CN110030045A - 具有环形腔的涡轮发动机 - Google Patents

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Abstract

一种用于冷却涡轮发动机的部分的设备和方法，该涡轮发动机包括限定轴向中心线的外壳、燃烧气体流沿前至后方向流动穿过的涡轮区段、位于外壳与涡轮区段之间的、在其间限定环形腔的外鼓。一组密封件在外壳与外鼓之间延伸，以限定至少一个冷却腔。

Description

具有环形腔的涡轮发动机
技术领域
涡轮发动机(以及特别是燃气或燃烧涡轮发动机)为旋转发动机，其从穿过发动机到许多旋转涡轮叶片上的燃烧气体流抽取能量。
背景技术
涡轮发动机包括但不限于呈串联布置的前风扇组件、后风扇组件、用于压缩流动穿过发动机的空气的高压压缩机、用于将燃料与压缩空气混合使得混合物可点燃的燃烧器，以及高压涡轮。高压压缩机、燃烧器以及高压涡轮有时统称为芯部发动机。在操作中，芯部发动机生成燃烧气体，其向下游排放至反向旋转的低压涡轮，该低压涡轮从其抽取能量，用于向前风扇组件和后风扇组件供能。
在至少一些涡轮发动机中，至少一个涡轮沿与发动机内的其它旋转构件相反的方向旋转。在一些实施方式中，反向旋转的低压涡轮包括外鼓和内鼓，该外鼓具有可旋转地联接于前风扇组件的第一组级，该内鼓具有可旋转地联接于后风扇组件的相等数量的级。
外鼓可与发动机的外壳间隔并且需要在其间的冷却。
发明内容
在一个方面中，本公开涉及一种涡轮发动机，其包括外壳、涡轮区段、外鼓、一组密封件以及一组流动通路，该外壳具有面向外壳的内部的第一表面并且限定轴向中心线，该涡轮区段具有一组导叶和与该组导叶沿轴向间隔的一组叶片，两组绕着轴向中心线沿周向布置，并且燃烧气体流通过它们沿前至后方向流动，该外鼓位于外壳内并且具有与第一表面间隔的第二表面，以在第一表面与第二表面之间限定环形腔，该组密封件在第一表面与第二表面之间延伸，以在环形腔内限定至少一个冷却腔，该组流动通路设在外鼓中并且将至少一个冷却腔流体联接于涡轮区段。
在另一方面中，本公开涉及一种涡轮发动机，其包括外壳、涡轮区段、一组密封件以及一组流动通路，该外壳具有面向外壳的内部的第一表面并且限定轴向中心线，该涡轮区段具有可反向旋转的内鼓和外鼓，它们均包括从其延伸且能够绕着轴向中心线旋转的一组叶片，燃烧气体流通过该组叶片沿前至后方向流动，外鼓限定与第一表面间隔的第二表面，以在第一表面与第二表面之间限定环形腔，该组密封件在第一表面与第二表面之间延伸，以在环形腔内限定至少一个冷却腔，该组流动通路设在外鼓中并且将至少一个冷却腔流体联接于涡轮区段。
在又一方面中，一种用于冷却涡轮发动机的环形腔的方法，该涡轮发动机具有外壳和位于外壳内的外鼓，并且其中环形腔形成在它们之间，该方法包括将冷却流体引入到环形腔中、使冷却流体流动穿过位于环形腔内的至少一个冷却腔，以及使冷却流体的至少一部分流动穿过外鼓中的流动通路。
技术方案1. 一种涡轮发动机，其包括：
外壳，其具有面向所述外壳的内部的第一表面并且限定轴向中心线；
发动机芯部，其设在所述外壳的所述内部内并且具有第一组叶片和与所述第一组叶片沿轴向间隔的第二组叶片，两组绕着所述轴向中心线沿周向布置，并且气体通过它们沿前至后方向流动；
外鼓，其位于所述外壳内并且具有与所述第一表面间隔的第二表面，以在所述第一表面与所述第二表面之间限定环形腔；
一组密封件，其在所述第一表面与所述第二表面之间延伸，以在所述环形腔内限定至少一个冷却腔；以及
一组流动通路，其设在所述外鼓中并且将所述至少一个冷却腔流体联接于所述内部。
