustra realizações da revelação a título de exemplo e não a título de limitação. Contempla-se que a revelação tem aplicação geral para aumentar a pressão recuperada do fluxo de ar para o interior de uma cavidade de sangria de um motor de turbina a gás.

[018] A descrição a seguir se refere aos desenhos anexos, nos quais, na ausência de uma representação contrária, os mesmos números em desenhos diferentes representam elementos semelhantes.

[019] A Figura 1 é uma ilustração esquemática de um motor de turbina a gás exemplificativo 100. O motor de turbina a gás 100 inclui um gerador de gás ou núcleo de motor 102 que inclui um compressor de alta pressão (HPC) 104, um conjunto de combustor 106 e uma turbina de alta pressão (HPT) 108 em uma relação de fluxo em série axial em um rotor de núcleo de motor 110 que gira em torno de um eixo de núcleo de motor 112. O motor de turbina a gás 100 também inclui um compressor de baixa pressão 114 e um ventilador 116, e uma turbina de baixa pressão 118 disposta em uma relação de fluxo axial em um rotor de motor 120 pelo eixo de motor de potência 122.

[020] Durante a operação, o ar flui ao longo de um eixo geométrico central 124 e o ar comprimido é fornecido ao compressor de alta pressão 104. O ar altamente comprimido é, então, entregue ao conjunto de combustor 106. O fluxo de gás de escape a partir do conjunto de combustor 106 aciona a turbina 108, e a turbina 108 aciona o rotor de motor 120, em adição ao compressor de baixa pressão 114 e ao ventilador 116. O motor de turbina a gás 100 inclui também um invólucro de confinamento 126 para o compressor de baixa pressão 114 e o ventilador 116.

[021] Além disso, elementos adicionais e/ou diferentes não mostrados podem estar contidos em, ou acoplados aos elementos mostrados na Figura 1, e/ou certos elementos ilustrados podem estar ausentes. Em alguns exemplos, as funções fornecidas pelos elementos ilustrados podem ser desempenhadas por menos que o número ilustrado de componentes ou mesmo por um elemento único.

[022] A Figura 2 é uma vista em elevação lateral de um compressor de múltiplos estágios 200 que pode ser usado com o motor de turbina a gás 100 (mostrado na Figura 1). O compressor 200 é um sistema de compressor aberto de múltiplos estágios que inclui uma pluralidade de componentes estacionários, tipicamente chamados de estatores, e uma pluralidade de componentes giratórios, tipicamente chamados de rotores, que adicionam trabalho ao sistema de compressor. Durante a operação de motor, o ar flui longitudinalmente de uma porção para frente para a porção para trás do compressor 200. O ar é comprimido em cada estágio do compressor 200, e o ar comprimido é encaminhado para uma entrada do combustor 106.

[023] O compressor 200 inclui uma primeira palheta de estator 202 para frente de uma pá de rotor 204, e uma segunda palheta de estator 206 para trás da pá de rotor 204. A primeira palheta de estator 202 é fixada de forma fixa a uma primeira plataforma de palheta 208, e uma segunda plataforma de palheta 208 é fixada de forma fixa a uma segunda plataforma de palheta 210. A primeira plataforma de palheta 208 está configurada para se acoplar com um envoltório de estator inferior 212 e a segunda plataforma de palheta 210 está configurada para se acoplar com um envoltório de estator superior 214 do compressor 200. Em uma realização exemplificativa, a primeira plataforma de palheta 208 é fixada de forma fixa ao envoltório de estator inferior 212 e a segunda plataforma de palheta 210 é fixada de forma fixa ao envoltório de estator superior 214. Para o propósito dessa descrição, os termos “inferior” e “superior” são usados para propósitos de referência em relação à vista mostrada na Figura 2, e não são destinados a serem limitadores. O envoltório de estator inferior 212, por exemplo, pode ser considerado um “envoltório interno” com relação ao envoltório de estator superior 214, que pode ser considerado um “envoltório externo” de um projeto anular total do compressor 200.

