CN110023593A - 涡轮发动机及其冷却方法 - Google Patents

涡轮发动机及其冷却方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110023593A
CN110023593A CN201780073957.0A CN201780073957A CN110023593A CN 110023593 A CN110023593 A CN 110023593A CN 201780073957 A CN201780073957 A CN 201780073957A CN 110023593 A CN110023593 A CN 110023593A
Authority
CN
China
Prior art keywords
turbogenerator
cooling fan
cooling
fadec
fan
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201780073957.0A
Other languages
English (en)
Inventor
托马斯·奥里·莫尼兹
杰弗里·格洛弗
约瑟夫·罗斯
杰弗里·唐纳德·克莱门茨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN110023593A publication Critical patent/CN110023593A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/16—Control of working fluid flow
    • F02C9/18—Control of working fluid flow by bleeding, bypassing or acting on variable working fluid interconnections between turbines or compressors or their stages
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D21/00—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for
    • F01D21/12—Shutting-down of machines or engines, e.g. in emergency; Regulating, controlling, or safety means not otherwise provided for responsive to temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/14—Casings modified therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/04—Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid having a turbine driving a compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12—Cooling of plants
    • F02C7/16—Cooling of plants characterised by cooling medium
    • F02C7/18—Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02K—JET-PROPULSION PLANTS
    • F02K3/00—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan
    • F02K3/02—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber
    • F02K3/04—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type
    • F02K3/06—Plants including a gas turbine driving a compressor or a ducted fan in which part of the working fluid by-passes the turbine and combustion chamber the plant including ducted fans, i.e. fans with high volume, low pressure outputs, for augmenting the jet thrust, e.g. of double-flow type with front fan
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/01—Purpose of the control system
    • F05D2270/11—Purpose of the control system to prolong engine life
    • F05D2270/112—Purpose of the control system to prolong engine life by limiting temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2270/00—Control
    • F05D2270/50—Control logic embodiments
    • F05D2270/52—Control logic embodiments by electrical means, e.g. relays or switches
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)

Abstract

一种涡轮发动机，其包括核心发动机机罩、冷却气流源和全权数字发动机控制(FADEC)系统，核心发动机机罩包括隔室，冷却气流源定位在隔室内，FADEC系统与冷却气流源通信联接。FADEC系统构造成确定涡轮发动机的飞行状态，以及，当涡轮发动机不在飞行中时且在涡轮发动机已关闭之前致动冷却气流源，使得热量从隔室排放。