技术方案2. 根据技术方案1所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一组叶片安装至能够绕着所述轴向中心线旋转的所述外鼓，并且所述第二组叶片安装至能够沿所述外鼓的相反方向绕着所述轴向中心线旋转的反向旋转内鼓，并且所述第一组叶片和所述第二组叶片在反向旋转的涡轮区段或反向旋转的压缩机区段中的一个中。
技术方案3. 根据技术方案1所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一组叶片经由吊架组件安装至所述外鼓。
技术方案4. 根据技术方案3所述的涡轮发动机，其特征在于，所述吊架组件包括一组通道。
技术方案5. 根据技术方案4所述的涡轮发动机，其特征在于，所述吊架组件包括钩和凸缘，并且所述一组通道位于所述凸缘中。
技术方案6. 根据技术方案4所述的涡轮发动机，其特征在于，所述一组通道包括相对于所述轴向中心线沿轴向方向延伸的轴向通道或相对于所述轴向中心线沿径向方向延伸的径向通道中的至少一种。
技术方案7. 根据技术方案6所述的涡轮发动机，其特征在于，所述一组通道包括所述轴向通道和所述径向通道。
技术方案8. 根据技术方案7所述的涡轮发动机，其特征在于，所述轴向通道或所述径向通道中的至少一种相对于所述轴向方向或所述径向方向成角度。
技术方案9. 根据技术方案8所述的涡轮发动机，其特征在于，所述径向通道相对于所述径向方向成角度。
技术方案10. 根据技术方案1所述的涡轮发动机，其特征在于，一组流动增强器位于所述环形腔内。
技术方案11. 根据技术方案10所述的涡轮发动机，其特征在于，所述一组流动增强器为一组翅片、凹坑、突起、导叶，或工程粗糙部。
技术方案12. 根据技术方案1所述的涡轮发动机，其特征在于，所述一组流动通路为勺状物、管道或通孔中的任何一种。
技术方案13. 根据技术方案1所述的涡轮发动机，其特征在于，所述外壳和所述外鼓绕着所述轴向中心线为环形的。
技术方案14. 根据技术方案1所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一组叶片为一组沿周向布置的固定导叶。
技术方案15. 一种涡轮发动机，其包括：
外壳，其具有面向所述外壳的内部的第一表面并且限定轴向中心线；
涡轮区段，其设在所述外壳的所述内部内并且具有可反向旋转的内鼓和外鼓，它们均包括从其延伸且能够绕着所述轴向中心线旋转的一组叶片，燃烧气体流通过所述一组叶片沿前至后方向流动，所述外鼓限定与所述第一表面间隔的第二表面，以在所述第一表面与所述第二表面之间限定环形腔；
一组密封件，其在所述第一表面与所述第二表面之间延伸，以在所述环形腔内限定至少一个冷却腔；以及
一组流动通路，其设在所述外鼓中并且将所述至少一个冷却腔流体联接于所述涡轮区段。
技术方案16. 根据技术方案15所述的涡轮发动机，其特征在于，第一组叶片从所述外鼓沿径向向内延伸，并且经由吊架组件安装至所述外鼓。
技术方案17. 根据技术方案16所述的涡轮发动机，其特征在于，所述吊架组件包括一组通道。
技术方案18. 根据技术方案17所述的涡轮发动机，其特征在于，所述吊架组件包括钩和凸缘，并且所述一组通道位于所述凸缘中。
技术方案19. 根据技术方案17所述的涡轮发动机，其特征在于，所述一组通道包括相对于轴向中心线沿所述轴向方向延伸的轴向通道，和相对于所述轴向中心线沿径向方向延伸的径向通道。
技术方案20. 根据技术方案19所述的涡轮发动机，其特征在于，所述轴向通道或所述径向通道中的至少一种相对于所述轴向方向或所述径向方向成角度。
技术方案21. 根据技术方案20所述的涡轮发动机，其特征在于，所述径向通道相对于所述径向方向成角度。
技术方案22. 根据技术方案15所述的涡轮发动机，其特征在于，一组流动增强器位于所述环形腔内。
技术方案23. 根据技术方案15所述的涡轮发动机，其特征在于，所述一组流动通路为勺状物、管道或通孔中的任何一种。
