CN107002560A - 用于涡轮机的由排出回路供应的冷却设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种涡轮机(10)，该涡轮机包括：‑压气机(56)、尤其是高压压气机的排放设备(62)，该排放设备包括所述压气机(56)的至少一个排放阀(66)，该至少一个排放阀的一个出口被连接到适合于排出排放空气流的排放回路(68)；以及‑至少一个用于冷却至少一个构件(18)的冷却设备(50)，该至少一个用于冷却至少一个构件的冷却设备包括热交换器(32)以及喷嘴(52)，该热交换器的空气出口被连接到射流泵式喷射器(46)，该喷射器包括用于来自于所述空气出口的次级空气流的空气通路管道(48)，该喷嘴用于在所述空气通路管道(48)中喷射主空气流，其特征在于，喷嘴(52)被连接到所述排放回路(68)。
Description
技术领域
本发明涉及诸如在民用航空中使用的以及设有润滑油流通所通过的在某些运行阶段期间必须被冷却的单元的涡轮发动机的领域并且尤其涉及涡轮螺旋桨发动机，但还涉及高功率双路式涡轮喷气发动机。该单元例如是减速箱。
背景技术
为了增强该涡轮发动机的性能，同时减小噪音和燃料消耗，诸如涡轮螺旋桨发动机的涡轮发动机必须具有大的直径、“多叶片”型的低转速螺旋桨。然而，由于机械损失，即，由于摩擦，由以高速旋转的气体发生器通过机械减速箱传递到以低速旋转的螺旋桨的功率产生大量的热量。应当理解的是，在遭受涡轮发动机的性能降低的风险下，该热量必须被有效地排出或耗散，以防止减速箱的诸如齿轮和轴承的机械元件快速弱化或防止减速箱润滑油的质量降低。然而，即使当性能接近于或略高于99％时，具有10,000kW机械功率的涡轮发动机的减速箱然而由于机械损失排出接近于100kW的热功率。将这种类型的热量排出在现有技术的领域中是众所周知的，即，在诸如油散热器的散热器中或在例如被称为ACOC(空气冷却/油冷却器Air Cooled/Oil Cooler)的交换器的空气/油热交换器中通过泵或热虹吸管使减速箱润滑油在闭合的回路中流通来耗散这种热功率。
已知提出了一种诸如在文件EP-0511770-A1中已知的涡轮螺旋桨发动机，该涡轮螺旋桨发动机包括吸斗，交换器被设置在该吸斗中，润滑油流通通过该交换器。
在这种涡轮螺旋桨发动机中，移动穿过交换器的空气使热量朝向吸斗的外部排出并且被冷却的润滑油经由冷却回路返回到减速箱。可选地，翻板阀可位于吸斗的入口或出口处以调节穿过交换器的空气流，以便调节润滑油的温度，例如对于涡轮螺旋桨发动机运行阶段，散热器相对于其必须排出的热功率被超裕度设计。
然而，对于低飞机速度和由此正在运行的涡轮螺旋桨发动机，穿过交换器的空气流可能是不充足的。为了克服这个缺点，已知待提出的涡轮螺旋桨发动机包括冷却设备，该冷却设备包括交换器，该交换器的空气出口被连接到射流泵类型的喷射器。这种喷射器包括导通管道，该导通管道用于来自于交换器的次级空气流，该交换器包括至少一个喷嘴，该至少一个喷嘴用于喷射来自于涡轮螺旋桨发动机的压气机的主空气流，用以通过文丘里效应使次级空气流加速。在喷嘴的下游，具有减小的截面的第一部段形成了混合器，并且具有较大的截面的第二部段形成了扩压器。文件US-8261527-B1中公开了这种设备。
更具体地，文件EP-1018468-A1和US-8261527-B1提出了一种之前所描述的类型的涡轮螺旋桨发动机，该涡轮螺旋桨发动机包括被安装在喷射器管道的下游的翻板阀，该翻板阀尤其使得能够调节空气流。
通常，喷射喷嘴由抽取管线(line take-off)或排放管道供应，该抽取管线或排放管道在涡轮螺旋桨发动机的压气机上选择性地通过阀来实现，该阀使得因此被排放的空气流能够根据喷嘴的供应需求流通。