[024] Um anel anular, ou difusor, 216 está disposto entre a primeira e a segunda palhetas de estator 202, 206, e inclui uma fenda de fluxo de ar, ou garganta, 218 disposta entre uma porção frontal de anel 220 e uma porção para trás de anel 222. A fenda de fluxo de ar 218 inclui uma entrada de trajetória de fluxo 224, e uma saída de trajetória de fluxo 226 em comunicação com a cavidade de sangria 228. Uma passagem de ar 230 está formada entre a entrada de trajetória de fluxo 224 e a saída de trajetória de fluxo 226.

[025] A fenda de fluxo de ar 218 se curva suavemente a partir da entrada de trajetória de fluxo 224 de modo que a fenda de fluxo de ar 218 inclui um formato convexo 232 para a porção frontal de anel 220 onde a porção frontal de anel 220 se encontra e se estende na direção oposta da entrada de trajetória de fluxo 224. De modo similar, a fenda de fluxo de ar 218 inclui um formato côncavo 234 para a porção para trás de anel 222 onde a porção para trás de anel 222 se encontra e se estende na direção oposta da entrada de trajetória de fluxo 224. Em uma realização exemplificativa, a fenda de fluxo de ar 218 inclui um formato frustocônico interno onde a fenda de fluxo de ar 218 se estende na direção oposta da entrada de trajetória de fluxo 224 e na direção da saída de trajetória de fluxo 226, de modo que saída de trajetória de fluxo 226 seja internamente mais larga do que a entrada de trajetória de fluxo 224.

[026] Em uma realização exemplificativa, o anel anular 216 inclui uma pluralidade de fendas de fluxo de ar 218 dispostas radialmente e distribuídas de maneira uniforme ao redor do anel anular 216. Em uma realização, o anel anular 216 é fabricado de um anel monolítico único, e a passagem de ar 230 é internamente macia a partir da entrada de trajetória de fluxo 224 para a saída de trajetória de fluxo 226, e não rompida por juntas de peças segmentadas conectadas entre si. Por essa estrutura vantajosa, a estrutura total do anel anular 216 é mais rígida, e as trajetórias de vazamento ao longo da passagem de ar 230 são eliminadas. Em um aspecto da realização, a entrada de trajetória de fluxo 224 e a saída de trajetória de fluxo 226 definem circunferências internas e externas (não separadamente numeradas) de anel anular 216.

[027] Em uma realização exemplificativa, a porção frontal de anel 220 do anel anular 216 inclui uma abertura frontal 236 que está configurada para se acoplar com a primeira extremidade 238 da primeira plataforma de palheta 208. Uma segunda extremidade 240 da primeira plataforma de palheta 208 se opõe à primeira extremidade 238, e está configurada para se acoplar a uma abertura 242 do envoltório de estator superior 214. O anel anular 216 inclui adicionalmente uma abertura para trás 244 configurada para se acoplar a uma primeira extremidade 246 da segunda plataforma de palheta 210. Uma segunda extremidade 248 da segunda plataforma de palheta 210 está configurada para se acoplar a uma abertura 250 do envoltório de estator inferior 212. Na realização exemplificativa, uma parede para trás 252 do anel anular 216 se fixa de forma fixa a uma porção de fixação 254 do envoltório de estator inferior 212 dentro da cavidade de sangria 228. Em uma realização exemplificativa, a fenda de fluxo de ar 218 tem um comprimento suficiente de modo que a saída de trajetória de fluxo 226 se estenda para o interior da cavidade de sangria 228 para além das dimensões superiores (não numerada) do envoltório de estator inferior 212 e da porção de fixação 254 de modo que o ar que sai da saída de trajetória de fluxo 226 não encontre descontinuidades do envoltório de estator inferior 212 antes de entrar na cavidade de sangria 228.