技术方案24. 根据技术方案15所述的涡轮发动机，其特征在于，所述涡轮区段为低压涡轮。
技术方案25. 一种用于冷却涡轮发动机的环形腔的方法，所述涡轮发动机具有外壳和外鼓，其中所述环形腔形成在它们之间，所述方法包括：
将冷却流体引入到所述环形腔中；
使所述冷却流体流动穿过位于所述环形腔内的至少一个冷却腔；以及，
使所述冷却流体的至少一部分流动穿过所述外鼓中的流动通路。
技术方案26. 根据技术方案25所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将所述冷却流体的至少一部分引入至一组通道，其位于从叶片延伸的凸缘内。
技术方案27. 根据技术方案25所述的方法，其特征在于，所述方法还包括使所述冷却流体流动穿过多个密封腔。
技术方案28. 根据技术方案25所述的方法，其特征在于，所述方法还包括使所述冷却流体流动穿过至少一个冷却导管，其形成在所述至少一个冷却腔的密封件中。
技术方案29. 根据技术方案25所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将所述冷却流体通过形成在所述外壳中的至少一个连接导管引入至所述至少一个冷却腔。
技术方案30. 根据技术方案25所述的方法，其特征在于，所述方法还包括使所述冷却流体围绕从所述外壳延伸的流动增强器成涡旋。
附图说明
在附图中：
图1为用于飞行器的、具有反向旋转低压涡轮的涡轮发动机的示意性截面图。
图2为根据本文中的公开的方面的包括吊架组件和流动通路的、来自图1的反向旋转低压涡轮的部分的放大示意图。
图3A为根据本文中的公开的方面的图2的吊架组件的第一放大透视图。
图3B为图3A的用于低压涡轮的吊架组件的第二视图。
图4A为根据本文中的公开的方面的用于图2的流动通路的勺状物的透视图。
图4B为根据本文中的公开的另一方面的用于图2的流动通路的管道的透视图。
图4C为根据本文中的公开的又一方面的用于图2的流动通路的通孔的透视图。
图5为与图2相同的图示，其示出根据本文中的公开的方面的来自图1的低压涡轮中的冷却流体流。
图6为根据本文中的公开的另一方面的包括吊架组件和流动通路的、来自图1的反向旋转低压涡轮的部分的放大示意图。
部件列表
10发动机
12中心线
14前
16后
18风扇区段
20前风扇组件
21后风扇组件
22压缩机区段
24 LP压缩机
26 HP压缩机
28燃烧区段
30燃烧器
32涡轮区段
34 HP涡轮
36 反向旋转LP涡轮
38排气区段
40风扇叶片
42风扇壳体
44转子盘
46前风扇轴
47后风扇轴
48芯部
50外壳
52芯部转子
54外鼓
56第一组叶片
58内鼓
60第二组叶片
62级
64第一表面
66内部
68第二表面
70环形腔
72一组流动增强器
74一组密封件
75冷却导管
76密封腔
78一组流动通路
80气流通路
82吊架组件
84钩
86凸缘
88连接导管
90上表面
92下表面
94轴向面
96一组通道
96a轴向通道
96b径向通道
96c第二轴向通道
100勺状物
102罩
104管道
106倾斜部分
108通孔
110连接通路
112排出空气。
具体实施方式
本文中描述的公开的方面涉及在涡轮发动机的外壳与外鼓之间形成的环形腔的冷却，在公开的一个方面中，外鼓能够在外壳内旋转。冷却空气可在环形腔内引导且穿过形成在外鼓的部分中的冷却通路和通道。出于图示的目的，本公开将关于用于飞行器涡轮发动机的反向旋转低压涡轮来描述。然而，将理解的是，本文中描述的公开的方面不限于此，并且可在发动机(包括具有固定定子构件的低压涡轮)内，以及在非飞行器应用(如其它移动应用以及非移动工业、商业和住宅应用)中具有普遍适用性。
