CN102235341A - 用于调整压缩机入口流体温度的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及用于调整压缩机入口流体温度的系统和方法。其中，一种系统(10)包括朝向到压缩机(22)内的流体流的辐射检测器阵列(38)。该辐射检测器阵列(38)被配置成输出指示流体流的二维温度分布的信号。该系统(10)还包括在通信上联接到辐射检测器阵列(38)的控制器(40)。该控制器(40)被配置成基于该信号来检测流体流的温度变化，且调整温度控制装置(31)的参数来补偿所检测的温度变化。

Description

用于调整压缩机入口流体温度的系统和方法

技术领域

本文所公开的主题涉及用于调整压缩机入口流体温度的系统和方法。

背景技术

一般而言，燃气涡轮发动机燃烧压缩空气与燃料的混合物来产生热燃烧气体。燃烧气体可流经涡轮以生成动力用于负载和/或压缩机。压缩机通过一系列的级来压缩空气，每个级具有绕中心轴杆旋转的多个叶片。应了解，到压缩机内的空气流的温度变化(temperaturevariations across an air flow)可产生压缩机内不均匀的空气密度分配。因此，压缩机叶片可能经历过早磨损，因为叶片经过变化密度的区域。因此，与接收具有基本上均匀温度分配的空气流的压缩机相比，压缩机叶片的使用寿命会缩短。

发明内容

在范围上与最初要求保护的本发明相当的某些实施例在下文中总结。这些实施例预期并不限制所要求保护的本发明的范围，而是这些实施例预期仅提供本发明的可能形式的简要总结。实际上，本发明可涵盖可类似于或不同于下文所述的实施例的多种形式。

在第一实施例中，一种系统包括朝向(directed toward)到压缩机内的流体流的辐射检测器阵列(radiation detector array)。该辐射检测器阵列被配置成输出指示流体流的二维温度分布(two-dimensionaltemperature profile)的信号。该系统还包括控制器，其在通信上联接到辐射检测器阵列。控制器被配置成基于该信号来检测流体流的温度变化，且调整温度控制装置的参数来补偿所检测的温度变化。

在第二实施例中，一种系统包括被配置成向压缩机提供空气流的入口和与该入口流体连通的温度控制装置。该温度控制装置被配置成改变空气流的二维温度分布。该系统还包括辐射检测器阵列，其朝向在温度控制装置下游且基本上垂直于空气流的方向的入口截面。该辐射检测器阵列被配置成输出指示空气流的二维温度分布的信号。该系统还包括控制器和温度控制装置，该控制器在通信上联接到辐射检测器阵列。该控制器被配置成基于该信号来检测空气流的温度变化，且调整该温度控制装置的参数来补偿所检测的温度变化。

在第三实施例中，一种方法包括经由辐射检测器阵列来测量到压缩机内的空气流的热辐射，且基于该测量来确定空气流的二维温度分布。该方法还包括基于二维温度分布来检测空气流的温度变化，且调整该温度控制装置的参数来补偿所检测的温度变化。

附图说明

当参看附图来阅读本发明下文的详细描述时，本发明的这些和其它特点、方面和优点将变得更好理解，在所有附图中，相似的附图标记表示相似的部件，其中：

图1是燃气涡轮系统的实施例的方框图，其包括热控制系统，该热控制系统被配置成调整到该燃气涡轮系统的压缩机内的空气流的温度分布；

图2是压缩机入口的实施例的示意图，该压缩机入口被配置成向压缩机提供空气流；

图3是热控制系统的实施例的示意图，该热控制系统具有热辐射检测器阵列，该热辐射检测器阵列朝向通过压缩机入口的空气流；

图4是热控制系统的一实施例的示意图，其包括二次流体喷射系统，该二次流体喷射系统被配置成调整通过压缩机入口的空气流的温度分布；

图5是热控制系统的实施例的示意图，其被配置成调整到入口散热系统内的压缩机排放空气的流量；

图6是热控制系统的实施例的示意图，其被配置成调整到冷冻器系统内的冷冻流体的流量；以及

图7是用于调整通过压缩机入口的空气流的温度分布的方法的实施例的流程图。

部件列表：

10    涡轮系统

12    燃料喷射器

14    燃料供应

16    燃烧器

18    涡轮

19    轴杆

20    排气出口

22    压缩机

24    入口

26    负载

30    空气

31    温度控制装置

32    压缩空气

34    燃料-空气混合物

36    热控制系统

38    热辐射检测器阵列

39    入口截面

40    控制器

42    用户界面

44    下游方向

46    天气防护罩

48    过滤器组件

50    蒸发冷却系统

52    冷冻器系统

54    过渡部段

56    消音器部段

58    入口散热系统

60    喷雾器系统

62    观察端口

64    过滤器

66    透镜

68    反射镜

70    视场

72    视场角度

74    显示器

76    警报器

78    曲线图

80    X-轴

82    Y-轴

83    系列曲线

84    平均温度

86    下阈值

88    上阈值

90    二次流体喷射系统

92    单元

94    开口

96    管道

98    阀

100   集管

102    鼓风机

104    加热器/冷冻器

106    热电堆元件

108    模拟-至-数字转换器

110    微处理器

112    存储器

114    鼓风机驱动器

116    加热器/冷冻器驱动器

118    过滤器(filter)

120    阀驱动器

121    分配集管

122    加热管

124    数字显示器

126    管道

128    阀

130    传热盘管

132    歧管

134    阀

136    方法流程图

138    参看流程图

140    参看流程图

142    参看流程图

144    参看流程图

146    参看流程图

148    参看流程图

具体实施方式

将在下文中描述本发明的一个或多个具体实施例。为了提供这些实施例的简洁描述，在说明书中可不描述实际实施方式的所有特点。应了解在任何这样实际实施方式的发展中(如在任何工程或设计项目中)，必须做出许多具体实施决策来实现开发者的具体目的(诸如符合系统相关和商务相关约束)，对于不同的实施方式，这些约束可不同。此外，应了解，这些开发努力可为复杂的且耗时的，但仍是受益于本公开内容的本领域普通技术人员设计、制作和制造的常规任务。

当介绍本发明的各种实施例的元件时，冠词“一”、“该”和“所述”预期表示存在这些元件中的一个或多个。术语“包括”、“包含”和“具有”预期是包括性的且意味着可存在除了所列出元件之外的额外元件。