典型地，射流泵被用于弥补穿过交换器的不充足的次级空气流，通常，在低空气流速度穿过交换器的情况下，例如当涡轮发动机所安装到的飞机以低速滑行或停止待起飞时出现这种构造。
虽然传统地，大多数的涡轮发动机在压气机上包括传统的用于供应不同设备(诸如例如用于对关联的航空器的客舱进行加压或空气调节的设备)的空气排放设备，但该涡轮发动机可进一步包括用于防止这些涡轮发动机的压气机中的、尤其是高压压气机中的任何抽吸现象(pumping phenomena)的排放设备。
实际上，在涡轮发动机中，空气被导引穿过多个压气机级到达燃烧室。当空气穿过接续的压气机级时，空气压力增大。在某些情况下，例如当发动机以低速运行时，可能发生抽吸现象。
抽吸是特定于动力压气机的基本周期性现象。实际上，通过在成排的叶片中移动的气体中交换能量而得到了在压气机中进行压缩。以与飞机机翼相同的方式(该飞机机翼在高攻角和低速度下丧失了其升力并且“分离”)，压气机可分离。在减小的流下，压气机不再使得能够推动空气流。因为压气机形成了用于两个不同的压力网络(即分别为抽吸网络和反吹网络)的接口，所以如果发生分离，则具有最高压力的反吹网络的容量可能通过压气机中的逆流排出到抽吸网络的容量中。
当反吹网络已充分地排出到抽吸网络中时，压气机达到了新的运行工况，该新的运行工况使得该压气机能够重新建立沿正确的方向的流，直至新的不稳定周期再次开始为止。
流中的这些相当大的被称为抽吸的周期性波动对应于一系列的冲击，这一系列的冲击的机械后果可能是灾难性的，并且例如导致叶片断裂或极高的径向振动，引起离心式压气机上的内部密封设备毁坏。
结果是，当前的涡轮发动机包括用于对其压气机进行排放的设备。排放设备大致包括在例如高压压气机的压气机的反吹网络上实现的大的抽取管线或排放管道，该大的抽取管线或排放管道在减小的流下使得在压气机的下游的压力能够降低，以防止任何反吹并且结果是避免抽吸现象。在压气机上排放的空气可被排出到处于涡轮发动机的气体流的内流内部或外部的不同的设备中。
排放设备用于以高流率排出加压空气，并且为此，该排放设备包括抽取管线或排放管道，该抽取管线或排放管道出于空间需求和排放效率的原因总是被置于其所排放的压气机的下游，这些管道一方面必须对关联的压气机的所有级进行排放并且另一方面必须足够大以容纳大的流。
因此，具有之前所描述的类型的排放设备和冷却设备的传统的涡轮发动机可包括传统的抽取管线或排放管道和专用于排放设备的抽取管线或排放管道，该传统的抽取管线或排放管道和专用于排放设备的抽取管线或排放管道均在同一压气机上实现并且用于在相对相似的条件下(即，当涡轮发动机以低转速运行时)一方面供应冷却设备以及另一方面供应排放设备。
这种设计具有下述缺点：增加了压气机上抽吸管线或排放管道的数量，否则增加了对应的阀的数量。
发明内容
本发明通过提出一种涡轮发动机克服了该缺点，该涡轮发动机配备有至少部分地与这些设备共用的供应部。
为此，本发明提出了一种涡轮发动机，该涡轮发动机包括用于对压气机、尤其对高压压气机进行排放的设备和至少一个用于冷却单元的设备，该用于进行排放的设备包括至少一个用于对所述压气机进行排放的阀，所述阀的出口被连接到被设计成排出排放空气流的排放系统，该至少一个用于冷却单元的设备包括热交换器以及喷嘴，该热交换器的空气出口被连接到射流泵类型的喷射器，该喷射器包括用于来自于所述空气出口的次级空气流的导通管道，该喷嘴用于在所述导通管道内部喷射主空气流，对于该喷嘴，能够通过喷射器阀来选择性地进行或中断喷射，有利地，该涡轮发动机的特征在于，喷嘴被连接到所述排放系统。
根据本发明的进一步的特征：