如本文中使用的，用语“向前”或“上游”是指沿朝向发动机入口或与另一构件相比相对更靠近发动机入口的构件的方向移动。连同“向前”或“上游”使用的用语“向后”或“下游”是指朝向发动机的后部或出口，或与另一构件相比相对更靠近发动机出口的构件的方向。此外，如本文中使用的，用语“径向”或“径向地”是指在发动机的中心纵向轴线与外部发动机圆周之间延伸的维度。此外，如本文中使用的，用语“成组”或“一组”元件可为任何数量的元件，其包括仅一个元件。
所有方向引用(例如，径向、轴向、近端、远端、上、下、向上、向下、左、右、侧向、前、后、顶部、底部、上方、下方、垂直、水平、顺时针、逆时针、上游、下游、向前、向后等)仅用于识别目的，以帮助读者对本公开的理解，并且不产生限制，特别是关于本文中描述的公开的方面的位置、方位或用途。连接引用(例如，附接、联接、连接以及连结)将广义地解释，并且可包括元件集合之间的中间部件和元件之间的相对移动，除非另外指示。就此而言，连接引用不一定暗示两个元件直接地连接并且处于彼此固定关系。示例性附图仅用于说明的目的，并且所附的图中反映的尺寸、位置、顺序以及相对大小可变化。
图1为用于飞行器的燃气涡轮发动机10的示意性截面图。涡轮发动机10具有从前14至后16延伸的大体上沿纵向延伸的轴线或中心线12。发动机10包括成下游串流关系的包括前风扇组件20和后风扇组件21的风扇区段18、包括增压器或低压(LP)压缩机24和高压(HP)压缩机26的压缩机区段22、包括燃烧器30的燃烧区段28、包括HP涡轮34和反向旋转LP涡轮36的涡轮区段32，以及排气区段38。
风扇组件20和21定位在涡轮发动机10的前端处，如示出的。用语“前风扇”和“后风扇”在本文中用于指示风扇中的一个20在另一个风扇21的上游沿轴向联接。还设想的是，风扇组件20,21可定位在涡轮发动机10的后端处。风扇组件20和21均包括定位在风扇壳体42内的多排风扇叶片40。风扇叶片40连结于相应的转子盘44，其通过相应的前风扇轴46可旋转地联接于前风扇组件40并且通过后风扇轴47可旋转地联接于后风扇组件21。
HP压缩机26、燃烧器30以及HP涡轮34形成发动机10的发动机芯部48。发动机芯部48由限定内部66的外壳50包绕，外壳50可与风扇壳体40联接。HP涡轮34经由芯部转子或轴52联接于HP压缩机26。在操作中，发动机芯部48生成燃烧气体，该燃烧气体向下游引导至反向旋转LP涡轮36，其从气体抽取能量，用于通过它们的相应风扇轴46,47向风扇组件20,21供能。
反向旋转LP涡轮36包括从外壳50沿径向向内定位的外鼓54。外鼓54可具有大体截头圆锥形状，并且包括沿周向布置的第一组叶片56，其朝向轴向中心线12沿径向向内延伸。尽管关于旋转的外鼓54论述，但是还设想的是，第一组叶片56可为一组沿周向布置的静导叶，也被称为喷嘴。
反向旋转LP涡轮36还包括内鼓58，其相对于外鼓54大致上同轴布置并且布置在外鼓54的径向内侧。内鼓58包括沿周向布置并与第一组叶片56沿轴向间隔的第二组叶片60，其远离轴向中心线12沿径向向外延伸。第一组叶片56和第二组叶片60限定多个涡轮级62。虽然示出为具有五个级，但应当理解的是，任何数量的级被设想，并且示出的级出于说明性目的并且不意味着限制。还应当理解的是，虽然示出为第一组叶片56在第二组叶片60前方，但是第一组叶片56和第二组叶片60不限于此，并且可以以任何合适的方式布置，其中第一组叶片56在第二组叶片60轴向后方。
虽然示出为具有反向旋转LP涡轮36，但是应当理解的是，本文中论述的公开的方面可应用于没有反向旋转LP涡轮的涡轮发动机。还设想具有LP涡轮的涡轮发动机，其中固定周向布置的导叶与旋转的周向布置的叶片沿轴向间隔。此外，还设想具有反向旋转压缩机区段22(特别是反向旋转LP压缩机24或反向旋转HP压缩机26)的涡轮发动机。