到燃气涡轮压缩机内的空气流的温度变化可产生压缩机内不均匀的空气密度分配。因此，压缩机叶片可能经历过早磨损，因为叶片经过变化密度的区域。因此，与接收具有基本上均匀温度分配的空气流(例如，温度变化小于大约20、17、15、12、10、8、6、4或2华氏度或更小)的压缩机相比，压缩机叶片的使用寿命缩短。因此，可需要监视到压缩机内的空气流的温度分布以检测过度温度变化(例如，温度变化大于大约2、4、6、8、10、12、15、17或20华氏度或更多)。举例而言，某些压缩机入口包括与空气流流体连通的多个热电偶。如果一个热电偶检测到温度显著不同于(例如，在过度温度变化限定的范围外)由其它热电偶检测的温度，那么操作者可被告知该条件，因此可采取校正行为。不利的是，由于热电偶仅测量与热电偶直接接触的空气温度，可能检测不到在热电偶之间的温度变化。而且，采用大量热电偶在经济上是不合需要的，且可阻挡空气流到压缩机内。

如果检测到过度温度变化，那么操作者可停用燃气涡轮发动机以减小过度压缩机叶片磨损的可能性。在某些实施例中，燃气涡轮发动机可用于在发电系统内发电。应了解，停用燃气涡轮发动机是在经济上不合需要的情形，这是由于损失发电能力。此外，手动校正过度温度变化的成因会是耗时且费力的过程，从而导致进一步经济损失。

本公开内容的实施例可检测到进入燃气涡轮压缩机的空气流的温度变化(诸如过度温度变化)，且自动补偿该温度变化，从而维持燃气涡轮发动机连续操作。举例而言，某些实施例包括朝向进入压缩机的流体流的热辐射检测器阵列。热辐射检测器阵列被配置成输出指示流体流的二维温度分布的信号。此外，在通信上联接到热辐射检测器阵列的控制器被配置成基于该信号来检测流体流的过度温度变化。该控制器也被配置成调整该温度控制装置的参数以补偿所检测的过度温度变化。举例而言，控制器可被配置成在流体流的一区域与流体流的平均温度之间的温差超过阈值的情况下检测到过度温度变化。或者，控制器可被配置成在流体流的第一区域与流体流的第二区域之间的温差超过阈值的情况下检测到过度温度变化。由于热辐射检测器阵列可监视流体流的整个二维截面，可检测到在流体流内的基本上所有温度变化。因此，控制器可在不利地影响压缩机的条件之前补偿过度温度变化。因此，压缩机叶片的使用寿命可延长，由此降低了燃气涡轮发动机的操作成本。

现转至附图，图1是涡轮系统10的方框图，其包括热控制系统，热控制系统被配置成调整到压缩机内的空气流的温度分布。涡轮系统10在下文中描述以提供本热控制系统的实施例的情形。应了解下文所述的热控制系统可用于调整到其它轴向压缩机内的空气流的温度分布，诸如用于空气分离设施、鼓风炉或采用压缩空气的其它应用的空气流的温度分布。此外，虽然在下文中描述了空气流，但是应了解本公开内容的某些实施例可用于调整进入压缩机的其它流体流(例如，二氧化碳、氮气等)的温度分布。

在本实施例中，涡轮系统10包括燃料喷射器12、燃料供应14和燃烧器16。如图所示，燃料供应14发送液体燃料和/或气体燃料(诸如天然气)到燃气涡轮系统10通过燃料喷射器12到燃烧器16内。如下文所讨论的那样，燃料喷射器12被配置成喷射燃料并混合燃料与压缩空气。燃烧器16点燃并燃烧该燃料-空气混合物，且然后将热的加压废气传递到涡轮18内。应了解，涡轮18包括具有固定静叶或叶片的一个或多个定子，和具有相对于定子旋转的叶片的一个或多个转子。废气经过涡轮转子叶片，由此驱动涡轮转子旋转。在涡轮转子与轴杆19之间的联接将引起轴杆19旋转，轴杆19也联接到在整个燃气涡轮系统10上的若干构件，如图所示。最终，燃烧过程的排气可经由排气出口20从燃气涡轮系统10出来。

压缩机22包括刚性地安装到转子上的叶片，转子由轴杆19驱动旋转。随着空气经过旋转的叶片，空气压力增加，由此向压缩机16提供充分空气用于适当燃烧。压缩机22可经由入口24将空气吸入到燃气涡轮系统10。另外，轴杆19可联接到负载26，负载26可经由轴杆19的旋转而被提供动力。应了解，负载26可为能使用燃气涡轮系统10的旋转输出的动力的任何合适装置，诸如发电设施或外部机械负载。举例而言，负载26可包括发电机、飞机的螺旋桨等。如将在下文中详细地讨论的那样，入口24经由一个或多个温度控制装置31将空气30抽吸到燃气涡轮系统10内，温度控制装置31为诸如入口散热系统(inlet bleed heat system)、喷雾器系统、冷冻器系统和/或蒸发冷却系统。空气30然后流经压缩机22叶片，其向燃烧器16提供压缩空气32。特别地，燃料喷射器12可将压缩空气32和燃料14作为燃料-空气混合物34喷射到燃烧器16内。或者，压缩空气32和燃料14可直接喷射到燃烧器内用于混合和燃烧。

如图所示，涡轮系统10包括热控制系统36，热控制系统36被配置成调整到压缩机22内的空气流的温度分布。在本实施例中，热控制系统36包括朝向通过压缩机入口24的空气流动的辐射检测器阵列，诸如图示的热辐射检测器阵列38。热辐射检测器阵列38被配置成输出指示空气流的二维温度分布的信号。举例而言，如在下文中详细地讨论的那样，热辐射检测器阵列38可包括多个热电堆元件，其中每个元件朝向空气流的不同区域。每个检测器阵列被配置成输出相应区域的温度，可形成空气流的二维温度分布。如图所示，该热辐射检测器阵列38朝向基本上垂直于空气流向的入口24的截面39。在此配置中，可监视空气流的整个二维截面，由此确保检测到空气流的基本上任何温度变化。而且，由于热辐射检测器阵列38可监视空气温度而不直接接触空气，检测器阵列38可位于到压缩机22内的流动路径之外，由此基本上减小或消除与热电偶测量相关联的空气流量限制。

应了解，热辐射检测器阵列38测量来自物体的电磁能以确定物体的温度。举例而言，检测器阵列38可测量波长在红外光谱内的热辐射。如将在下文中详细地讨论的那样，特定红外发射的强度可与物体温度成比例。在某些实施例中，热辐射检测器阵列38被配置成检测这种发射且输出指示温度的信号。还应了解的是，各种热辐射检测器阵列配置可用于确定到压缩机22内的空气流的二维温度分布。如先前所讨论的那样，某些检测器阵列38可包括一系列热电堆元件。应了解，热电堆包括串联的多个热电偶以获得增强的信号输出。热电偶通过在热接点与冷接点之间生成电动势(emf)而测量在接点之间的温差。举例而言，热接点可朝向空气流以测量热辐射，而冷接点可联接到散热器使得冷接点的温度基本上等于周围温度。由于热电偶串联，热电堆取得所有热电偶的emf之和以提供增强的电压输出。形成热电堆元件阵列可生成空气流的二维温度分布，其中每个热电堆元件提供相应监视区域的温度。在某些实施例中，热电堆阵列可为单个固态器件，其中每个热电堆元件形成于该器件表面上。替代实施例可采用辐射高温计、红外检测器(例如，CCD、FPA等)，或被配置成输出到压缩机22内的空气流的二维温度分布的其它热辐射检测器阵列。