-压气机的排放系统包括至少一个出口，该至少一个出口用于排出涡轮发动机的内部流动气体流内部的排放空气流；
-压气机的排放系统包括至少一个出口，该至少一个出口用于排出涡轮发动机的内部流动气体流外部的排放空气流；
-排放系统包括至少一个出口，该至少一个出口用于将排放空气流排出到涡轮发动机外部；
-压气机的排放系统包括由喷射喷嘴形成的单个出口；
-排放阀为双路阀，该双路阀的入口被连接到压气机，并且该双路阀的出口被连接到排放系统以及冷却设备的喷嘴，仅通过排放阀来进行或中断将主空气流喷射到喷嘴中；
-排放阀为具有至少三个端口的控制阀，该控制阀的一个入口被连接到压气机，该控制阀的一个出口被连接到排放系统，并且该控制阀的至少一个出口被连接到与冷却设备关联的喷嘴，阀逐步地调节其出口之间的流量；
-交换器为用于涡轮发动机的单元的润滑油的空气/冷却油交换器；
-每个冷却设备的交换器的空气入口被连接到用于对该交换器进行外部空气供应的进气口，该进气口敞开到涡轮发动机的支撑发动机舱的表面上；
-涡轮发动机包括至少两个冷却设备，对于该至少两个冷却设备，交换器的空气入口被连接到具有至少三个端口的供应控制阀的同样数量的出口，该供应控制阀的入口被连接到共用的进气口，所述供应阀逐步地调节其至少两个出口之间的空气流。
本发明进一步涉及一种方法，该方法用于控制对涡轮发动机的至少一个单元进行冷却的设备，该设备包括热交换器以及喷嘴，该热交换器的空气出口被连接到射流泵类型的喷射器，该喷射器包括用于来自于所述空气出口的次级空气流的导通管道，该喷嘴用于在所述导通管道内部喷射主空气流。
该方法的特征在于，该方法包括至少一个供应喷射喷嘴的步骤和至少一个切断对喷射喷嘴的供应的步骤，在该至少一个供应喷射喷嘴的步骤期间，喷射喷嘴被供应源自于涡轮发动机的压气机的排放系统的排放空气流。
根据方法的进一步的特征，供应步骤对应于涡轮发动机的低功率运行，尤其对应于怠速运行，在该供应步骤期间，其出口被连接到排放系统的排放阀打开，并且切断对喷射喷嘴的供应的步骤对应于标称运行或最大功率运行，在该切断对喷射喷嘴的供应的步骤期间，排放阀关闭。
附图说明
通过阅读以非限制性示例的方式提供的以下说明并且参照附图，本发明将被更好地理解，并且本发明的进一步的细节、特征和优点将变得更清楚显见，在附图中：
图1为根据现有技术的涡轮螺旋桨发动机的截面图；
图2为根据现有技术的涡轮发动机的示意图；
图3为根据本发明实现的涡轮发动机的第一实施例的示意图；
图4为根据本发明的第一实施例的涡轮螺旋桨发动机的第一变型的截面图；
图5为根据本发明的第一实施例的涡轮螺旋桨发动机的第二变型的截面图；
图6为根据本发明的第一实施例的涡轮螺旋桨发动机的第三变型的截面图；
图7为根据本发明实现的涡轮发动机的第二实施例的示意图；
图8为根据本发明的第二实施例的涡轮螺旋桨发动机的截面图；
图9为根据本发明实现的涡轮发动机的第三实施例的示意图；
图10为根据本发明实现的涡轮发动机的第四实施例的示意图。
具体实施方式
在以下说明中从始至终地，相同的附图标记指代相同的部件或具有相似功能的部件。
图1示出了被安装在处于飞机的机翼12下面的发动机舱11中的涡轮发动机10的主要元件。
在这种情况下，涡轮发动机10为涡轮螺旋桨发动机，但这种构造不是意在限制本发明。
螺旋桨14位于所述涡轮螺旋桨发动机的上游部段，该螺旋桨被涡轮16通过减速箱18旋转。
涡轮16接收来自于燃烧室的燃烧气体，经由内部空气回路20对该燃烧室供应空气，该内部空气回路的进气口由入口管道22提供，该入口管道直接处于螺旋桨14的下游，处于涡轮螺旋桨发动机10的发动机舱11的上游罩24的顶端处。穿过涡轮螺旋桨发动机10的气体流由箭头“G”示出。