图2为来自图1的反向旋转LP涡轮36的部分的放大示意图。可更清楚地看到，外壳50具有面向外壳50的内部66的第一表面64，并且外鼓54具有面向第一表面64的第二表面68，以在其间限定环形腔70。示出为从第一表面64延伸的一组翅片的一组流动增强器72可设在环形腔70内。经由非限制性实例，流动增强器还可为湍流器、针状翅片、导叶、突起，或凹坑。还设想的是，流动增强器沿着第一表面64设计粗糙度。进一步设想的是，流动增强器可设在任何表面上，并且不限于第一表面，如示出的。
一组密封件74(经由非限制性实例，复合钢或镍合金环)可设在环形腔70内，并且在环形腔70内限定至少一个冷却腔76。至少一个冷却腔76可在旋转期间限定间歇密封的腔。更具体而言，在操作期间的任何时刻，至少一个冷却腔76可由成组密封件74完全或至少部分地密封关闭。成组密封件74可包括至少一个冷却导管75，其流体联接于冷却腔76外部的区域。至少一个冷却导管75可绕着外鼓54沿周向间歇地间隔，以便在旋转期间限定间歇密封的腔。虽然在示出的密封件中的各个中示出为单个冷却导管75，但是应当认识到的是，多个冷却导管75可形成在成组密封件74中。设想的是，成组密封件74为环形的，使得它们外接整个外鼓54，或者在其它实施方式中，为部分地外接外鼓54的分段密封件。因此，设想的是，由成组密封件74形成的至少一个冷却腔76也可外接整个外鼓54，或者位于围绕外鼓54的变化点处。
一组流动通路78可设在外鼓54内，并且在外壳50的内部66内在至少一个冷却腔76和涡轮区段32之间限定气流通路80。经由非限制性实例，涡轮区段32为反向旋转LP涡轮36。
经由非限制性实例，第一组叶片56可经由至少一个吊架组件82安装至外鼓54。应当认识到的是，至少一个吊架组件82可为周向和/或轴向布置的多个吊架组件。至少一个吊架组件82可包括从外鼓54朝向内部66延伸的钩84。第一组叶片56可终止于凸缘86，其中凸缘86接收在钩84内，以将第一组叶片56装固于外鼓54。应当理解的是，第一组叶片56可以以任何合适的方式安装至外鼓54，并且至少一个吊架组件82仅出于说明性目的并且不意味着限制。设想的是，至少一个吊架组件82可包括与钩84或凸缘86中的一个中的槽的过盈配合。
转到图3A，图2的放大部分III更清楚地描绘至少一个吊架组件82。凸缘86包括上表面90和下表面92，并且终止于轴向面94。凸缘86可从叶片56延伸出长度(L1)。一组通道96可包括轴向通道96a，其沿着上表面90沿轴向延伸某一长度(L2)。成组通道96还限定垂直于长度(L2)的宽度(W)和延伸到凸缘86中的深度(D)。长度(L1)可为对应于凸缘86尺寸的任何合适的长度。成组通道96可包括沿着凸缘86的轴向面94沿径向延伸的径向通道96b，和沿着下表面92进一步延伸直至长度(L1)的第二轴向通道96c。设想的是，成组通道可在流动粘附、计量防止以及有效冷却方面具有优化的尺寸(L1,L2,D,W)。尺寸的优化使冷却效率最大化，同时使冷却流最小化。形成至少一组通道96的壁可为直的或弯曲的或在周向方向上成角度。虽然仅一个连续通道描绘为成组通道，但应当理解的是，多个通道可形成在至少一个吊架组件82中。应当理解的是，多个通道可相等地间隔开或以不同的间距不一定相等地间隔开，这取决于至少一个吊架组件82。尽管未如此示出，但是进一步设想的是，成组通道形成在钩84、钩84和凸缘86，或仅凸缘86中，如示出的。
转到图3B，在凸缘86处看向后部16，在本文中论述的公开的另一方面中，进一步设想的是，成组通道96的径向延伸部分96b可相对于径向方向成角度。换句话说，径向延伸部分96b可具有周向分量，并且提供更多的表面区域，用于冷却。进一步设想的是，通道96a,96c还可相对于轴向方向成角度。如空气的冷却流体(C)可沿从前14至后16的方向(或者反之亦然，取决于凸缘方位)流动穿过成组通道96，并且沿着径向延伸部分96b沿径向流动，如示出的。