在本实施例中，热辐射检测器阵列38在通信上联接到控制器40。控制器40被配置成基于由热辐射检测器阵列38输出的指示二维温度分布的信号来检测空气流的过度温度变化。如在下文中详细地讨论的那样，入口24可包括一个或多个温度控制装置31，其被配置成改变到压缩机22内的空气流的温度分布。如果这些温度控制装置31之一未适当地操作，那么可在入口24内形成温度变化。如先前所讨论的那样，这种温度变化可引起在压缩机22内的密度梯度，导致压缩机构件过早磨损。因此，控制器40可监视由热辐射检测器阵列38测量的二维温度分布以判断空气流的温度变化是否超过压缩机设计标准。如下文详细地讨论的那样，控制器40然后可调整温度控制装置31的参数以补偿所检测的温度变化。

虽然在本实施例中单个热辐射检测器阵列38朝向通过入口24的空气流，但是应了解在替代实施例中可使用多个检测器阵列38来监视入口24的各个区域。举例而言，某些实施例可包括多个温度控制装置31，其中热辐射检测器阵列38朝向每个温度控制装置31下游的空气流。这些实施例可确保每个装置31向空气流提供基本上均匀的温度分配。在另外的实施例中，一系列热辐射检测器阵列38可沿着入口24安置，且被配置成监视入口24的多个截面39。在这些实施例中，控制器40可生成空气流的三维温度分布，从而能检测入口24内基本上任何位置的过度温度变化。

如先前所讨论的那样，温度控制装置31可为入口散热系统、喷雾器系统、冷冻器系统或蒸发冷却系统，以及被配置成改变入口空气流的温度分布的其它装置。在本实施例中，控制器40在通信上联接到温度控制装置31，且被配置成调整装置31的参数来补偿在入口24内检测的温度变化。举例而言，控制器40可被配置成在空气流的一区域与空气流的平均温度之间的温差超过阈值的情况下检测到过度温度变化。在此配置中，控制器40可调整温度控制装置31的参数以升高或降低该区域的温度，从而基本上降低空气流的温度变化。在某些实施例中，温度控制装置31是被配置成向空气流内喷射热或冷二次流体的二次流体喷射系统。在这些实施例中，控制器40可被配置成调整到空气流内的二次流体的温度和/或流率以补偿所检测的过度温度变化。因此，热控制系统36可形成空气流的基本上均匀的二维温度分布，从而显著地降低或消除由于压缩机22内的密度差异所致的过早压缩机磨损的可能性。

本实施例还包括在通信上联接到控制器40的用户界面42。用户界面42可包括数字显示器和/或图形界面，数字显示器被配置成显示由热辐射检测器阵列38的每个元件检测的温度，图形界面被配置成显示作为时间函数的温度。以此方式，操作者可监视温度分布以识别过度温度变化。此外，用户界面42可包括视觉和/或听觉警报器，其被配置成警示操作者过度温度变化。举例而言，如果控制器40判断出空气流的一个区域的温度显著地大于平均空气流温度，那么可启动听觉和/或视觉警报器。在某些实施例中，控制器40可在通信上联接到燃气涡轮系统10且被配置成响应于检测到过度温度变化而自动减小压缩机速度和/或停止系统10。以此方式，如果热控制系统36不能补偿过度温度变化，那么到压缩机22内的空气流可在显著叶片磨损之前减少或终止，从而确保压缩机22的完整性。

图2是压缩机入口24的实施例的示意图，压缩机入口24被配置成向压缩机提供空气流。如图所示，空气30进入到入口24且沿着下游方向44流向压缩机22。在本实施例中，空气通过天气防护罩(weatherhood)46进入到入口24。应了解，天气防护罩46包括被配置成使降雨、冰雹和/或雪远离入口24偏转的一系列板条，从而显著地减小了进入空气的水分含量。空气流然后通过过滤器组件48，过滤器组件48移除原本可能会进入燃气涡轮系统10的污垢和/或其它碎屑。

入口24还包括一系列温度控制装置31，其被配置成升高或降低到压缩机22内的空气流温度。举例而言，所图示的入口24包括蒸发冷却系统50，其利用水来冷却进入的空气。某些蒸发冷却系统喷洒水到位于进入空气的流动路径中的多孔介质上。随着空气经过该介质，从温热空气向水传热。此外，水的一部分蒸发，从而进一步降低空气温度。蒸发冷却系统50还可包括雾筛(mist screen)，其阻挡残余水滴流到压缩机22内。如图所示，热辐射检测器阵列38位于蒸发冷却系统50的下游。在此配置中，检测器阵列38测量蒸发冷却系统50下游的空气流的二维温度分布。因此，热控制系统36可检测由于蒸发冷却系统50的不当操作所致的过度温度变化。

如图所示，控制器40在通信上联接到蒸发冷却系统50。在此配置中，控制器40可调整蒸发冷却系统50的参数以补偿在蒸发冷却系统50下游检测的空气流内的过度温度变化。举例而言，如果到蒸发冷却系统50内的水流率太低，那么水可在到达多孔介质的每个区域之前蒸发。因此，接收充分水流的区域的温度可低于接收不充分水流的区域的温度。如果检测到这种温度变化，那么控制器40可增加到蒸发冷却系统50内的水流率，从而补偿温度变化且形成空气流基本上均匀的温度分配。或者，到蒸发冷却系统50的每个区域的水流率可被独立地调节。在此配置中，控制器40可调整到每个区域的水流量以形成具有基本上均匀温度分配的二维温度分布，从而补偿蒸发冷却系统50上游的温度变化。

入口24还包括位于蒸发冷却系统50下游的冷冻器系统52。冷冻器系统52包括一系列传热盘管，其被配置成从空气流向穿过盘管传递的冷冻流体传热。冷冻流体可为水、乙二醇或任何其它合适流体。冷冻流体可例如由燃烧发动机、电动马达或蒸汽涡轮驱动的机械制冷系统而冷却。冷冻器系统52可单独地或结合蒸发冷却系统50用于降低到压缩机22内的空气流的温度。应了解，降低空气温度增加空气流的密度，从而向燃气涡轮系统10提供额外空气供燃烧。