减速箱18由润滑回路26供应润滑油，该润滑回路大致包括管道28、泵30和热交换器32，该热交换器用于使得穿过减速箱18流通的润滑油能够被冷却。
交换器32形成了冷却设备50的一部分，该冷却设备在涡轮螺旋桨发动机的整个纵向方向上延伸。在入口管道22的下游供应交换器32的冷却空气。为此，使用进气狭槽34，该进气狭槽处于涡轮发动机的内部空气回路20上，在入口管道22的下游，以对空气供应管道36进行供应，该空气供应管道对交换器32供应凉的空气，该交换器被容纳在冷却设备50的中心部分38中，该中心部分被加宽以容纳交换器32。
冷却设备50由排出管道40增补，该排出管道处于中心部分38的下游，以使空气在交换器32中的流通延长并且将空气排出到周围环境60中。还可通过处于排出管道40中的翻板阀44来调节穿过冷却设备50的流。
在这种涡轮螺旋桨发动机10中，冷却设备的运行与涡轮螺旋桨发动机10的运行情况相关联。
因此，在巡航模式下的高速飞行中，在长途飞行期间，或者例如在寒冷的天气下，进入进气狭槽34的、以通过供应管道36穿过交换器32为线路并且被排出管道40排出的空气通常足以冷却交换器32和穿过交换器的润滑油。在某些情况下，可选择性地需要通过翻板阀44来调节冷却设备50中的空气流，以防止对润滑油进行过度冷却，该过度冷却将不利地影响减速箱18的运行。有利地，翻板阀44可由用于自动控制涡轮螺旋桨发动机10的运行的设备来控制，优选地，该设备为“FADEC”(全权限数字发动机控制器，Full AuthorityDigital Engine Control)类型的并且由已知的诸如液压缸的电气装置、机电装置、液力装置或电动液力装置(未示出)致动。
然而，在低速的情况下或者在自然到达空气供应管道36的空气流不足的情况下，例如当保持处于停泊区域中时、当在地面上以怠速运行时或者当在酷热中滑行时，使冷却设备50中的空气流通流加速是值得的。
为此，冷却回路50在交换器32的下游和在排出管道40的上游包括射流泵类型的喷射器46。
如图1所示，这种喷射器46大致包括用于来自于散热器32的次级空气流的导通管道48和用于在所述管道48内部喷射主空气流的至少一个喷嘴52，该喷射器用于通过文丘里效应使空气流加速。
如图1所示，喷嘴52由被连接到涡轮螺旋桨发动机10的压气机56的排放管道54供应主空气，并且可通过喷射器阀58来进行或中断该排放管道54内的空气流通。
喷射主空气使得次级空气流能够通过文丘里效应被加速，并且结果是，当需要时，使得穿过交换器32的流能够增大，这样使得改善了冷却。
在图2中还以更概括的方式部分地和示意性地示出了这种冷却设备50的示意性构造，所述冷却设备50能够被应用于任何包括专用于对单元进行冷却的交换器32的涡轮发动机，并且不特定于包括专用于对减速箱18进行冷却的交换器32的涡轮发动机。
参照图1，传统地，涡轮螺旋桨发动机10进一步包括供应设备62，该供应设备用于避免压气机56内的抽吸现象。
设备62相继地包括抽取管线64或排放管道，该抽取管线或排放管道被连接到压气机56和所述压气机的排放阀66，该排放阀的出口被连接到被设计成排出排放空气流的排放系统68。排放阀66作为HBV(处理排放阀，Handling Bleed Valve)更为人所知。
图1示出了由吸斗74形成的排放系统68，该排放系统使得从压气机56排放的空气能够被直接排出到周围环境中，但应当理解的是，如将在后文中参照本发明的各个变型所看到的，排放系统68可采用其它的构造。
图1与图2一样清楚地示出了在这种构造中，诸如涡轮螺旋桨发动机10的涡轮发动机配备有冷却设备50和排放设备62，该排放设备包括两个排放管道54和64以及两个阀，即喷射器阀58和排放阀66。