[028] Em funcionamento, o ar flui através da primeira palheta de estator 202, pá de rotor 204, e a segunda palheta de estator 206 em uma trajetória de fluxo de ar principal 256. O anel anular 216 encaminha um pouco da trajetória de fluxo de ar principal 256 ao longo de uma trajetória de fluxo de ar de sangria separada 258 através da passagem de ar 230 para o interior da cavidade de sangria 228. O formato convexo 232 da porção frontal de anel 220 é suavemente arredondado desde o local até o local em que o formato convexo 232 encontra a trajetória de fluxo de ar principal 256, para onde a passagem de ar 230 contém a trajetória de fluxo de ar de sangria 258, para minimizar a perda de pressão à medida que o fluxo de ar gira quase noventa graus conforme a mesma transita da trajetória de fluxo de ar principal 256 para o interior da trajetória de fluxo de ar de sangria 258. Em um funcionamento exemplificativo, o ar pode se deslocar ao longo da trajetória de fluxo de ar principal 256 em Mach 0,5, enquanto que o ar que se desloca ao longo da trajetória de fluxo de ar de sangria 258 pode ser desativado para se deslocar em Mach 0,2.

[029] Na realização exemplificativa, a inter-relação do formato convexo 232 com o formato côncavo 234 ao redor da entrada de trajetória de fluxo 224 serve como uma “colher”, para colher a trajetória de fluxo de ar de sangria 258 da trajetória de fluxo de ar principal 256. Na realização exemplificativa, um raio de curvatura de formato convexo 232 é maior que um raio de curvatura de formato côncavo 234 para aumentar a funcionalidade de “colher” da fenda de fluxo de ar 218. Devido a essa geometria, o fluxo de ar através do formato convexo 232 começa a desacelerar antes de a trajetória de fluxo de ar de sangria 258 se estender profundamente para o interior da passagem de ar 230, desse modo, permitindo que o anel anular 216 gire mais facilmente e vantajosamente uma porção maior da trajetória de fluxo de ar principal 256 na direção da trajetória de fluxo de ar de sangria 258.

[030] Na realização exemplificativa, a entrada de trajetória de fluxo 224 é suavemente arredondada e contornada a partir da porção frontal de anel 220 para a porção para trás de anel 222 para permitir que a velocidade do ar se desacelere depois de se arredondar em formato convexo 232, e para minimizar as zonas mortas na trajetória de fluxo de ar de sangria 258 através da passagem de ar 230. A construção curvada e arredondada dos componentes de compressor 200 ao longo da trajetória de fluxo de ar principal 256 e da trajetória de fluxo de ar de sangria 258 também reduz as descontinuidades no fluxo de ar de um estágio para outro, desse modo, minimizando a perda de pressão ao longo das respectivas trajetórias.

[031] As zonas mortas na trajetória de fluxo de ar de sangria 258 são minimizadas controlando-se o tamanho da abertura radial, também conhecida como área de garganta, da passagem de palheta 230. Aumentando-se a área de passagem 230 ao longo da trajetória de fluxo de ar 258, a realização exemplificativa permite um melhor controle de difusão de ar e, portanto, da velocidade reduzida do ar através da passagem 230, desse modo, reduzindo as perdas de pressão ao longo da trajetória de fluxo de ar de sangria conforme a mesma se funde na cavidade de sangria 228. Adicionalmente, o interior unitário sólido e liso da passagem de ar 230 impede as trajetórias de vazamento e melhora a rigidez estrutural, desse modo, melhorando adicionalmente a entrega de pressão na cavidade de sangria 228.

[032] Durante o funcionamento, o ar flui através do compressor 200 em um ambiente térmico volátil de alta temperatura. O ar gira rapidamente por componentes giratórios do compressor 200 (por exemplo, pá de rotor 204), e terá uma tendência de se separar sem redirecionamento estrutural. Pela geometria vantajosa das realizações no presente documento, a passagem de ar 230 tem a capacidade de canalizar o ar através do anel anular 216 de forma mais consistente, sem a necessidade de adicionar palhetas estruturais adicionais dentro do interior da passagem de ar 230, à medida que são convencionalmente utilizadas para evitar a perda de pressão e o desempenho no interior da cavidade de sangria 228, por exemplo. De acordo com as realizações no presente documento, as bolhas de recirculação são minimizadas, as quais, de outro modo, se formariam em uma fenda de sangria convencional, e a pá de rotor 204 pode estar espaçada mais perto da primeira palheta de estator 202 e da segunda palheta de estator 206, desse modo, permitindo uma estrutura de projeto total mais compacta para o compressor 200.