类似于上文所述的蒸发冷却系统50，热辐射检测器阵列38位于冷冻器系统52下游以监视从冷冻器系统52的空气流的二维温度分布。此外，控制器40在通信上联接到冷冻器系统52，且被配置成调整冷冻器系统52的参数以补偿所检测的过度温度变化。如在下文中更详细地讨论的那样，冷冻器系统52可包括沿着入口截面定位的多个独立控制的传热盘管。可通过控制到这些传热盘管中每一个的冷冻流体的流量来改变冷冻器系统52下游的空气流的二维温度分布。因此，控制器40可补偿所检测的空气流内的过度温度变化。

而且，入口24包括在冷冻器系统52下游的过渡部段54。过渡部段54被配置成减小入口24的截面积以基本上匹配压缩机22的吸入面积。入口24还包括消音器部段56，其被配置成减小与燃气涡轮系统10操作相关联的噪音。在本实施例中，入口散热系统58位于消音器部段56下游。入口散热系统58被配置成从压缩机排放空气向通过入口24流动的空气传热。应了解，来自压缩机22的空气流的温度可大于大约600，700，800或900华氏度或更高。随后，通过引导压缩机排放气体的一部分通过入口24内的一系列管，入口散热系统58可升高到压缩机24内的空气流的温度。举例而言，入口散热系统58可被配置成在涡轮系统10以减小功率操作期间显著减小入口24内冰形成的可能性。此外，通过加热到压缩机22内的空气流，入口散热系统58可显著地减小通过压缩机22回流的可能性，从而确保了燃气涡轮系统10的完整性。

如将在下文中详细地讨论的那样，热辐射检测器阵列38位于入口散热系统58下游且被配置成监视入口散热系统58下游的空气流的二维温度分布。此外，控制器40在通信上联接到入口散热系统58，且被配置成调整入口散热系统58的参数以补偿所检测的过度温度变化。举例而言，在某些实施例中，入口散热系统58被配置成以堵塞流动条件操作。换言之，充分的压缩机排放空气可喷射到入口散热系统58内以确保压缩机排放空气在整个系统58上基本上均匀地分配。但是，如果到入口散热系统58内的压缩机排放空气的流率不足以形成堵塞流动，那么可形成压缩机排放空气不均匀分配，从而导致在入口散热系统58下游入口空气流动的温度变化。因此，如果控制器40检测到空气流内过度温度变化，那么控制器40可增加到入口散热系统58内的压缩机排放空气的流率，从而恢复阻塞流动且在入口散热系统58下游形成空气流基本上均匀的温度分配。或者，到入口散热系统58的各个区域内的压缩机排放空气的流率可独立地调节。在此配置中，控制器40可调整到每个区域的压缩机排放空气流以形成具有基本上均匀温度分配的二维温度分布，从而补偿入口散热系统58上游的温度变化。

在本实施例中，入口24还包括喷雾器系统60，其被配置成进一步冷却到压缩机22内的空气流。在某些实施例中，喷雾器系统60包括一系列喷嘴，其被配置成喷洒水到空气流内。类似于上文所述的蒸发冷却系统50，在空气流与水之间的传热，以及水的蒸发，用于降低空气流的温度。应了解，喷雾器系统60可设有来自由(例如)燃烧发动机、电动马达或蒸汽涡轮驱动的泵的高压水供应。

另一热辐射检测器阵列38可位于喷雾器系统60下游以测量喷雾器60下游的空气流的二维温度分布。如图所示，控制器40在通信上联接到喷雾器系统60且被配置成调整喷雾器系统60的参数以补偿所检测的喷雾器系统60下游的空气流的过度温度变化。举例而言，在某些实施例中，喷雾器系统60可分成一系列区域，其中每个区域包括多个喷嘴和控制到喷嘴的水流量的阀。在这些实施例中，如果控制器40检测到在一个区域与空气流的平均温度之间的温差，那么控制器40可增加或减少到该区域的水流量以进行补偿。举例而言，每个阀可在通信上联接到控制器40使得控制器40可调节通过阀的流量以形成到相应区域的所需水流率。以此方式，热控制系统36自动地调整喷雾器系统60下游的空气流的二维温度分布，以确保压缩机22接收具有基本上均匀温度分配的空气流。

虽然图示喷嘴24包括蒸发冷却系统50、冷冻器系统52、入口散热系统58和喷雾器系统60，但是应了解替代喷嘴可包括额外温度控制装置31。举例而言，如在下文中详细地描述，入口24可包括二次流体喷射系统，二次流体喷射系统被配置成将二次流体喷射到空气流内以改变二维温度分布。其它入口可省略上述温度控制装置31的某些。举例而言，某些实施例可仅包括入口散热系统58和蒸发冷却系统50。应了解，其它入口配置可包括温度控制装置31的替代组合。

图3是热控制系统36的实施例的示意图，热控制系统36具有热辐射检测器阵列38，热辐射检测器阵列38朝向通过压缩机入口的空气流。在图示配置中，热辐射检测器阵列38位于入口24外，由此确保空气流并不受热控制系统36限制。如图所示，入口24包括观察端口62，观察端口62被配置成使得热辐射检测器阵列38能接收由入口24内的空气流发出的热辐射。应了解，观察端口62可包括对于由阵列38测量的波长基本上透明的材料。举例而言，如果检测器阵列38被配置成监视红外光谱内的热辐射，那么观察端口62可包括对于红外辐射基本上透明的材料，诸如蓝宝石或红外透明塑料。由于这种配置，热辐射检测器阵列38可测量到压缩机22内的空气流的二维温度分布，而不会阻挡空气流。

在本实施例中，滤波器64和透镜66位于观察端口62与热辐射检测器阵列38之间。在某些实施例中，检测器阵列8可包括多个热电堆元件以测量由空气流发出的热辐射。在这些实施例中。每个热电堆元件包括多个电串联的热电偶以提供增强的输出信号。应了解，热电堆元件可检测多种热辐射波长。举例而言，特定热电堆元件可检测在大约0.8微米至40微米范围内的红外光谱内的电磁波长。还应了解，在红外光谱内的波长的特定子集可特别适合于温度测定。因此，带通滤波器64可用于限制入射于检测器阵列38上的波长范围。举例而言，在某些实施例中，带通滤波器64可被配置成阻挡具有在大约2至20微米、4至18微米、6至16微米、8至14微米或约7.2至12.4微米之间的范围外的波长的电磁辐射。因此，滤波器64便于波长范围适合于每个热电堆元件的热辐射传递到检测器阵列38以输出量值与测量的温度成比例的信号。检测器阵列38可集合来自热电堆元件的信号，且向控制器40输出指示到压缩机22内的空气流的二维温度分布的信号。