然而，在相同的涡轮发动机运行情况下控制这些阀58、66打开，即，对于低涡轮发动机转速和处于低速的情况，一方面，在排放设备62的环境内避免压气机56内的抽吸现象，另一方面，在冷却设备的环境内增大交换器32中的流量。
至少排放管道54和64的过剩使得涡轮发动机10的机载质量极为不利并且增大了复杂度。
本发明通过提出一种前文所描述的类型的涡轮发动机10克服了该缺点，其特征在于，如图3、图7、图9和图10所示意性地示出的，冷却设备50的喷嘴52被连接到排放设备62的排放系统68。
更概括地，本发明提出了一种涡轮发动机10，该涡轮发动机包括至少一个冷却设备50，该至少一个冷却设备包括至少一个与该冷却设备50关联的喷射喷嘴52，该喷嘴被连接到涡轮发动机10的排放系统68。
应当理解的是，如贯穿本说明书的剩余部分将看到的，如尤其对于图7至10的涡轮螺旋桨发动机10将描述的，涡轮发动机10可包括多个冷却设备50和多个对应的喷嘴52。
有利地，这种构造使得能够使用排放系统68供应冷却设备50的喷嘴52，而无需使用与参照图2描述的排放管道54相同类型的特定的排放管道，并且因此在压气机56的外壳上不需要额外的抽取管线。因此，这种构造使得能够减少在涡轮发动机10中使用的管道的数量。
根据图3中示出的本发明的第一实施例，排放阀是双路阀66，该排放阀的入口被连接到压气机56，并且该排放阀的出口被连接到排放系统68。冷却设备50的喷嘴52被连接到在排放阀66的出口的下游的排放系统68。出于这个原因，仅通过排放阀66来进行或中断将主空气流喷射到喷嘴52中。结果，排放阀66作用为喷射器阀。
实际上，因为排放阀66的打开根据涡轮发动机运行情况被精确地控制，该排放阀还需要供应冷却设备50，因此，所述冷却设备50可由排放阀66经由排放系统68直接供应。因此，这种构造使得能够减少在涡轮发动机10中使用的阀的数量，即，对于低涡轮发动机转速和处于低速的情况。
如前文所提及的，排放系统68可采用不同的构造，并且无论构造如何，喷嘴52均可被连接到该排放系统68。
例如，如代表本发明的第一实施例的第一变型的图4所示，排放系统68可包括至少一个出口70，该至少一个出口用于例如将涡轮螺旋桨发动机10的内部气体流内部的排放空气流排出在管72中。冷却设备50包括分支55，该分支被连接到排放系统68，以供应喷嘴52。
压气机排放系统68可进一步包括至少一个出口，该至少一个出口用于排出涡轮螺旋桨发动机10的内部气体流外部的排放空气。再次地，冷却设备50包括分支55，该分支被连接到排放系统68，以供应喷嘴52。
例如，如代表本发明的第一实施例的第二变型的图5所示，排放系统68可包括出口，该出口用于通过吸斗74将排放空气流直接排出到涡轮螺旋桨发动机10外部，即，排出到周围环境60中，该吸斗与前文参照现有技术在图1中示出的吸斗相似。在这种情况下，冷却设备50进一步包括分支55，该分支被连接到排放系统68，以使得能够供应喷嘴52，并且该分支例如位于吸斗74中。
最后，根据图6中示出的本发明的第一实施例的第三变型，压气机排放系统可包括由喷射喷嘴52形成的单个出口。在这种情况下，前述的排放系统68完全地和简单地被喷射喷嘴52替代，并且分支管道55使抽取管线64延长。该解决方案相当大地简化了排放系统68然而需要全面计算喷嘴52的尺寸和穿过排放阀66的流量，使得流量不会过高并且不会有引起交换器32过度冷却的风险。
根据本发明的第二至第四实施例，排放阀为具有至少三个端口的控制阀67，该控制阀的一个入口69被连接到压气机56，该控制阀的一个出口71被连接到排放系统68，并且该控制阀的至少一个出口73被连接到与对应的冷却设备50关联的至少一个喷嘴52，其中阀67逐步地调节其出口之间的流量。