[033] Na realização exemplificativa, para uma configuração de compressor axial, o fluxo de ar gira quase noventa graus através do anel anular 216 a partir da trajetória de fluxo de ar principal 256 para a trajetória de fluxo de ar de sangria 258. Em uma realização alternativa, para uma configuração de compresso radial ou centrífuga, o ar é desviado da trajetória de fluxo de ar principal 256 a um ângulo maior que noventa graus, e o formato frustocônico da fenda de fluxo de ar 218 é arredondado adicionalmente para um formato de chifre. Nessa realização alternativa, o anel anular não necessita estar fixamente acoplado entre duas plataformas de palheta de estator adjacentes, por exemplo, a primeira e a segunda plataformas de palheta 208, 210, e está, em vez disso, fixamente acoplado de forma direta entre as porções adjacentes do envoltório interno 212.

[034] Referindo-se novamente à Figura 2, um sistema de tubulação 260 é acoplada ao envoltório de estator superior 214 em uma abertura 262 no envoltório de estator superior 214. O sistema de tubulação 260 permita a comunicação entre a cavidade de sangria 228 e a turbina de alta pressão, por exemplo, turbina de alta pressão 108, FIG. 1, com o propósito de resfriar a turbina. Uma placa de orifício 264 está disposta dentro do sistema de tubulação 260 próximo à abertura 262, e permite o controle da quantidade de pressão de ar comunicada da cavidade de sangria 228 para a turbina de alta pressão 108. Aumentando-se a pressão disponível realizada na cavidade de sangria 228, a passagem de ar 230, desse modo, permite a utilização de placa de orifícios menores para gerir o nível de fluxo para a turbina de alta pressão 108. A passagem de ar 230, portanto, permite adicionalmente um aumento adicional na pressão disponível para a turbina de alta pressão 108 se a pressão adicional for desejada para aplicações de turbina de alta pressão.

[035] Em funcionamento, o ar extraído da trajetória de fluxo de ar principal 256 para o interior da cavidade de sangria 228 pode ser usado para propósitos múltiplos, como o resfriamento de turbina, purificação de cavidade a quente, controle de liberação de turbina, e pressurização de aeronave. A disponibilidade de ar extraído é, portanto, afetada pela quantidade de pressão de ar incialmente realizada na cavidade de sangria 228. O aumento da pressão realizado na cavidade de sangria 228 vantajosamente permite uma maior versatilidade, particularmente em relação à certificação e ao projeto de motor total.

[036] Por exemplo, onde a pressão na cavidade de sangria 228 é limitada, o processo de teste de um motor para certificação exigirá, tipicamente, uma desmontagem e reconstrução do motor (por exemplo, motor de turbina a gás 100, Figura 1) para cada opção de projeto estrutural diferente que é desejada de ser testada. Esse processo de desmontagem/reconstrução é muitas vezes necessário porque o funcionamento atual de um motor envolve um conjunto significantemente complexo de física térmica e mecânica que são difíceis de prever completamente na fase de projeto do motor. O teste e erro de configurações projetadas diferentes são necessários para verificar as escolhas de projeto otimizadas que irão para o produto fabricado.

[037] No exemplo em que o ar extraído na cavidade de sangria 228 for usado para propósitos de resfriamento, um aumento na cavidade de sangria de pressão 228 permite um projeto estrutural menor da placa de orifício 264 para manter o fluxo de ar da cavidade de sangria 228 através do sistema de tubulação 260. De forma alternativa, no processo de teste/certificação do projeto de motor total, a placa de orifício 264 pode ser ajustável, permitindo que o criador do projeto de motor mude o tamanho efetivo de abertura 262, através da qual o ar é comunicado da cavidade de sangria 228 para o interior do sistema de tubulação 260, sem ter que derrubar, ou desmontar verticalmente, o motor total entre os testes. O desfazimento/desmontagem de um motor é um processo complexo e que gasta tempo, enquanto que a mudança no tamanho de abertura de uma placa de orifício ajustável pode ser feita muito mais rapidamente e facilmente.