Description

涡轮发动机及其冷却方法
技术领域
本公开大体涉及涡轮发动机，更具体地，涉及用于在关闭之后冷却涡轮发动机的隔室和部件的冷却系统。
背景技术
燃气涡轮发动机一般包括作为发动机架构的一部分的护罩空间或发动机核心隔室。随着改进燃气涡轮发动机以例如提供更高的飞行器速度或更低的燃料消耗率(SFC)，预期风扇和压缩机的压力比以及内部温度大致升高，造成发动机核心隔室和部件更高的温度。发动机核心隔室部件包括电子器件和其他航线可更换单元(LRU)。此外，其他已知的电子部件(包括全权数字发动机控制(FADEC)系统)可能对在燃气涡轮发动机操作期间以及缘于发动机关闭之后回吸的发动机核心隔室温度增加特别敏感。高温会对护罩空间中的电气和电子部件具有不良影响并造成使用寿命减少。
发明内容
在一个方面，提供一种涡轮发动机。涡轮发动机包括核心发动机机罩、冷却气流源和全权数字发动机控制(FADEC)系统，核心发动机机罩包括隔室，冷却气流源定位在隔室内，FADEC系统与冷却气流源通信联接。FADEC系统构造成确定涡轮发动机的飞行状态，以及，当涡轮发动机不在飞行中时且在涡轮发动机已关闭之前致动冷却气流源，使得热量从隔室排放。
在另一方面，提供一种用于在涡轮发动机的核心发动机机罩内使用的冷却系统。冷却系统包括冷却风扇和全权数字发动机控制(FADEC)系统，冷却风扇定位在核心发动机机罩的隔室内，FADEC系统与冷却风扇通信联接。FADEC系统构造成确定涡轮发动机的飞行状态，以及，当涡轮发动机不在飞行中时且在涡轮发动机已关闭之前，致动冷却风扇，使得热量从隔室排放。
还在另一方面，提供一种冷却涡轮发动机的方法。该方法包括：确定涡轮发动机的飞行状态，以及，当涡轮发动机不在飞行中时且在涡轮发动机已关闭之前，经由全权数字发动机控制(FADEC)系统控制致动冷却风扇。冷却风扇定位在核心发动机机罩的隔室内，使得热量从隔室排放。
附图说明
当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本公开的这些及其他特征、方面和优点，附图中，类似的字符在所有附图中表示类似的零件，其中：
图1是示范性涡轮发动机的示意性图示；
图2是根据本公开第一实施例的图1中示出的涡轮发动机的一部分的示意性图示；
图3是根据本公开第二实施例的图1中示出的涡轮发动机的一部分的示意性图示；
图4是根据本公开第三实施例的图1中示出的涡轮发动机的一部分的示意性图示；以及
图5是根据本公开第四实施例的图1中示出的涡轮发动机的一部分的示意性图示。
除非另有指示，否则，文中提供的附图意指图示本公开的实施例的特征。相信这些特征适用于包含本公开的一个以上实施例的繁多种类的系统。这样，附图并不意指包括本领域普通技术人员已知的用于实践文中公开的实施例的所有常规特征。
具体实施方式
在以下说明书和权利要求书中，将参考诸多术语，术语应被限定为具有以下含义。
除非上下文另有清楚指示，否则，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代。
“可选的”或“可选地”意指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括事件发生的实例和事件不发生的实例。
通篇说明书和权利要求书文中所使用的近似语言可以应用于修饰任何数量表示，该表示可以允准变化而不造成其所涉及的基本功能的变更。由此，由一个或多个术语(诸如，“大约”、“近似”和“大致”)修饰的数值不限于具体的精确数值。在至少一些实例中，近似语言可以对应于用于测量数值的仪器的精度。这里以及通篇说明书和权利要求书中，范围限制可以被组合和/或互换。除非上下文或语言另有指示，否则，这些范围被识别并包括其中含有的所有子范围。
文中所使用的术语“轴向的”和“轴向上”指代大致平行于涡轮发动机的中心线延伸的方向和定向。另外，术语“径向的”和“径向上”指代大致垂直于涡轮发动机的中心线延伸的方向和定向。此外，文中所使用的术语“周向的”和“周向上”指代绕着涡轮发动机的中心线弧形地延伸的方向和定向。
本公开的实施例涉及用于在关闭之后冷却涡轮发动机的隔室和部件的冷却系统。更具体地，文中描述的冷却系统包括定位在涡轮发动机的核心发动机机罩内的辅助风扇，其便于从其中排放热量。辅助冷却风扇经由全权数字发动机控制(FADEC)系统控制进行致动，并且能够操作用于在涡轮发动机关闭之后核心发动机机罩下的冷却。这样，即使在发动机关闭之后存在热回吸时，包括核心安装的附件和电子器件(诸如FADEC系统)的核心发动机机罩也保持冷的，使得附件的使用寿命增加。