应了解替代实施例可采用具有其它波长范围的其它带通滤波器。而且，某些实施例可采用高通滤波器、低通滤波器或可省略滤波器。此外，虽然采用热电堆元件的热辐射检测器阵列38在本实施例中采用，但是应了解其它检测器元件(诸如CCD、FPA或高温计)可用于替代实施例中。

本热控制系统36还包括光学聚焦装置(诸如透镜)，其被配置成将热辐射聚焦到检测器阵列38上。应了解透镜66可包括任何合适材料，诸如塑料或玻璃。在某些实施例中，透镜66可与滤波器64组合为单个元件。在另外的实施例中，透镜66可省略使得热辐射直接传递到热辐射检测器阵列38上。

本实施例还包括第二光学聚焦装置，诸如图示的反射镜68。反射镜68被配置成从空气流向热辐射检测器阵列38上引导热辐射。在某些实施例中，反射镜68可包括基板(例如，玻璃、塑料等)和安置于基板上的反射性涂层(例如，银、铬)。或者，反射镜68可由诸如抛光不锈钢的反射性材料制成。本实施例采用凹反射镜68以形成所需视场70。由于反射镜68的形状和热辐射检测器阵列38的位置，形成具有角度72的视场70。举例而言，在某些实施例中，角度72可大于大约5度、10度、20度、40度、60度、80度、100度、120度、140度或160度或更大。如先前所讨论的那样，热辐射检测器阵列38可朝向入口24的整个截面39以形成空气流的二维温度分布。因此，可选择角度72使得视场70在所需测量位置包括整个入口截面39。因此，热控制系统36可检测到空气流内的任何温度变化，这与采用不可检测热电偶之间的温度变化的直接接触热电偶的配置相反。应了解替代实施例可采用凸反射镜或基本上平的反射镜来将热辐射导向检测器阵列38。在另外的实施例中，反射镜68可省略，且热辐射检测器阵列38可朝向空气流。在这些实施例中，透镜66(若存在)可用于基于透镜66形状和光学性质而形成所需视场70。

如先前所讨论的那样，本热辐射检测器阵列38包括热电堆元件，其被配置成将所检测的热辐射转变成输出信号。由于热电堆元件包括串联的多个热电偶，热电堆元件输出量值与每个相应元件视场内的区域温度成比例的电信号。检测器阵列38可集合来自热电堆元件的信号，且向控制器40输出指示到压缩机22内的空气流的二维温度分布的信号。控制器40被配置成接收此信号，且基于该信号(例如，经由查找表、算法等)确定入口截面39内的空气流的二维温度分布。在本实施例中，控制器40在通信上联接到用户界面42，用户界面42包括显示器74和警报器76。显示器74被配置成作为时间的函数呈现每个热电堆元件所检测的温度的图形表示。如图所示，显示器74包括曲线图78，其具有代表时间的x轴80和代表温度的y轴82。如先前所讨论的那样，检测器阵列38的每个热电堆元件被配置成输出指示元件视场内的区域温度的信号。在本实施例中，曲线图78包括代表作为时间函数的每个区域的温度的一系列曲线83。本曲线图78包括四条曲线83，表明热辐射检测器阵列38包括四个热电堆元件。但是，应了解检测器阵列38可包括更多或更少的元件，导致在曲线图78上显示的更多或更少的曲线83。

曲线图78还包括指示空气流的平均温度的虚线84。如先前所讨论的那样，热辐射检测器阵列38可朝向入口24的整个截面39以形成空气流的二维温度分布。通过平均在每个区域(例如，在每个热电堆元件的视场内的区域)内的温度，可计算空气流的平均温度。在某些实施例中，可需要压缩机22接收温度变化在所限定的平均空气温度的限定范围内的空气流。因此，控制器40可被配置成比较每个区域的温度与平均温度以判断是否存在过度温度变化。在这些实施例中，曲线图78包括对应于所需温度范围的下阈值86和上阈值88。举例而言，可需要某些压缩机接收平均空气温度范围在10、9、8、7、6、5、4、3或2华氏度内的空气。在这些配置中，控制器40可在一个区域内的温度超过上阈值88或小于下阈值86的情况下识别入口24内的过度温度变化。或者，上阈值88和下阈值86可基于在所检测的温度与平均温度之间的百分比差来限定。举例而言，在某些实施例中，可需要压缩机22接收在平均空气温度范围的15％、12％、10％、8％、6％、4％内或更小的空气。

在替代实施例中，控制器40可被配置成通过比较在区域之间的温差与阈值而检测到压缩机22内的空气流的过度温度变化。在这些实施例中，显示器74可被配置成示出指示一区域的最大检测温度与一区域的最小检测温度之间的差的单个曲线。曲线图也可包括指示最大所需温度变化的阈值。如果在最大检测的温度与最小检测温度之间的温差超过该阈值，那么控制器40可识别在空气流内的过度温度变化。举例而言，对于特定压缩机配置，指示过度温度变化的阈值可小于大约20、17、15、12、10、8、6、4或2华氏度或更小。或者，阈值可定义为最小检测温度与最大检测温度之间的百分比差。在此配置中，阈值可对应于30％、25％、20％、15％、10％、5％或更小的百分比差。

如果检测到过度温度变化，那么控制器40可发送信号到温度控制装置31，指导温度控制装置31改变空气流的二维温度分布以补偿所检测的过度温度变化。具体而言，控制器40可指导温度控制装置31来升高或降低一区域的温度使得该区域温度在所需范围内(例如，在平均空气流温度公差内)。或者，控制器40可指导温度控制装置31升高或降低最冷区域的温度和/或降低最热区域的温度以减小温差低于阈值。以此方式，热控制系统36可向压缩机22提供基本上均匀的温度分配，从而显著地降低过度叶片磨损的可能性。

如果控制器40不能补偿所检测的过度温度变化，那么控制器40可启动在用户界面42内的警报器76。如先前所讨论的那样，警报器76可为听觉警报器和/或视觉警报器，其被配置成警示操作者所检测到条件。操作者然后可采取适当校正行为来解决空气温度变化。此外，控制器40和/或用户界面42可在通信上联接到燃气涡轮发动机10，且被配置成减小压缩机速度和/或在控制器40不能经由温度控制装置31的操作而补偿过度温度变化的情况下停用发动机。举例而言，在某些实施例中，如果温度变化超过第一阈值，那么控制器40可减小发动机功率，从而减小压缩机速度。如果温度变化超过高于第一阈值的第二阈值，那么控制器40可停用燃气涡轮发动机10。这些行为可显著地延长压缩机叶片的操作寿命，从而降低涡轮发动机维护成本。

