DE102013211042B3 - Compressor operating method for aero engine gas turbine, involves controlling air valve arrangement based on detected operating mode, and cooling air flow by coolant valve arrangement through injecting arrangement - Google Patents

Compressor operating method for aero engine gas turbine, involves controlling air valve arrangement based on detected operating mode, and cooling air flow by coolant valve arrangement through injecting arrangement Download PDF

Info

Publication number
DE102013211042B3
DE102013211042B3 DE201310211042 DE102013211042A DE102013211042B3 DE 102013211042 B3 DE102013211042 B3 DE 102013211042B3 DE 201310211042 DE201310211042 DE 201310211042 DE 102013211042 A DE102013211042 A DE 102013211042A DE 102013211042 B3 DE102013211042 B3 DE 102013211042B3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
arrangement
compressor
air
cooling liquid
valve arrangement
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.)
Active
Application number
DE201310211042
Other languages
German (de)
Inventor
Erwin Bayer
Sven-Jürgen Hiller
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.)
MTU Aero Engines AG
Original Assignee
MTU Aero Engines AG
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 MTU Aero Engines AG filed Critical MTU Aero Engines AG
Priority to DE201310211042 priority Critical patent/DE102013211042B3/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102013211042B3 publication Critical patent/DE102013211042B3/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • 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
    • F02C7/14—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel
    • F02C7/141—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel of working fluid
    • F02C7/143—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel of working fluid before or between the compressor stages
    • 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
    • F02C7/14—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel
    • F02C7/141—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel of working fluid
    • F02C7/143—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel of working fluid before or between the compressor stages
    • F02C7/1435—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel of working fluid before or between the compressor stages by water injection
    • 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
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0207—Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
    • F04D27/0215—Arrangements therefor, e.g. bleed or by-pass valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0207—Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
    • F04D27/0238—Details or means for fluid reinjection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
    • F04D27/02—Surge control
    • F04D27/0276—Surge control by influencing fluid temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/70—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning
    • F04D29/701—Suction grids; Strainers; Dust separation; Cleaning especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/705—Adding liquids
    • 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
    • F05D2270/10—Purpose of the control system to cope with, or avoid, compressor flow instabilities
    • F05D2270/101—Compressor surge or stall
    • 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
    • F05D2270/10—Purpose of the control system to cope with, or avoid, compressor flow instabilities
    • F05D2270/101—Compressor surge or stall
    • F05D2270/102—Compressor surge or stall caused by working fluid flow velocity profile distortion
    • F05D2270/1022—Compressor surge or stall caused by working fluid flow velocity profile distortion due to high angle of attack of aircraft
    • 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
    • F05D2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
    • F05D2270/306—Mass flow
    • F05D2270/3061—Mass flow of the working fluid
    • 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)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

The method involves detecting an operating mode of a compressor (1). An air valve arrangement (11) is controlled based on the detected operating mode. Air flow is cooled by a coolant valve arrangement (12) through an injecting arrangement (4). Temperature of the air flow is controlled by the coolant valve arrangement. Independent claims are also included for the following: (1) a compressor (2) an aero engine gas turbine.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Flugtriebwerk-Gasturbine mit einem mehrstufigen Verdichter, einen solchen mehrstufigen Verdichter sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Verdichters bzw. einer solchen Flugtriebwerk-Gasturbine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie in der Druckschrift DE 10 2004 055 439 A1 beschrieben ist.The present invention relates to an aircraft engine gas turbine with a multi-stage compressor, such a multi-stage compressor and a method for operating a compressor or such an aircraft engine gas turbine according to the preamble of claim 1, as in the document DE 10 2004 055 439 A1 is described.

Bei Flugtriebwerk-Gasturbinen wird nach betriebsinterner Praxis der Verdichter für bestimmte Flugzustände ausgelegt, für die er vorgegebene Kennwerte wie Durchsatz, Druckverhältnis, Wirkungsgrad etc. erbringen soll.In aircraft engine gas turbines, the compressor is designed for specific flight conditions according to in-house practice, for which it should provide specified characteristics such as throughput, pressure ratio, efficiency, etc.