虽然在涡轮风扇发动机的背景下描述了以下实施例，但是，应当理解，文中描述的系统和方法还适用于涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机、涡轮喷气发动机、陆基涡轮发动机和任何其他涡轮发动机，或者压缩工作流体且其关闭之后期望冷却的机器。
图1是示范性涡轮发动机10的示意性示图，包括风扇组件12、低压或增压器压缩机组件14、高压压缩机组件16和燃烧器组件18。风扇组件12、增压器压缩机组件14、高压压缩机组件16和燃烧器组件18流动连通地联接。涡轮发动机10还包括高压涡轮组件20，高压涡轮组件20与燃烧器组件18和低压涡轮组件22流动连通地联接。风扇组件12包括从转子盘26径向向外延伸的风扇叶片阵列24。低压涡轮组件22通过第一驱动轴28联接到风扇组件12和增压器压缩机组件14，高压涡轮组件20通过第二驱动轴30联接到高压压缩机组件16。涡轮发动机10具有进气口32和排气口34。涡轮发动机10进一步包括中心线36，风扇组件12、增压器压缩机组件14、高压压缩机组件16以及涡轮组件20和22绕着中心线28旋转。
操作时，通过进气口32进入涡轮发动机10的空气通过风扇组件12，导向增压器压缩机组件14。压缩空气从增压器压缩机组件14朝向高压压缩机组件16排出。高度压缩的空气被从高压压缩机组件16导向燃烧器组件18，与燃料混合，并且混合物在燃烧器组件18内燃烧。燃烧器组件18所生成的高温燃烧气体被导向涡轮组件20和22。随后，燃烧气体经由排气口34从涡轮发动机10排出。
图2是根据本公开第一实施例的涡轮发动机10(图1中示出)的一部分的示意性图示。在示范性实施例中，涡轮发动机10进一步包括具有中空隔室102的核心发动机机罩100，其容纳一个以上机械或电子部件。例如，在一个实施例中，冷却系统104定位在中空隔室102内。冷却系统104包括冷却气流源和全权数字发动机控制(FADEC)系统108，冷却气流源是诸如定位在中空隔室102内的至少一个冷却风扇106，FADEC系统108与冷却风扇106通信联接。FADEC系统108通过有线或无线连接与涡轮发动机10和冷却系统104的一个以上子系统或部件通信联接，以在涡轮发动机10的预定操作阶段控制涡轮发动机10和冷却系统104的操作，如下面将更详细说明的。
在示范性实施例中，冷却风扇106定位在中空隔室102内，使得冷却气流110以便于增强冷却气流110的冷却效率的方式在中空隔室102内循环。例如，中空隔室102包括轴向上相对于中心线36的向前部112和向后部114。此外，核心发动机机罩100包括其中限定的通气口116，通气口116排放热量，更具体地，排放来自中空隔室102的加热的气流118。通气口116定位在中空隔室102的向后部114处。在一个实施例中，冷却风扇106定位在中空隔室102的向前部112内，并且定向成朝向向后部114排出冷却气流110，使得加热的气流118从通气口116排放。当相对于中心线36轴向上观察涡轮发动机10时，冷却风扇106还定位在中空隔室102内，在6点钟位置，使得冷却风扇106有效地定位用于补充升高中空隔室102内的热量的动力。
另外，在一个实施例中，冷却风扇106进一步定向成使得从冷却风扇106排出的冷却气流110相对于涡轮发动机10的中心线36螺旋地流动。更具体地，冷却风扇106相对于中心线36在一个以上维度上倾斜地定向，使得冷却气流110在作为加热的气流118从通气口116排出之前从向前部112朝向向后部114绕着中心线36回旋。这样，冷却风扇106定位和定向成使得中空隔室102的体积能够利用位于中空隔室102内的固定位置的设备来冷却。在替换性实施例中，多于一个的冷却风扇106定位在中空隔室102内。
操作时，FADEC系统108确定涡轮发动机10的飞行状态，以确定涡轮发动机10是否在地面上以及通过涡轮发动机10的气流是否受限，并且致动冷却风扇106，使得热量从中空隔室102排放。更具体地，当涡轮发动机10不在飞行中时，并且在涡轮发动机10已关闭之前，FADEC系统108致动冷却风扇106。这样，冷却气流110由辅助设备(即，冷却风扇106)提供，该辅助设备独立于在涡轮发动机10的操作期间操作的任何引气冷却系统操作。例如，至少基于涡轮发动机10的高度和所关联的机身、周围环境的空气密度、节流杆位置、起落架的操作位置以及发动机操作参数，FADEC系统108确定涡轮发动机10的飞行状态。此外，在涡轮发动机关闭之前致动冷却风扇106便于冷却风扇106的FADEC系统控制，而不使用补充控制设备。例如，在一个实施例中，FADEC系统108在执行发动机关闭序列之前将启动信号发送到冷却风扇106，这随后造成FADEC系统108的关闭。