图4是热控制系统36的实施例的示意图，其包括二次流体喷射系统90，二次流体喷射系统90被配置成调整通过压缩机入口24的空气流的温度分布。具体而言，二次流体喷射系统90被配置成喷射二次流体到入口24内，从而改变该空气流的二维温度分布。在本实施例中，二次流体喷射系统90包括四个单元92，每个被配置成喷射二次流体到空气流内。通过改变到每个单元92内的二次流体的温度和/或流率，可调整空气流的二维温度分布以补偿所检测的过度温度变化。虽然在本实施例中采用四个单元92，但是应了解替代实施例可包括更多或更少的单元92。举例而言，某些实施例可包括2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个或更多的单元92。应了解，二维温度分布的准确度可至少部分地取决于在二次流体喷射系统90内所用的单元92的数量。

在某些实施例中，二次流体喷射系统90可位于蒸发冷却系统50、冷冻器系统52、入口散热系统58和喷雾器系统60的下游。在此位置，二次流体喷射系统90可补偿由上游温度控制装置31中每一个引起的温度变化。在本实施例中，二次流体喷射系统90被配置成沿着下游方向44喷射热空气或冷空气到空气流内。但是，应了解在替代实施例中可喷射替代二次流体(例如，二氧化碳、氮气等)。

如图所示，每个单元92包括开口94，开口94被配置成从相应管道96接收二次空气流。联接到每个管道96的阀98被配置成控制从集管100到每个单元92的二次空气流量。如在下文中详细地讨论的那样，每个阀98在通信上联接到控制器40使得控制器40可调节到每个单元92内的二次空气流量。在本实施例中，鼓风机102和加热器/冷冻器104与集管100流体连通。鼓风机102被配置成向单元92提供二次空气流，而加热器/冷冻器104被配置成调整二次空气的温度。应了解，鼓风机102可由例如燃烧发动机、电动马达或蒸汽涡轮驱动。而且，加热器/冷冻器104可包括电加热设备，机械制冷系统，热交换器，或者被配置成改变由鼓风机102提供的二次空气温度的其它装置。在替代实施例中，集管100可联接到压缩机22，且被配置成接收压缩机排放空气流。在另外的实施例中，集管100可联接到蒸汽源使得蒸汽可被喷射到每个单元92内以补偿空气流的温度变化。

图示热辐射检测器阵列38朝向二次流体喷射系统90，使得二次流体喷射系统90下游的空气流的整个截面在检测器阵列38的视场70内。如先前所讨论的那样，热辐射检测器阵列38可包括多个热电堆元件106，其中每个热电堆元件朝向空气流截面的不同区域。在此配置中，热辐射检测器阵列38可输出指示每个区域的温度的信号，使得控制器40可形成空气流的二维温度分布。

在本实施例中，热辐射检测器阵列38包括热电堆元件106的2x2矩阵。在此配置中，热辐射检测器阵列38的每个元件106可朝向相应单元92使得可独立地监视在每个单元92下游流动的空气温度。但应了解替代热辐射检测器阵列38可包括更多或更少的热电堆元件106。举例而言，某些热辐射检测器阵列38可包括多于1个、2个、4个、6个、8个、10个、15个、20个、25个、30个，或更多的行，和/或多于1个、2个、4个、6个、8个、10个、15个、20个、25个、30个或更多的列。应了解某些热辐射检测器阵列38可为圆形、椭圆形或多边形，以及其它形状，其中热电堆元件106基本上覆盖检测器阵列38的表面。而且，应了解替代热辐射传感器(例如，CCD、FPA、高温计等)可形成热辐射检测器阵列38的元件。

应了解，热控制系统36的总敏感性可取决于热电堆元件106的敏感性、热辐射检测器阵列38的准确度、在系统36内的光和/或电噪音、控制器40内的信号调节器的准确度、热辐射传感器光学器件的品质、每个热电堆元件的视场和/或由控制器40用于计算温度以及其它因素的技术。举例而言，在某些实施例中，热控制系统36能识别小于大约2、1、0.75、0.5或0.25华氏度或者更小的温度变化。因此，热控制系统36可在压缩机叶片过度磨损之前检测并补偿空气流内的热差异，从而显著地降低压缩机维护成本。由于热控制系统36的敏感性至少部分地取决于每个热电堆元件106的视场，应了解热控制系统敏感性可通过采用更大量的热电堆元件106而增强。以此方式，每个热电堆元件106将监视空气流更小的区域，从而增加每个元件106的敏感性。

如图所示，热辐射检测器阵列106在通信上联接到控制器40内的模拟至数字转换器(A/D)108。应了解，模拟至数字转换器108被配置成将指示二维温度分布的模拟信号转换成可由微处理器(μP)110处理的数字信号。微处理器110被配置成接收指示二维温度分布的数字信号，以识别过度温度变化，且调整二次流体喷射系统90的参数以补偿过度温度变化。在通信上联接到微处理器110的存储器112可包括与过度温度变化检测和补偿过程相关联的指令和/或可用作暂时存储位置。

在本实施例中，微处理器110在通信上联接到鼓风机驱动器114，鼓风机驱动器114被配置成改变来自鼓风机102的空气流率。微处理器110还在通信上联接到加热器/冷冻器驱动器116，加热器/冷冻器驱动器116被配置成改变在加热器/冷冻器104与来自鼓风机102的空气流之间的传热。而且，控制器110在通信上联接到过滤器118和阀驱动器120。阀驱动器120被配置成控制每个阀98的位置，而过滤器118限制阀移动速率以保护阀98的完整性。应了解，将二次空气喷射到入口空气流内在二次空气与入口空气之间传热，从而改变入口空气的温度。还应了解，传热程度至少部分地取决于二次空气的温度和二次空气到入口24内的流率。因此，微处理器110可被配置成调整二次空气的流率和/或温度以补偿所测量的通过入口24的空气流内的过度温度变化。

举例而言，如果在由图示热辐射检测器阵列38所监视的四个区域之一与空气流的平均温度之间的温差超过阈值，那么控制器40可调整到入口24内的二次空气流量以进行补偿。在一实施例中，微处理器110可计算足以减小温差低于阈值的传热程度。微处理器110然后可发送信号到鼓风机驱动器114、加热器/冷冻器驱动器116和/或阀驱动器120，指导驱动器114、116和/或120以形成所需传热程度。而鼓风机驱动器114可指导鼓风机102提供所需空气流率，加热器/冷冻器驱动器116可指导加热器/冷冻器104改变二次空气流的温度到所需温度，且阀驱动器120可打开与具有反常温度的区域相关联的阀98。以此方式，控制器40可经由二次流体喷射系统90通过添加或移除热来补偿所检测的空气流内的过度温度变化。