Zusätzlich soll der Verdichter aber auch in einem breiten Bereich jenseits der Auslegungspunkte noch gute Betriebseigenschaften aufweisen. Dieses sogenannte transiente oder Teillastverhalten, bei dem nicht die volle Triebwerksleistung verlangt wird, ist etwa im Landeanflug eines Flugzeuges wichtig, wo beispielsweise zur Einhaltung des Gleitpfades schnelle Schubänderungen und damit rasche Drehzahländerungen erforderlich sind. Gleichermaßen soll der Verdichter zum Beispiel auch beim Anlassen, d. h. im unteren Drehzahlbereich, für eine einwandfreie Strömung sorgen und ein schnelles Hochfahren auf Volllast ermöglichen.In addition, the compressor should still have good operating characteristics even in a wide range beyond the design points. This so-called transient or partial load behavior, in which not the full engine performance is required, is important, for example, in the approach of an aircraft, where, for example, to maintain the glide path rapid thrust changes and thus rapid speed changes are required. Likewise, the compressor should, for example, even when starting, d. H. in the lower speed range, ensure a perfect flow and allow a quick start up to full load.

Insbesondere auch im transienten Betrieb soll ein sogenanntes Pumpen vermieden werden. Als Pumpen („Surge”) wird in fachüblicher Weise ein Strömungsabriss an Verdichterschaufeln bezeichnet. Die Druckschrift DE 10 2007 026 455 A1 beschreibt ein Strahltriebwerk mit Verdichterluftzirkulation bei einem vom Innengehäuse eines Bypasskanals umgebenen Verdichter, der eine Zapfstelle zum Absaugen von Verdichterluft an einer stromab gelegenen Position des Strömungspfads und mindestens eine von dieser ausgehende Zapfluftleitung, die an einer stromauf gelegenen Verdichterstufe in den Verdichter mündet, sowie ein Verfahren zum Betrieb eines Strahltriebwerks mit Verdichterluftzirkulation.In particular, even in transient operation so-called pumping should be avoided. As a surge ("surge") is referred to in the usual way a stall of compressor blades. The publication DE 10 2007 026 455 A1 describes a compressor air circulation jet engine with a compressor surrounded by a bypass duct inner housing having a tap for extracting compressor air at a downstream position of the flow path and at least one bleed air duct emanating therefrom, which opens into the compressor at an upstream compressor stage, and a method for operating a jet engine with compressor air circulation.

Aus der WO 2007/05144 A2 ist es bekannt, zur Stabilisierung der Verdichterströmung verdichtete Luft durch Ablassöffnungen aus einer stromabwärtigen Verdichterstufe zu entnehmen und durch Einblasöffnungen einer stromaufwärtigen Verdichterstufe zuzuführen.From the WO 2007/05144 A2 For the stabilization of the compressor flow, it is known to draw compressed air through discharge openings from a downstream compressor stage and feed it through injection openings to an upstream compressor stage.

Diese verdichtete Luft weist jedoch eine hohe Temperatur auf. Daher ist es nach betriebsinterner Praxis bekannt, diese verdichtete Luft vor dem Einblasen durch einen Wärmetauscher zu kühlen.However, this compressed air has a high temperature. Therefore, according to in-house practice, it is known to cool this compressed air before blowing it through a heat exchanger.

Auf der anderen Seite ist es grundsätzlich bekannt, Wasser mittels verdichteter Luft aus einer stromabwärtigen Verdichterstufe stromaufwärts in einen Strömungskanal des Verdichters einzuspritzen, um die Haupt- bzw. Kernströmung durch den Verdichter zu kühlen und so dessen Wirkungsgrad zu erhöhen.On the other hand, it is generally known to inject water by means of compressed air from a downstream compressor stage upstream in a flow channel of the compressor to cool the main or core flow through the compressor and thus to increase its efficiency.