如图7所示，根据本发明的第二实施例，涡轮发动机10仅包括一个冷却设备50并且阀67为三路阀，该三路阀能够调节压气机56上的排放空气流，该排放空气流经由该三路阀的入口69到达该三路阀，以在该三路阀的被连接到排放设备68的出口71与该三路阀的被连接到冷却设备50的喷射器46的喷嘴52的出口73之间对该排放空气流进行分配。阀67例如可包括滑阀，该滑阀使得能够通过改变通过截面来逐步地调节该滑阀的出口71与73之间的空气流，该通过截面由滑动部的位置决定。
因为这种阀67在现有技术中广为人知，所以贯穿本说明书的剩余部分将不进一步详细地进行描述。
这种构造由于阀67的出口71、73之间的流量调节的逐步性而使得能够根据飞行阶段和交换器32的性能来调节被输送到喷嘴52的空气流，以适应于油温度，该油温度自身取决于发动机环境，例如，对应于飞机在地面上移动的、在低空飞行的或在高空飞行的环境。
如图9所示，根据本发明的第三实施例，涡轮发动机10包括两个冷却设备50、50'并且排放阀67为四路控制阀，该四路控制阀的一个入口69被连接到压气机56，该四路控制阀的一个出口71被连接到排放系统68，并且该四路控制阀的两个出口73、73'被连接到喷嘴52、52'，每个喷嘴与独立的冷却设备50、50'中的一个相关联。每个设备50、50'包括热交换器32、32'，该热交换器由进气口34、34'和空气出口供应，该空气出口被连接到射流泵类型的喷射器46、46'，该喷射器包括用于来自于该空气出口的次级空气流的导通管道48、48'，喷射喷嘴52、52'被容纳在所述导通管道48内部。
在这种构造中，阀67能够调节压气机56上的排放空气流，该排放空气流经由该阀的入口69到达该阀，以在该阀的被连接到排放设备68的出口71与该阀的被连接到冷却设备50、50'的喷射器46、46'的喷嘴52、52'的出口73、73'之间对该排放空气流进行分配。与前文的实施例类似，排放阀67可包括滑阀，该滑阀例如使得能够逐步地调节其出口71、73和73'之间的空气流。
这种构造尤其适应于涡轮发动机10，对于该涡轮发动机，响应于冷却设备50、50'的安装和空间需求限制，与单个大的交换器相反，该涡轮发动机优选使用多个小的交换器32、32'。被独立地供应空气的每个交换器32、32'也可被连接到独立的冷却回路，该独立的冷却回路独立地冷却单元18。
应当理解的是，本发明不限于包括三路排放阀和四路排放阀的实施例，而是可包括包含更多端口的阀，并且结果是更多的各自与冷却设备关联的出口。
图10示出了本发明的第四实施例，在该实施例中，排放阀67也是四路控制阀，该四路控制阀的一个入口69被连接到压气机56，该四路控制阀的一个出口71被连接到排放系统68，并且该四路控制阀的两个出口73、73'被连接到喷嘴52、52'，每个喷嘴与独立的冷却设备50、50'相关联。
然而，在该第三实施例中，设备50、50'各自包括各自的热交换器32、32'，该热交换器由共用的进气口34供应。这种构造尤其适应于被容纳在发动机舱11中的涡轮发动机10，对于该发动机舱，可用的空间不允许安装多于一个进气口34。有利地，在该实施例中，交换器32、32'被连接到符合三路控制阀的形状的供应阀35的两个出口39、39'，该供应阀的入口37被连接到共用的进气口34，供应阀35逐步地调节其至少两个出口39之间的空气流。
应当理解的是，在涡轮发动机包括大量的冷却设备的情况下，可提供共用的进气口34，该进气口被连接到多路阀，该多路阀包括与涡轮发动机包括的冷却设备同样多的出口。