虽然在本实施例中控制器40控制鼓风机102、热交换器104和阀98，但是应了解在替代实施例中控制器40可控制二次流体喷射系统90的其它参数。举例而言，在二次流体喷射系统90喷射压缩机排放空气到入口24内的实施例中，控制器40可促动一系列阀以控制压缩机排放空气的流率。在另外的实施例中，控制器40可被配置成取决于所需传热程度来选择不同的流体源。举例而言，控制器40可选择压缩机排放空气来加热过冷区域，且来自鼓风机/冷冻器系统的冷冻空气冷却过热区域。以此方式，热控制系统36可补偿过度温度变化，从而显著地减小压缩机22内的密度差异且延长压缩机构件的操作寿命。

图5是热控制系统36的实施例的示意图，其被配置成调整到入口散热系统58内的压缩机排放空气的流量。如先前所讨论的那样，入口散热系统58被配置成从压缩机排放空气向通过入口24流动的空气传热。因此，入口散热系统58可在涡轮系统10以减小的功率操作期间显著减小入口24内冰形成的可能性。此外，通过加热到压缩机22内的空气流，入口散热系统58可显著地减小通过压缩机22回流的可能性，从而确保了燃气涡轮系统10的完整性。

如图所示，入口散热系统58包括分配集管121和加热管122。在图示配置中，分配集管121从压缩机接收空气流且分配空气到加热管122。在某些实施例中，来自压缩机22的空气流的温度可大于大约600，700，800或900华氏度或更高。因此，由于在下游方向44流经入口24的空气流接触加热管122，来自压缩机排放空气的热被传到入口24内的空气流。应了解，到入口空气的传热程度可至少部分地取决于加热管122的数量。虽然在本实施例中采用四个加热管122，但是应了解在替代实施例中可利用更多或更少的管122。举例而言，某些入口散热系统58可包括多于1个、2个、3个、4个、5个、10个、15个、20个、25个、30个或更多的管122。

如图所示，热辐射检测器阵列38朝向入口散热系统58使得入口散热系统58下游的空气流的整个截面在检测器阵列38的视场70内。以此方式，检测器阵列38可监视入口散热系统58下游的空气流的二维温度分布，从而确保检测到由入口散热系统58引起基本上任何温度变化。如先前所讨论的那样，热辐射检测器阵列38可包括多个热电堆元件106，其中每个热电堆元件朝向空气流截面的不同区域。在此配置中，热辐射检测器阵列38可输出指示每个区域温度的信号使得控制器40可形成空气流的二维温度分布。

在本实施例中，热辐射检测器阵列38包括热电堆元件106的4乘4矩阵。在此配置中，热辐射检测器阵列38的每个列可朝向相应加热管122使得可独立地监视在每个加热管122下游流动的空气温度。但如先前所讨论的那样，替代热辐射检测器阵列38可包括更多或更少的热电堆元件106。

类似于上文参考图3所述的热控制系统36，图示热控制系统36包括在通信上联接到控制器40的用户界面42。图示用户界面42包括数值显示器124，数值显示器124被配置成呈现在检测器阵列38的视场70内每个区域温度的数值表示。在本实施例中，显示器124被配置成输出每个监视的区域与空气流的平均温度之间的温差。应了解替代实施例可包括显示器124，显示器124被配置成呈现每个区域的绝对温度。在本实施例中，温度值以华氏度示出。

如先前所讨论的那样，控制器40可被配置成通过比较每个监视区域与平均空气流温度之间的温差与阈值来检测空气流内的过度温度变化。在图示实施例中，阈值为5华氏度，其对应于到压缩机22的空气流内的最大预期温度变化。如先前所讨论的那样，在替代实施例中可采用更高或更低阈值。由于图示热辐射检测器阵列38包括四行热电堆元件106，因此每行测量相应加热管122下游的空气流温度。如图所示，在显示器124的左列内的每个温度指示与平均温度小于5度的温差。同样，在右列和自左边第二列内的温差在5度公差内。因此，显示器124指示相对应的加热管122并未引起过度温度变化。相比而言，对应于自右边第二加热管122的温度测量表明管122未有效地加热周围空气。具体而言，对应于自右边的第二加热管122下游的空气流的每个区域的温度低于平均温度5度以上。因此，控制器40将检测到过度温度变化且调整入口散热系统58的参数以进行补偿。

在本实施例中，集管121经由在压缩机22与入口散热系统58之间延伸的管道126而被供应压缩机排放空气。如图所示，阀128联接到管道126且被配置成调节到入口散热系统58内的压缩机排放空气流量。如先前所讨论的那样，入口散热系统58被配置成以堵塞流动条件操作。因此，如果到入口散热系统58内的压缩机排放空气的流率不足以形成堵塞流动，那么可形成压缩机排放空气不均匀分配。这种不均匀的压缩机排放空气分配可导致与自右边第二加热管122相关联的检测的过度温度变化。为了补偿所检测的过度温度变化，控制器40可通过增加到集管121内的压缩机排放空气的流率而恢复通过入口散热系统58的阻塞流动。具体而言，控制器40可指导阀128允许更高流率的压缩机排放空气到入口散热系统58内，从而形成堵塞流动且显著减小或消除所检测的过度温度变化。但是，如果控制器40不能降低温度变化低于阈值(例如，5华氏度)，那么控制器40可指导用户界面启动警报器76，减小压缩机速度和/或停用压缩机22。

在替代实施例中，可独立地调节到每个加热管122内的压缩机排放空气的流率。在此配置中，控制器40可调整到每个管122内的压缩机排放空气流以形成具有基本上均匀温度分配的二维温度分布，从而补偿入口散热血热系统58上游的温度变化。举例而言，控制器40可指导入口散热系统58提供额外压缩机排放空气到从右边的第二加热管122内以补偿所检测的温度变化。

图6是被配置成调整到冷冻器系统52内的冷冻流体流量的控制系统36的实施例的示意图。如图所示，冷冻器系统52包括三个传热盘管130，其被配置成从入口空气到盘管130内循环的冷冻流体传热。如先前所讨论的那样，冷冻流体可由(例如)机械制冷系统生成。虽然在本实施例中采用三个传热盘管130，但是应了解在替代实施例中可利用更多或更少的盘管130。举例而言，某些冷冻器系统52可采用1个、2个、3个、4个、5个、6个、或更多的传热盘管130。