Eine Aufgabe einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist es, den Betrieb einer Flugtriebwerk-Gasturbine zu verbessern.An object of an embodiment of the present invention is to improve the operation of an aircraft engine gas turbine.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Anspruch 3 stellt einen entsprechenden mehrstufigen Verdichter unter Schutz, Anspruch 8 eine Flugtriebwerk-Gasturbine mit einem solchen Verdichter. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a method having the features of claim 1. Claim 3 provides a corresponding multi-stage compressor under protection, claim 8 an aircraft engine gas turbine with such a compressor. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Eine Flugtriebwerk-Gasturbine nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist einen stromaufwärtigen, mehrstufigen Verdichter, eine stromaufwärtige, ein- oder mehrstufige Turbine und eine dazwischen angeordnete Brennkammer auf. Stromauf- bzw. -abwärtig bezieht sich dabei, soweit nicht anders angegeben, in fachüblicher Weise auf eine Durchströmung der Gasturbine im Betrieb.An aircraft engine gas turbine according to one aspect of the present invention includes an upstream multi-stage compressor, an upstream one-or multi-stage turbine, and a combustion chamber disposed therebetween. Upstream or downwards refers, unless otherwise stated, in a customary manner to a flow through the gas turbine during operation.

Der mehrstufige Verdichter weist wenigstens zwei, vorzugsweise mehr, insbesondere wenigstens sechs Stufen auf, die jeweils ein Laufgitter und ein stromauf- und/oder -abwärtiges Leitgitter aufweisen können, wobei ein Leitgitter zwischen zwei axial benachbarten Laufgittern zugleich ein stromabwärtiges Leitgitter der stromaufwärtigen Stufe und ein stromaufwärtiges Leitgitter der stromabwärtigen Stufe bilden kann.The multi-stage compressor has at least two, preferably more, in particular at least six stages, each of which may comprise a playpen and an upstream and / or downstream guide grid, wherein a guide grid between two axially adjacent walkways at the same time a downstream guide grid of the upstream stage and a Upstream Leitgitter the downstream stage can form.

Der Verdichter weist eine Abblasanordnung mit einer oder mehreren, vorzugsweise über den Umfang verteilten, Abblasöffnungen zum Abblasen von verdichteter Luft aus einer stromabwärtigen, vorzugsweise aus einer stromabwärtigsten bzw. letzten Verdichterstufe, und eine Einblasanordnung mit einer oder mehreren, vorzugsweise über den Umfang verteilten, Einblasöffnungen zum Einblasen der verdichteten Luft in eine stromaufwärtige, vorzugsweise stromaufwärtigsten bzw. erste Verdichterstufe auf, die über eine ein- oder mehrkanalige Luft-Passage miteinander verbunden sind. In einer Ausführung sind die Ab- und/oder Einblasöffnungen als Öffnungen, insbesondere Schlitze, in einer radial äußeren Mantelfläche der Stufe bzw. eines Gehäuses des Verdichters ausgebildet, um eine Haupt- bzw. Kernströmung durch den Verdichter möglichst wenig zu stören. Ab- und/oder Einblasöffnungen können in einer Ausführung stromaufwärts, stromabwärts und/oder auf axialer Höhe von Schaufeln eines Leit- und/oder Laufgitters der jeweiligen Stufe angeordnet sein, um das Ab- bzw. Einblasen zu verbessern.The compressor has a blow-off arrangement with one or more, preferably circumferentially distributed blow-off openings for blowing off compressed air from a downstream, preferably from a downstream or last compressor stage, and an injection assembly having one or more, preferably circumferentially distributed, injection openings for injecting the compressed air into an upstream, preferably upstream or first compressor stage, which are connected to one another via a single- or multi-channel air passage. In one embodiment, the discharge and / or injection openings as openings, in particular slots, formed in a radially outer surface of the step or a housing of the compressor to disturb a main or core flow through the compressor as little as possible. Discharge and / or injection openings can be arranged in an embodiment upstream, downstream and / or at the axial height of vanes of a guide and / or walkway of the respective stage to improve the blowing or blowing.