图4A为根据本文中论述的公开的方面的流动通路78的放大视图。流动通路78可包括勺状物100，其中罩102从外鼓54的第二表面68延伸。勺状物100实现冷却流体(C)在环形腔70内的高度捕获。
图4B为根据本文中论述的公开的另一方面的流动通路78的放大视图。流动通路78可包括管道104，其中倾斜部分106延伸到外鼓54的第二表面68中。管道104在与勺状物100相比时实现较少的空气捕获，但是可在与勺状物100相比时实现低诱导阻力。应当理解的是，任一特征，勺状物100或管道104可关于大小和地点设计和优化，以在最低阻力下输送所需的流，同时维持外鼓54的所需机械强度。
图4C为根据本文中论述的公开的又一方面的流动通路78的放大视图。流动通路78可实施通孔108，其中连接通路110从第二表面68延伸穿过外鼓54至内部66。进一步设想的是，连接通路110可为蛇形通路，其弯曲穿过外鼓54，以增加外鼓54内的冷却。在与勺状物100或管道104相比时，通孔108提供低诱导阻力连同没有动态头部捕获。在与勺状物100或管道104相比时，通孔108提供机械优点。对于与勺状物100或管道104相同的特征大小，通孔108需要最低冷却流体流(C)。
使冷却流体(C)在涡轮区段32内流动在图5中更清楚地示出。用于冷却涡轮发动机10的环形腔70的方法包括将冷却流体(C)经由非限制性实例从压缩机区段22引入到环形腔70中。冷却流体(C)可为排出空气112，其导引至涡轮区段32，用于使环形腔70冷却。冷却流体(C)可经由非限制性实例通过位于成组密封件74内的至少一个冷却导管75流动到至少一个冷却腔76中。该方法还可包括使冷却流体(C)流动穿过形成在密封件74中的至少一个冷却导管75，经由非限制性实例，以经由冷却腔76进入或离开。该方法还包括使冷却流体(C)的至少一部分流动穿过外鼓54中的成组流动通路78。
如本文中描述的方法还可包括将冷却流体(C)的又一部分引入至位于凸缘86内并在图3B中示出的至少一组通道96。
转到图6，在本文中论述的公开的另一方面中，进一步设想的是，成组密封件74包括多个密封件74a,74b,74c,74d，形成多个密封腔76a,76b,76c。密封腔76a,76b可在大小和尺寸方面类似或不同，因为冷却腔76c示出为具有较长的轴向尺寸。还设想的是，形成在成组密封件74中的至少一个冷却导管75可成角度，如密封件74c中描绘的。在本文中论述的公开的一些方面中，角度可定向成使得冷却流体(C)离开冷却导管75，与成组流动增强器72直接接触。
如本文中论述的方法还可因此包括使冷却流体(C)流动穿过多个密封腔76a,76b和76c。此外，冷却流体(C)可离开至少一个冷却导管75，使得冷却流体(C)中的一些接触成组流动增强器72，并且作为响应成涡旋，以更有效地冷却环形腔70。
还设想的是，可为排出空气112的冷却流体(C)经由芯部壳体50中的连接导管88引入至环形腔70。连接导管88可位于芯部壳体50中的任何地方，经由非限制性实例，连接导管88将冷却腔76a流体连接于芯部壳体50外部的冷却流体(C)的供应部。进一步设想的是，连接导管88可为多个连接导管88(以虚线示出)，其将密封腔76b,76c流体连接于芯部壳体50外部的冷却流体(C)的供应部。导管可围绕外壳50沿轴向或周向间隔开，或者以其任何组合间隔开，如本文中描述的。
应当进一步理解的是，在外鼓54旋转时，流动通路也旋转，并且因此引入冷却流体(C)的地方为连续变化的。这在冷却流体(C)所引至的地点以及接收冷却流体的速率和时间方面实现控制。
应当理解的是，设想与本文中的公开的方面的方位有关的几何形状的任何组合。本文中论述的本公开的变化方面出于说明性目的并且不意味着限制。