如图所示，传热盘管130水平地布置于入口24上。在此配置中，一行或多行热电堆元件106朝向每个传热盘管130下游的空气流。举例而言，顶部两行元件106朝向顶部传热盘管130。在本实施例中，显示器124被配置成输出每个监视的区域与空气流的平均温度之间的温差。如在显示器124上看出的那样，在由顶部两行监视的区域内的空气温度比底部两行监视的区域内的空气温度高。具体而言，在顶行内的每个热电堆元件106检测到空气温度高于入口24内平均空气温度5度。这种温度变化可表明顶部传热盘管130并未有效地操作。因此，控制器40将检测到前往压缩机22的空气流内的过度温度变化，且调整冷冻器系统52的参数进行补偿。

如图所示，歧管132向每个传热盘管130提供冷冻流体供应。歧管132包括一系列阀134，其被配置成独立地调节到每个传热盘管130的冷冻流体流量。在本实施例中，每个阀134在通信上联接到控制器40使得控制器40可基于在冷冻器系统52下游测量的空气流的二维温度分布来调整到每个传热盘管130内的冷冻流体流量。在图示配置中，在顶部传热盘管130下游的空气流与平均空气流温度之间的温差大于公差(例如，5华氏度)。因此，控制器40可指导阀134供应顶部传热盘管130以增加冷冻流体流量。因此，顶部传热盘管130下游的空气流的温度可降低，由此显著地减小或消除所检测的过量温度变化。但是，如果控制器40不能降低温度变化低于阈值(例如，5华氏度)，那么控制器40可指导用户界面启动警报器76，减小压缩机速度和/或停用压缩机22。虽然图4和图5示出热控制系统36，热控制系统36被配置成分别补偿入口散热系统58和冷冻器系统52下游的温度变化，但是应了解可采用相似配置来补偿蒸发冷却系统50、喷雾器系统60或入口24内其它温度控制装置31下游的温度变化。

图7是用于调整通过压缩机入口24的空气流的温度分布的方法136的实施例的流程图。首先，如由方框138所表示的那样，经由热辐射检测器阵列38来测量空气流的热辐射。如先前所讨论的那样，热辐射检测器阵列38可包括多个热电堆元件，每个热电堆元件朝向空气流的不同区域。每个热电堆元件被配置成输出量值与相应区域温度成比例的信号。热辐射检测器阵列38被配置成集合来自每个元件的信号，且输出由此产生的信号到控制器40。之后，如由方框140所表示的那样，基于热辐射测量来确定空气流的二维温度分布。举例而言，控制器40可从热辐射检测器阵列38接收由此产生的信号，且基于每个热电堆元件信号的量值来确定二维温度分布。然后可生成并显示二维温度分布的表示，如由方框142所表示。举例而言，显示器74可呈现一系列曲线83，作为时间的函数示出每个区域的温度。或者，显示器124可呈现每个区域的温度的数字表示。

之后，如由方框144所表示的那样，可基于二维温度分布检测到空气流的过度温度变化。举例而言，控制器40可被配置成在空气流的一区域与空气流的平均温度之间的温差超过阈值的情况下检测到过度温度变化。或者，控制器40可被配置成在空气流的第一区域与空气流的第二区域之间的温差超过阈值的情况下检测到过度温度变化。如果检测到过度温度变化，那么如由方框146所表示的那样，可调整温度控制装置31的参数以补偿过度温度变化，如由方框148所表示。举例而言，控制器40可增加到入口散热系统58的压缩机排放空气的流量以形成阻塞流动，其在整个系统58上均匀地分配压缩机排放空气。此外，控制器40可调节冷冻流体到冷冻器系统52的特定传热盘管130内的流量，以在冷冻器系统52下游的空气流内形成基本上均匀的空气分配。而且，控制器40可改变到二次流体喷射系统90的特定单元92内的二次流体的温度和/或流率以补偿所检测的过度温度变化。这种温度控制装置31可独立地或组合地调节以显著地减小或消除所检测的过度温度变化。

应了解如果检测到空气流的过度温度变化，那么控制器40可开始替代行为。举例而言，控制器40可调整到蒸发冷却系统50或喷雾器系统60内的流量以补偿在相应温度控制装置31下游检测到的过度温度变化。或者，如果控制器40不能降低温度变化低于阈值，那么控制器40可指导用户界面42启动警报器76减小和/或停用压缩机22。在另外的实施例中，控制器40可调整压缩机的操作(例如，降低压缩机速度)以减轻原本可能会由于过度温度变化所致的叶片磨损。

本书面描述使用实例来公开本发明(包括最佳实施方式)，且也能使本领域技术人员实践本发明(包括做出和使用任何装置或系统和执行任何合并的方法)。专利保护范围由权利要求限定，且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果其它实例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件或者如果其它实例包括与权利要求的字面语言并无实质不同的等效结构元件，那么其它实例预期在权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种系统(10)，包括：

辐射检测器阵列(38)，其朝向到压缩机(22)内的流体流，所述辐射检测器阵列(38)被配置成输出指示所述流体流的二维温度分布的信号；以及

控制器(40)，其在通信上联接到所述辐射检测器阵列(38)，所述控制器(40)被配置成基于所述信号来检测所述流体流的温度变化，且调整温度控制装置(31)的参数来补偿所检测的温度变化。

2.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述辐射检测器阵列(38)包括多个热电堆元件(106)。

3.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述辐射检测器阵列(38)被配置成检测波长在红外光谱内的热辐射。

4.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于包括光学聚焦装置(66，68)，其被配置成将来自所述流体流的热辐射聚焦到所述辐射检测器阵列(38)上。

5.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述控制器(40)被配置成如果所述流体流的第一区域与所述流体流的平均温度之间的第一温差超过第一阈值时，如果所述流体流的第一区域与所述流体流的第二区域之间的第二温差超过第二阈值时，或者是两种情况的组合时，检测到温度变化。

6.根据权利要求5所述的系统(10)，其特征在于，所述温度控制装置(31)被配置成改变所述流体流的第一区域的第一温度、改变所述流体流的第二区域的第二温度或两者的组合，以便减小所述第一温差低于所述第一阈值、减小所述第二温差低于所述第二阈值或者其组合。

7.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述温度控制装置(31)包括入口散热系统(58)、喷雾器系统(60)、冷冻器系统(52)、蒸发冷却系统(50)或其组合。

8.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述温度控制装置(31)包括二次流体喷射系统(90)，所述二次流体喷射系统(90)被配置成喷射热的或冷的二次流体到所述流体流内。

9.根据权利要求8所述的系统(10)，其特征在于，所述温度控制装置(31)的参数包括所述二次流体的温度、所述二次流体的流率或其组合。

10.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于包括具有压缩机(22)的燃气涡轮发动机。

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