冷却风扇106构造成在涡轮发动机10已关闭之后操作预设时间。例如，在示范性实施例中，冷却风扇106包括计时器设备120，计时器设备120在冷却风扇106致动之后的时间关闭冷却风扇106。计时器设备120独立于FADEC系统控制操作，使得冷却风扇106在涡轮发动机关闭之后能够操作。在一个实施例中，计时器设备120是飞轮122，其在涡轮发动机操作期间存储能量，并且在涡轮发动机关闭之后使用该能量为冷却风扇106供能有限时间。更具体地，如图2所示，飞轮轴124联接在第一驱动轴28和飞轮122之间，使得在第一驱动轴28旋转时，旋转能量被感应到飞轮122。替换性地，飞轮轴124联接到涡轮发动机10的任何旋转部件，使冷却系统104能够运行，如文中所述。
图3是根据本公开第二实施例的涡轮发动机10(图1中示出)的一部分的示意性图示。如上所述，在示范性实施例中，冷却风扇106构造成在涡轮发动机10已关闭之后操作预设时间。例如，冷却风扇106包括计时器设备120，计时器设备120在冷却风扇106致动之后的时间关闭冷却风扇106。在一个实施例中，计时器设备120是具有独立动力供应部128的电子计时器126。独立动力供应部128使电子计时器126能够独立于FADEC系统控制地操作。在一些实施例中，独立动力供应部128还为冷却风扇106供能，使得冷却风扇106能够在涡轮发动机关闭之后操作。
图4是根据本公开第三实施例的涡轮发动机10(图1中示出)的一部分的示意性图示。在示范性实施例中，冷却系统104进一步包括从冷却风扇106延伸的气流导管130。更具体地，气流导管130包括入口132和排出口134。气流导管130定向成使得冷却气流110在入口132处被接收，被导向通过气流导管130，并且朝向核心发动机机罩100内的预定高温区域排出。例如，如上所述，中空隔室102其中容纳一个以上电子部件，诸如FADEC系统108。这样，在示范性实施例中，排出口134定位成使得冷却气流110以更有效和直接的方式导向FADEC系统108。在替换性实施例中，从冷却风扇106排出的冷却气流110的仅一部分被导向通过气流导管130，冷却气流110的剩余部分被排出，用于中空隔室102的总体冷却。
图5是根据本公开第四实施例的涡轮发动机10的一部分的示意性图示。在示范性实施例中，冷却系统104包括冷却气流源，冷却气流源包括旁通导管136，旁通导管136将引气138从引气源(诸如压缩机16)导入中空隔室102中。旁通导管136接收来自源(诸如但不限于风扇组件12、低压或增压器压缩机组件14和高压压缩机组件16(每个皆在图1中示出))的气流。旁通导管136包括引气出口140，引气出口140定位在中空隔室102内，并且将冷却气流110排出到中空隔室102中。冷却系统104进一步包括定位在引气源和引气出口140之间的至少一个阀。至少一个阀包括但不限于定位在旁通导管136内的可变引出阀142和停止阀144。当涡轮发动机10处于地面怠速时，FADEC系统108控制可变引出阀142和停止阀144中的一个或两个的致动，使得引气138被导入中空隔室102中以便于其冷却。
文中描述的系统及方法的示范性技术效果包括下述中的至少一个：(a)在涡轮发动机的核心发动机机罩下进行冷却；(b)增加核心安装发动机附件的使用寿命；(c)提供能够在涡轮发动机关闭之后操作的冷却系统。
上面详细描述了与涡轮发动机和相关部件一起使用的冷却系统的示范性实施例。该系统不限于文中描述的具体实施例，而是，系统的部件和/或方法的步骤可以独立地以及与文中描述的其他部件和/或步骤分离地使用。例如，文中描述的部件的构造还可以与其他处理组合使用，不限于仅利用文中描述的涡扇部件和相关方法实践。确切地，示范性实施例可以连同期望冷却中空隔室的许多应用一起来实施和运用。
尽管本公开的各种实施例的具体特征可能在一些附图中示出而在其他附图中未示出，但是，这仅仅是为了方便。根据本公开的实施例的原理，附图的任何特征可以与任何其他附图的任何特征组合地参考和/或要求。
该书面描述使用示例来公开本发明的各实施例，包括最佳模式，还使本领域的普通技术人员能够实践本发明的各实施例，包括制作和使用任何设备或系统，并施行任何并入的方法。文中描述的专利权范围由权利要求书来限定，可以包括本领域技术人员容易想到的其他示例。这种其他示例意在包括于权利要求书的范围内，如果该示例具备与权利要求书的文字语言并无不同的结构元件的话，或者，如果该示例包括与权利要求书的文字语言无实质不同的等效结构元件的话。