还应当理解的是，在本发明的第三实施例和第四实施例中，冷却设备50、50'的数量的选择将直接由发动机舱11中可用的空间和安装这种设备的成本来决定。
总体而言，在本发明的优选实施例中，交换器32为用于涡轮发动机10的单元的润滑油的空气/冷却油交换器。
例如，在图4至6中示出的类型的涡轮螺旋桨发动机10的情况下，单元为与图1的减速箱18相似的减速箱。
对在交换器32中流通的油进行过度冷却可能不利地影响该减速箱18的性能。因此，重要的是，对一个或多个冷却设备的使用进行控制。
因此，本发明提出了一种用于控制涡轮发动机的至少一个单元18的至少一个冷却设备50的方法，该至少一个冷却设备包括热交换器32以及喷嘴52，该热交换器的空气出口被连接到射流泵类型的喷射器46，该喷射器包括用于来自于所述空气出口的次级空气流的导通管道48，该喷嘴用于在所述导通管道48内部喷射主空气流，该方法包括至少一个供应喷射喷嘴52的步骤，在该至少一个供应喷射喷嘴的步骤期间，喷射喷嘴52被供应源自于涡轮发动机压气机的排放系统68的排放空气流。该供应步骤对应于涡轮发动机10的低功率运行，尤其对应于怠速运行，在该供应步骤期间，其出口被连接到排放系统68的排放阀66、67打开。根据涡轮发动机10的实施例，并且尤其在使用具有多个端口的排放阀67的情况下，喷射喷嘴52被供应由阀67调节的排放空气流。
应当理解的是，因为使用射流泵不再需要改善对交换器18的冷却，所以本方法限定了切断对喷射喷嘴52的供应的步骤。该切断对喷射喷嘴52的供应的步骤对应于标称运行或最大功率运行，在该切断对喷射喷嘴的供应的步骤期间，排放阀66、67关闭。
因此，本发明使得排放系统68和冷却设备50能够共享相同的压缩空气供应，并且还使得能够通过使用共用的排放阀66或67来控制待共享的该供应，该共用的排放阀有用地使得涡轮发动机10的质量减小。
本发明还使得进气口34能够在多个冷却设备50、50'之间被共享。
优选地，在根据本发明的涡轮发动机中使用的进气口34或34'是与在图4、图5、图6和图8中示出的进气狭槽相似的进气狭槽。然而，可考虑使用具有埋入(Flush)类型的或NACA类型的埋入吸斗(flush scoop)的类型的进气口，或者甚至考虑使用动态吸斗，而不会改变本发明的特性，进气口的类型的选择由其能够提供的空气流和一个或多个对应的冷却设备的元件的相互关系来决定。
因此，本发明使得能够以简单的和有效的方式简化涡轮发动机单元的冷却回路。
Claims (12)
1.涡轮发动机(10)，所述涡轮发动机包括：
-用于对压气机(56)、尤其对高压压气机进行排放的设备(62)，所述进行排放的设备包括至少一个用于对所述压气机(56)进行排放的阀，所述阀的出口被连接到排放系统(68)，所述排放系统(68)被设计成排出排放空气流；以及
-至少一个用于冷却至少一个单元(18)的设备(50)，所述至少一个用于冷却至少一个单元的设备包括热交换器(32)以及喷嘴(52)，所述热交换器的空气出口被连接到射流泵类型的喷射器(46)，所述喷射器包括用于来自于所述空气出口的次级空气流的导通管道(48)，所述喷嘴用于在所述导通管道(48)内部喷射主空气流，
其特征在于，所述喷嘴(52)被连接到所述排放系统(68)。
2.根据权利要求1所述的涡轮发动机(10)，其特征在于，所述压气机(56)的排放系统(68)包括至少一个出口，所述至少一个出口用于排出所述涡轮发动机的内部流动气体流(G)内部的排放空气流。
3.根据权利要求1所述的涡轮发动机(10)，其特征在于，所述压气机(56)的排放系统(68)包括至少一个出口，所述至少一个出口用于排出所述涡轮发动机的内部流动气体流(G)外部的排放空气流。