[038] Aumentando-se a pressão na cavidade de sangria 228 pelo projeto vantajoso do compressor 200 e do anel anular 216, pode ser realizado um maior controle do sistema de motor total. Várias e diferentes opções de mudança de projeto podem ser implantadas e testadas a jusante do compressor, porém usando o mesmo projeto estrutural de compressor, sem ter que desmontar o motor total entre os testes. Essa versatilidade aumentada no processo de teste e certificação pode significantemente melhorar o custo e a eficiência de otimizar o projeto estrutural de motor.

[039] A descrição detalhada anterior ilustra realizações da revelação a título de exemplo e não por meio de limitação. Contempla-se que a revelação tem aplicação geral para sangrar ou extrair o ar entre os estágios de um compressor de múltiplos estágios para vários propósitos. Contempla-se adicionalmente que os métodos e sistemas descritos no presente documento podem ser incorporados em projetos e estruturas de motores de aeronaves existentes.

[040] Será verificado que as realizações acima que tiverem sido descritas em detalhes particulares são meramente exemplificativas ou realizações possíveis, e que há muitas outras combinações, adições, ou alternativas que podem ser incluídas. O aparelho ilustrado não se limita às realizações específicas descritas no presente documento, mas, em vez disso, os componentes de cada uma podem ser utilizados independente e separadamente de outros componentes descritos no presente documento. Cada componente de sistema também pode ser usado em combinação com outros componentes de sistema.

[041] A linguagem aproximada, conforme usada no presente documento ao longo do relatório descritivo e das reivindicações, pode ser aplicada para modificar qualquer representação quantitativa que pode variar de forma permissível sem resultar em uma mudança na função básica à qual a mesma está relacionada. Consequentemente, um valor modificado por um termo ou termos, como "cerca de" ou "substancialmente", não se limita ao valor preciso especificado. Em pelo menos alguns casos, a linguagem de aproximação pode corresponder à precisão de um instrumento para medição do valor. No presente contexto e ao longo do relatório descritivo e das reivindicações, as limitações de faixa podem ser combinadas e/ou alternadas; tais faixas são identificadas e incluem todas as subfaixas contidas nas mesmas, a menos que o contexto ou a linguagem indiquem o contrário.

[042] Embora a revelação tenha sido descrita em termos de várias realizações específicas, será reconhecido que a revelação pode ser praticada com as modificações dentro do espírito e escopo das reivindicações.

[043] Esta descrição escrita usa exemplos para descrever a revelação que incluem o melhor modo e também permite que qualquer pessoa versada na técnica pratique a revelação que inclui produzir e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e executar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da revelação é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorram àqueles versados na técnica. Esses outros exemplos são destinados a estarem dentro do escopo das reivindicações se os mesmos tiverem elementos estruturais que não difiram da linguagem literal das reivindicações, ou se os mesmos incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais da linguagem literal das reivindicações.

Lista de Componentes Motor de turbina a gás ......................100 Núcleo de motor..............................102 Compressor de alta pressão ..................104 Conjunto de combustor .......................106 Turbina de alta pressão......................108 Rotor de núcleo de motor.....................110 Eixo de núcleo de motor......................112 Compressor de baixa pressão .................114 Ventilador...................................116 Turbina de baixa pressão.....................118 Rotor de motor ...............................120 Eixo de motor de potência.....................122 Eixo geométrico centrai.......................124 Invólucro de confinamento ....................126 Compressor....................................200 Primeira palheta de estator...................202 Pá de rotor ..................................204 Segunda palheta de estator ...................206 Primeira plataforma de palheta ...............208 Segunda plataforma de palheta ................210 Envoltório de estator inferior ...............212 Envoltório de estator superior ...............214 Anel anular...................................216 Fenda de fluxo de ar .........................218 Porção frontal de anel .......................220 Porção traseira de anel ......................222 Entrada de trajetória de fluxo ...............224 Saída de trajetória de fluxo .................226 Cavidade de sangria ..........................228 Passagem de ar................................230 Formato convexo...............................232 Formato côncavo...............................234 Abertura frontal .............................236 Primeira extremidade .........................238 Segunda extremidade ..........................240 Abertura......................................242 Abertura traseira ............................244 Primeira extremidade .........................246 Segunda extremidade..............................248 Abertura.........................................250 Parede traseira..................................252 Porção de fixação................................254 Trajetória de fluxo de ar principal .............256 Trajetória de fluxo de ar de sangria.............258 Sistema de tubulação.............................260 Abertura.........................................262 Placa de orifício................................264 Reivindicações