Claims (20)

1.一种涡轮发动机，其特征在于，包含：
核心发动机机罩，所述核心发动机机罩包含隔室；
冷却气流源，所述冷却气流源定位在所述隔室内；和
全权数字发动机控制(FADEC)系统，所述FADEC系统与所述冷却气流源通信联接，其中，所述FADEC系统被构造成：
确定所述涡轮发动机的飞行状态；以及
当所述涡轮发动机不在飞行中时且在所述涡轮发动机已关闭之前，致动所述冷却气流源，使得热量被从所述隔室排放。
2.如权利要求1所述的涡轮发动机，其特征在于，其中，所述隔室包含向前部和向后部，所述冷却气流源包含冷却风扇，所述冷却风扇定位在所述向前部内并且定向成使得气流从所述向前部被导向所述向后部。
3.如权利要求2所述的涡轮发动机，其特征在于，其中，所述冷却风扇进一步被定向成使得所述气流相对于所述涡轮发动机的中心线螺旋地流动。
4.如权利要求2所述的涡轮发动机，其特征在于，其中，所述隔室构造成在其中容纳所述FADEC系统，所述涡轮发动机进一步包含在所述冷却风扇和所述FADEC系统之间延伸的气流导管。
5.如权利要求2所述的涡轮发动机，其特征在于，其中，所述冷却风扇包含计时器设备，所述计时器设备被构造成在所述冷却风扇致动之后的时间关闭所述冷却风扇，所述计时器设备被构造成独立于FADEC系统控制地操作。
6.如权利要求5所述的涡轮发动机，其特征在于，其中，所述计时器设备包含飞轮，所述飞轮被构造成在涡轮发动机操作期间存储能量，并且被构造成在涡轮发动机关闭之后使用所述能量为所述冷却风扇供能有限时间。
7.如权利要求5所述的涡轮发动机，其特征在于，其中，所述定时器设备包含具有独立动力供应部的电子计时器，所述电子计时器构造成在涡轮发动机关闭之后操作所述冷却风扇预设时间。
8.如权利要求1所述的涡轮发动机，其特征在于，其中，所述冷却气流源包含：
旁通导管，所述旁通导管被构造成将引气从引气源导入所述隔室中，所述旁通导管包含定位在所述隔室内的引气出口；和
至少一个阀，所述至少一个阀定位在所述引气源和所述引气出口之间，其中，所述FADEC系统构造成控制所述至少一个阀的致动。
9.一种用于在涡轮发动机的核心发动机机罩内使用的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统包含：
冷却风扇，所述冷却风扇定位在所述核心发动机机罩的隔室内；和
全权数字发动机控制(FADEC)系统，所述FADEC系统与所述冷却风扇通信联接，其中，所述FADEC系统被构造成：
确定所述涡轮发动机的飞行状态；以及
当所述涡轮发动机不在飞行中时且在所述涡轮发动机已关闭之前，致动所述冷却风扇，使得热量被从所述隔室排放。
10.如权利要求9所述的冷却系统，其特征在于，进一步包含气流导管，所述气流导管从所述冷却风扇延伸，所述气流导管被定向成将所述气流从所述冷却风扇导向所述核心发动机机罩内的预定高温区域。
11.如权利要求9所述的冷却系统，其特征在于，其中，所述冷却风扇被构造成在所述涡轮发动机已关闭之后操作预设时间。
12.如权利要求9所述的冷却系统，其特征在于，其中，所述冷却风扇包含计时器设备，所述计时器设备被构造成在所述冷却风扇致动之后的时间关闭所述冷却风扇，所述计时器设备被构造成独立于FADEC系统控制地操作。
13.如权利要求12所述的冷却系统，其特征在于，其中，所述计时器设备包含飞轮，所述飞轮被构造成在涡轮发动机操作期间存储能量，并且被构造成在涡轮发动机关闭之后使用所述能量为所述冷却风扇供能有限时间。
14.如权利要求12所述的冷却系统，其特征在于，其中，所述定时器设备包含具有独立动力供应部的电子计时器，所述电子计时器被构造成在涡轮发动机关闭之后操作所述冷却风扇预设时间。
15.一种冷却涡轮发动机的方法，其特征在于，所述方法包含：
确定所述涡轮发动机的飞行状态；和
经由全权数字发动机控制(FADEC)系统控制，当所述涡轮发动机不在飞行中时且在所述涡轮发动机已关闭之前，致动冷却风扇，其中，所述冷却风扇定位在核心发动机机罩的隔室内，使得热量被从所述隔室排放。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，其中，致动冷却风扇包含在所述涡轮发动机已关闭之后操作所述冷却风扇预设时间。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，其中，致动冷却风扇包含将启动信号从FADEC系统发送到所述冷却风扇。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，进一步包含独立于FADEC系统控制地操作所述冷却风扇。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，其中，致动冷却风扇包含在从所述FADEC系统接收到所述启动信号之后，操作所述冷却风扇预设时间。
20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，其中，发送启动信号包含在执行发动机关闭序列之前发送所述启动信号。
CN201780073957.0A 2016-11-29 2017-10-13 涡轮发动机及其冷却方法 Pending CN110023593A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/363,530 2016-11-29
US15/363,530 US10371063B2 (en) 2016-11-29 2016-11-29 Turbine engine and method of cooling thereof
PCT/US2017/056464 WO2018102035A1 (en) 2016-11-29 2017-10-13 Turbine engine and method of cooling thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110023593A true CN110023593A (zh) 2019-07-16