与本文中的公开的方面相关联的益处包括关于本文中论述的环形腔的优化。如论述的冷却可发生在包括外鼓和吊架组件的反向旋转LP涡轮的不同区域中。此外，冷却流体及其通路通过使孔以及成组密封件、至少一个冷却导管、至少一个连接通路、成组流动增强器以及成组流动通路的地点和方位旋转来控制。虽然如本文中论述的冷却对于反向旋转涡轮而言为最佳的，但是其还可在其它类型的涡轮发动机中实施。
成组密封件的方位和应用以及冷却流体的受控流动有助于LP涡轮中的风阻减少。环形腔中相对于转子的相对温度也减少。
使环形腔内的密封腔的地点形成和优化可减少外鼓与内鼓之间的对流。如本文中论述的，管理密封腔的密封地点和尺寸可减小横跨各个密封件的压力差，这继而可减少泄漏。如本文中论述的，区分环形腔减少冷却流，使压力差稳定。提供流动增强器增强沿着外壳的热损失。
应当认识到的是，公开的设计的应用不限于具有风扇和增压器区段的涡轮发动机，而是也适用于涡轮喷气发动机和涡轮发动机。
该书面的描述使用实例以描述本文中描述的公开的方面(包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实践公开的方面(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。公开的方面的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种涡轮发动机，其包括：
外壳，其具有面向所述外壳的内部的第一表面并且限定轴向中心线；
发动机芯部，其设在所述外壳的所述内部内并且具有第一组叶片和与所述第一组叶片沿轴向间隔的第二组叶片，两组绕着所述轴向中心线沿周向布置，并且气体通过它们沿前至后方向流动；
外鼓，其位于所述外壳内并且具有与所述第一表面间隔的第二表面，以在所述第一表面与所述第二表面之间限定环形腔；
一组密封件，其在所述第一表面与所述第二表面之间延伸，以在所述环形腔内限定至少一个冷却腔；以及
一组流动通路，其设在所述外鼓中并且将所述至少一个冷却腔流体联接于所述内部。
2.根据权利要求1所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一组叶片安装至能够绕着所述轴向中心线旋转的所述外鼓，并且所述第二组叶片安装至能够沿所述外鼓的相反方向绕着所述轴向中心线旋转的反向旋转内鼓，并且所述第一组叶片和所述第二组叶片在反向旋转的涡轮区段或反向旋转的压缩机区段中的一个中。
3.根据权利要求1所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一组叶片经由吊架组件安装至所述外鼓。
4.根据权利要求3所述的涡轮发动机，其特征在于，所述吊架组件包括一组通道。
5.根据权利要求4所述的涡轮发动机，其特征在于，所述吊架组件包括钩和凸缘，并且所述一组通道位于所述凸缘中。
6.根据权利要求4所述的涡轮发动机，其特征在于，所述一组通道包括相对于所述轴向中心线沿轴向方向延伸的轴向通道或相对于所述轴向中心线沿径向方向延伸的径向通道中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的涡轮发动机，其特征在于，所述一组通道包括所述轴向通道和所述径向通道。
8.根据权利要求7所述的涡轮发动机，其特征在于，所述轴向通道或所述径向通道中的至少一种相对于所述轴向方向或所述径向方向成角度。
9.根据权利要求8所述的涡轮发动机，其特征在于，所述径向通道相对于所述径向方向成角度。
10.根据权利要求1所述的涡轮发动机，其特征在于，一组流动增强器位于所述环形腔内。
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