4.根据权利要求3所述的涡轮发动机(10)，其特征在于，所述排放系统(68)包括至少一个出口，所述至少一个出口用于将所述排放空气流排出到所述涡轮发动机(10)外部。
5.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮发动机(10)，其特征在于，所述压气机(56)的排放系统(68)包括由喷射喷嘴(52)形成的单个出口。
6.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮发动机(10)，其特征在于，排放阀为双路阀(66)，所述双路阀的入口被连接到所述压气机(56)，并且所述双路阀的出口被连接到所述排放系统(68)以及所述冷却设备(50)的喷嘴(52)，仅通过所述排放阀(66)来进行或中断将所述主空气流喷射到所述喷嘴(52)中。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的涡轮发动机(10)，其特征在于，排放阀为具有至少三个端口的控制阀(67)，所述控制阀的一个入口被连接到所述压气机(56)，所述控制阀的一个出口被连接到所述排放系统(68)，并且所述控制阀的至少一个出口被连接到与冷却设备(50)关联的喷嘴(52)，所述阀(67)逐步地调节其出口之间的流量。
8.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮发动机(10)，其特征在于，所述交换器(32)为用于所述涡轮发动机的单元(18)的润滑油的空气/冷却油交换器。
9.根据前述权利要求中任一项所述的涡轮发动机(10)，其特征在于，每个冷却设备(50)的交换器(32)的空气入口(34)被连接到用于对所述交换器进行外部空气供应的进气口(34)，所述进气口敞开到所述涡轮发动机(10)的支撑发动机舱(11)的表面上。
10.根据前一项权利要求所述的涡轮发动机(10)，其特征在于，所述涡轮发动机包括至少两个冷却设备(50，50')，对于所述至少两个冷却设备，所述交换器(32，32')的空气入口(34，34')被连接到供应控制阀(35)的同样数量的出口(39)，所述供应控制阀的入口(37)被连接到共用的进气口(34)，所述供应阀(35)逐步地调节其至少两个出口(39)之间的空气流。
11.用于控制至少一个设备(50)的方法，所述至少一个设备用于冷却涡轮发动机(10)的至少一个单元(18)，所述至少一个设备包括热交换器(32)以及喷嘴(52)，所述热交换器的空气出口被连接到射流泵类型的喷射器(46)，所述喷射器包括用于来自于所述空气出口的次级空气流的导通管道(48)，所述喷嘴用于在所述导通管道(48)内部喷射主空气流，
其特征在于，所述方法包括至少一个供应喷射喷嘴(52)的步骤和至少一个切断对所述喷射喷嘴(52)的供应的步骤，在所述至少一个供应喷射喷嘴的步骤期间，所述喷射喷嘴(52)被供应源自于所述涡轮发动机(10)的压气机(56)的排放系统(68)的排放空气流。
12.根据前一项权利要求所述的控制方法，其特征在于，供应步骤对应于所述涡轮发动机(10)的低功率运行，尤其对应于怠速运行，在所述供应步骤期间，其出口被连接到所述排放系统(68)的排放阀(66)打开，以及切断对所述喷射喷嘴(52)的供应的步骤对应于标称运行或最大功率运行，在所述切断对所述喷射喷嘴的供应的步骤期间，所述排放阀(66)关闭。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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