Family

ID=60191497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780073957.0A Pending CN110023593A (zh) 2016-11-29 2017-10-13 涡轮发动机及其冷却方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10371063B2 (zh)
EP (1) EP3548708A1 (zh)
JP (1) JP2019535960A (zh)
CN (1) CN110023593A (zh)
BR (1) BR112019010881A2 (zh)
CA (1) CA3044656A1 (zh)
WO (1) WO2018102035A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11047306B1 (en) 2020-02-25 2021-06-29 General Electric Company Gas turbine engine reverse bleed for coking abatement
US12031484B2 (en) * 2021-01-28 2024-07-09 General Electric Company Gas turbine engine cooling system control
US20240287935A1 (en) * 2023-02-28 2024-08-29 Raytheon Technologies Corporation Core compartment vent during engine shutdown to reduced bowed rotor start

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6202403B1 (en) * 1998-12-22 2001-03-20 General Electric Company Core compartment valve cooling valve scheduling
FR2955897B1 (fr) * 2010-01-29 2013-08-16 Snecma Procede et circuit simplifies de ventilation d'equipements d'un turboreacteur
CN104443405A (zh) * 2013-09-19 2015-03-25 空中客车运营简化股份公司 推进组件、包括推进组件的飞行器及其通风方法
CN104948286A (zh) * 2014-03-27 2015-09-30 中航商用航空发动机有限责任公司 发动机核心舱的冷却方法及冷却装置
CN103502580B (zh) * 2010-11-22 2016-06-01 通用电气公司 燃气涡轮发动机和一体式可变几何限流器和换热器系统
US20160318619A1 (en) * 2013-05-31 2016-11-03 General Electric Company Cooled cooling air system for a gas turbine