Claims (10)

1. COMPRESSOR (200) PARA UM MOTOR DE TURBINA A GÁS (100), em que o compressor (200) inclui um rotor e um estator disposto dentro de um envoltório de estator interno (212) e uma cavidade de sangria (228) disposta fora do envoltório de estator interno (212), em que o estator inclui uma pluralidade de palhetas de estator (202, 206) acopladas de forma fixa ao envoltório de estator interno (212) e o rotor inclui uma pluralidade de pás de rotor (204) configuradas para girar em relação à pluralidade de palhetas de estator (202, 206), em que o dito compressor (200) é caracterizado pelo fato de que compreende: pelo menos um difusor (216) disposto ao longo do envoltório de estator interno (212) entre duas palhetas de estator adjacentes (202, 206) dentre a pluralidade de palhetas de estator (202, 206), em que o dito pelo menos um difusor (216) compreende: um anel anular (216) que compreende uma parede frontal anular (220) e uma parede traseira anular (222), em que a dita parede frontal anular (220) e a dita parede traseira anular (222) se estendem, cada uma, radialmente a partir de uma circunferência interna do dito anel anular (216) até uma circunferência externa do dito anel anular (216), em que o dito anel anular (216) tem uma espessura entre a dita parede frontal anular (220) e a dita parede traseira anular (222); e pelo menos uma passagem de ar (230) que compreende uma abertura de entrada (224) disposta dentro do envoltório de estator interno (212) e uma abertura de saída (226) disposta dentro da cavidade de sangria (228) em um local separado do envoltório de estator interno (212), em que a dita pelo menos uma passagem de ar (230) é configurada para permitir a comunicação de ar entre o rotor e a cavidade de sangria (228).

2. COMPRESSOR (200), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita passagem de ar (230) do dito pelo menos um difusor (216) é mais larga na dita abertura de saída (226) do que na dita abertura de entrada (224).

3. COMPRESSOR (200), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a dita passagem de ar (230) inclui um formato frustocônico próximo da dita abertura de saída (226).

4. COMPRESSOR (200), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a dita passagem de ar (230) inclui um formato curvo na dita abertura de entrada (224),em que o dito formato curvo se estende a partir do dito interior do dito envoltório de estator interno (212) em direção à dita abertura de saída (226).

5. COMPRESSOR (200), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o dito formato curvo da dita pelo menos uma passagem de ar (230) inclui um raio de curvatura maior em uma direção para frente do dito anel anular (216) do que em uma direção para trás.

6. COMPRESSOR (200), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito anel anular (216) compreende uma circunferência, e em que a dita pelo menos uma passagem de ar (230) compreende uma pluralidade de passagens de ar (230) distribuídas de maneira uniforme através da dita circunferência do dito anel anular (216).

7. COMPRESSOR (200), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dito anel anular (216) é formado como um anel monolítico único.

8. COMPRESSOR (200), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dito anel anular (216) compreende adicionalmente uma porção de fixação frontal (220) para se acoplar de forma fixa a uma palheta de estator para frente (202) das duas palhetas de estator adjacentes (202, 206), e uma primeira porção de fixação traseira (222) para se acoplar de forma fixa a uma palheta de estator traseira (206) das duas palhetas de estator adjacentes (202, 206).

9. COMPRESSOR (200), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o dito anel anular (216) compreende adicionalmente uma segunda porção de fixação traseira (252) para se acoplar de forma fixa ao envoltório de estator interno (212), em que a dita primeira porção de fixação traseira (222) e a dita segunda porção de fixação traseira (252) estão dispostas entre o envoltório de estator interno (212) e a dita abertura de saída (226) do dito anel anular (216).

10. COMPRESSOR (200), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o compressor (200) inclui adicionalmente um envoltório de estator externo (214) que circunda o envoltório de estator interno (212) e a cavidade de sangria (228), e em que o compressor (200) inclui adicionalmente um sistema de tubulação (260) acoplado ao envoltório de estator externo (214).