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2031541A (en) 1932-07-08 1936-02-18 United Aircraft Corp Engine cooling system
JP4165279B2 (ja) * 2003-04-10 2008-10-15 株式会社Ｉｈｉ ガスタービンエンジンにおけるテレメータ冷却装置
JP2007262901A (ja) * 2006-03-27 2007-10-11 Ihi Aerospace Co Ltd ガスタービンエンジンの停止制御方法
US7665310B2 (en) 2006-12-27 2010-02-23 General Electric Company Gas turbine engine having a cooling-air nacelle-cowl duct integral with a nacelle cowl
US8210801B2 (en) 2009-01-29 2012-07-03 General Electric Company Systems and methods of reducing heat loss from a gas turbine during shutdown
US8991191B2 (en) * 2009-11-24 2015-03-31 General Electric Company Thermally actuated passive gas turbine engine compartment venting
US9200569B2 (en) * 2011-10-21 2015-12-01 United Technologies Corporation Compartment cooling for a gas turbine engine
US9260974B2 (en) 2011-12-16 2016-02-16 General Electric Company System and method for active clearance control
US20130283762A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 General Electric Company Rotary vane actuator operated air valves
US20140077507A1 (en) * 2012-09-14 2014-03-20 Pratt & Whitney Canada Corp. Pressurization of generator
FR3027958B1 (fr) 2014-10-30 2016-12-23 Snecma Procede et circuit de ventilation d'equipements d'un turboreacteur par thermoelectricite
US11149642B2 (en) * 2015-12-30 2021-10-19 General Electric Company System and method of reducing post-shutdown engine temperatures
US10794286B2 (en) * 2016-02-16 2020-10-06 General Electric Company Method and system for modulated turbine cooling as a function of engine health
US11686212B2 (en) * 2016-05-24 2023-06-27 General Electric Company Turbine engine and method of cooling
US10344673B2 (en) * 2016-06-27 2019-07-09 General Electric Company System and method of cooling a turbine engine
US10794290B2 (en) * 2016-11-08 2020-10-06 Raytheon Technologies Corporation Intercooled cooled cooling integrated air cycle machine

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6202403B1 (en) * 1998-12-22 2001-03-20 General Electric Company Core compartment valve cooling valve scheduling
FR2955897B1 (fr) * 2010-01-29 2013-08-16 Snecma Procede et circuit simplifies de ventilation d'equipements d'un turboreacteur
CN103502580B (zh) * 2010-11-22 2016-06-01 通用电气公司 燃气涡轮发动机和一体式可变几何限流器和换热器系统
US20160318619A1 (en) * 2013-05-31 2016-11-03 General Electric Company Cooled cooling air system for a gas turbine
CN104443405A (zh) * 2013-09-19 2015-03-25 空中客车运营简化股份公司 推进组件、包括推进组件的飞行器及其通风方法
CN104948286A (zh) * 2014-03-27 2015-09-30 中航商用航空发动机有限责任公司 发动机核心舱的冷却方法及冷却装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20180149093A1 (en) 2018-05-31
WO2018102035A1 (en) 2018-06-07
US10371063B2 (en) 2019-08-06
JP2019535960A (ja) 2019-12-12
CA3044656A1 (en) 2018-06-07
BR112019010881A2 (pt) 2019-10-01
EP3548708A1 (en) 2019-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9010114B2 (en) Air charge system and method for an internal combustion engine
JP5042614B2 (ja) ガスタービンエンジンの冷却空気温度を制御するための冷却システム及びガスタービンエンジンアセンブリ
US20180003072A1 (en) Descent operation for an aircraft parallel hybrid gas turbine electric propulsion system
US10393149B2 (en) Method and apparatus for active clearance control
CN109415979A (zh) 用于通过主动冷却的回放减轻的方法和系统
BR102017004995A2 (pt) Engine bleeding control system, and, method for controlling a motor bleeding system
BR102017005108A2 (pt) Engine bleeding control system, and, method for controlling a motor bleeding system
JP5976397B2 (ja) 適応出力熱管理システム
BR102017004993A2 (pt) Engine bleeding control system, and, method for controlling a motor bleeding system
EP3091195A1 (en) System and method for waste heat powered active clearance control
US20210372327A1 (en) Turbine engine and method of cooling thereof
CN110023593A (zh) 涡轮发动机及其冷却方法
CN109477436A (zh) 涡轮发动机及冷却方法
US6735953B1 (en) Turbomachine-driven environmental control system
EP2708702A2 (en) Pressurization of Generator
RU2561757C1 (ru) Трехкомпонентный воздушно-реактивный двигатель
US10036321B2 (en) Systems and methods for utilizing gas turbine compartment ventilation discharge air
JP3206749B2 (ja) 圧縮機試験装置およびそれによる圧縮機の試験方法
US20230296058A1 (en) Systems and methods for starting a gas turbine engine
RU2260135C1 (ru) Система запуска газотурбинного двигателя
GB2610014A (en) Turbofan aerospike engine

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190716