Die Luft-Passage weist eine Luft-Ventilanordnung zwischen der Abblasanordnung und der Einblasanordnung mit einem oder mehreren, insbesondere hydraulisch, pneumatisch und/oder elektrisch, insbesondere piezo- und/oder elektromagnetisch, aktuierten Ventilen zum wahlweisen Reduzieren einer Luftströmung durch die Luft-Passage auf. In einer Ausführung sind ein oder mehrere, insbesondere alle Ventile der Luft-Ventilanordnung wahlweise – wenigstens im Wesentlichen – vollständig schließbar, um eine Luftströmung durch die Luft-Passage wahlweise zu unterbinden oder zu ermöglichen. Die Luft-Ventilanordnung kann in einer Ausführung unmittelbar an der Einblasanordnung angeordnet sein bzw. deren Einblasöffnungen gegen die Kern- bzw. Hauptströmung des Verdichters verschließen. In einer anderen Ausführung ist die Luft-Ventilanordnung von der Einblasanordnung beabstandet angeordnet. The air passage has an air valve arrangement between the blow-off arrangement and the injection arrangement with one or more, in particular hydraulically, pneumatically and / or electrically, in particular piezo and / or electromagnetically, actuated valves for selectively reducing an air flow through the air passage , In one embodiment, one or more, in particular all valves of the air valve assembly optionally - at least substantially - completely closed to selectively prevent or allow an air flow through the air passage. In one embodiment, the air valve arrangement can be arranged directly on the injection arrangement or close its injection openings against the core or main flow of the compressor. In another embodiment, the air valve assembly is spaced from the injection assembly.

Die Luft-Ventilanordnung ist durch ein Steuermittel steuer-, insbesondere regelbar bzw. wird durch ein Steuermittel gesteuert, insbesondere geregelt. Unter einem Regeln wird vorliegend in fachüblicher Weise das Kommandieren bzw. das Ausgeben eines Steuersignals auf Basis eines Vergleichs eines ein- oder mehrdimensionalen erfassten, rückgeführten Ist-Wertes mit einem vorgegebenen Soll-Wert verstanden.The air-valve arrangement is controlled by a control means, in particular controllable or is controlled by a control means, in particular regulated. In the present case, a rule is understood to be commanding or outputting of a control signal on the basis of a comparison of a one-dimensional or multi-dimensional detected, returned actual value with a predetermined desired value.

Ein Mittel im Sinne der vorliegenden Erfindung kann hard- und/oder softwaretechnisch ausgebildet sein, insbesondere eine, vorzugsweise mit einem Speicher- und/oder Bussystem daten- bzw. signalverbundene, insbesondere digitale, Verarbeitungs-, insbesondere Mikroprozessoreinheit (CPU) und/oder ein oder mehrere Programme oder Programmmodule aufweisen. Die CPU kann dazu ausgebildet sein, Befehle, die als ein in einem Speichersystem abgelegtes Programm implementiert sind, abzuarbeiten, Eingangssignale von einem Datenbus zu erfassen und/oder Ausgangssignale an einen Datenbus abzugeben. Ein Speichersystem kann ein oder mehrere, insbesondere verschiedene, Speichermedien, insbesondere optische, magnetische, Festkörper- und/oder andere nicht-flüchtige Medien aufweisen. Das Programm kann derart beschaffen sein, dass es die hier beschriebenen Verfahren verkörpert bzw. auszuführen imstande ist, sodass die CPU die Schritte solcher Verfahren ausführen kann und damit insbesondere den Verdichter (mit) betreiben kann.A means in the sense of the present invention may be designed in terms of hardware and / or software, in particular a data or signal-connected, preferably digital, processing, in particular microprocessor unit (CPU) and / or a memory and / or bus system or multiple programs or program modules. The CPU may be configured to execute instructions implemented as a program stored in a memory system, to capture input signals from a data bus, and / or to output signals to a data bus. A storage system may comprise one or more, in particular different, storage media, in particular optical, magnetic, solid state and / or other non-volatile media. The program may be such that it is capable of embodying or executing the methods described herein so that the CPU may perform the steps of such methods and thus, in particular, operate the compressor.

Nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Verdichter eine Kühlflüssigkeitsquelle auf, die mittels einer ein- oder mehrkanaligen Kühlflüssigkeits-Passage mit der Einblasanordnung verbunden ist und eine Kühlflüssigkeit bereitstellt, die in einer Ausführung Wasser aufweisen, insbesondere sein kann. In einer Weiterbildung ist Harnstoff im Wasser gelöst, um vorteilhaft einen NOx-Ausstoß zu reduzieren. Die Kühlflüssigkeitsquelle kann die Kühlflüssigkeit druckbeaufschlagt oder, wenigstens im Wesentlichen, unter Umgebungsdruck zur Verfügung stellen.According to one aspect of the present invention, the compressor has a coolant source which is connected to the injection assembly by means of a single or multi-channel coolant passage and provides a coolant which, in one embodiment, may include water. In one development, urea is dissolved in the water in order to advantageously reduce NOx emissions. The coolant source may pressurize or at least substantially provide the coolant at ambient pressure.

Durch die Kühlflüssigkeit, die durch die Kühlflüssigkeits-Passage der verdichteten Luft zugeführt wird, kann diese sehr effektiv und/oder mit geringem apparativen Aufwand gekühlt werden.By the cooling liquid, which is supplied by the cooling liquid passage of the compressed air, it can be cooled very effectively and / or with little equipment.

Um diese Kühlung zu verbessern, weist gemäß einer Ausführung der vorliegenden Erfindung die Kühlflüssigkeits-Passage zwischen der Kühlflüssigkeitsquelle und der Einblasanordnung eine Kühlflüssigkeits-Ventilanordnung mit einem oder mehreren, insbesondere hydraulisch, pneumatisch und/oder elektrisch, insbesondere piezo- und/oder elektromagnetisch, aktuierten Ventilen zum wahlweisen Reduzieren einer Kühlflüssigkeitsströmung durch die Kühlflüssigkeits-Passage auf. In einer Ausführung sind ein oder mehrere, insbesondere alle Ventile der Kühlflüssigkeits-Ventilanordnung wahlweise – wenigstens im Wesentlichen – vollständig schließbar, um eine Kühlflüssigkeitsströmung durch die Kühlflüssigkeits-Passage wahlweise zu unterbinden oder zu ermöglichen. Die Kühlflüssigkeits-Ventilanordnung ist durch das Steuermittel steuer-, insbesondere regelbar bzw. wird durch das Steuermittel gesteuert, insbesondere geregelt.In order to improve this cooling, according to an embodiment of the present invention, the cooling liquid passage between the cooling liquid source and the injection arrangement comprises a cooling liquid valve arrangement with one or more, in particular hydraulically, pneumatically and / or electrically, in particular piezo and / or electromagnetically actuated Valves for selectively reducing coolant flow through the coolant passage. In one embodiment, one or more, in particular all valves of the cooling liquid valve assembly optionally - at least substantially - completely closed to selectively prevent a cooling liquid flow through the cooling liquid passage or allow. The cooling liquid valve arrangement is controlled by the control means, in particular controllable or is controlled by the control means, in particular regulated.

Durch entsprechende Ansteuerung, insbesondere Regelung, der Luft- und der Kühlflüssigkeits-Ventilanordnung kann durch vorgegebenes, insbesondere geregeltes Umblasen von verdichteter Luft von der Ab- durch die Einblasanordnung eine Haupt- bzw. Kernströmung durch den Verdichter stabilisiert werden und zugleich effektiv und/oder mit geringem apparativen Aufwand diese verdichtete Luft durch vorgegebenes, insbesondere geregeltes Zuführen, insbesondere Zerstäuben und/oder Verdampfen, der Kühlflüssigkeit die Temperatur dieser verdichteten Luft kontrolliert werden. Auf diese Weise kann in einer Ausführung eine thermische Überlastung der stromaufwärtigen Verdichterstufe(n) vermieden werden.By appropriate control, in particular regulation, of the air and coolant-valve arrangement, a main or core flow through the compressor can be stabilized by a predetermined, in particular controlled, blowing of compressed air from the exhaust through the blower arrangement and at the same time effectively and / or with low equipment expense this compressed air by predetermined, in particular controlled feeding, in particular sputtering and / or evaporation, the cooling liquid, the temperature of this compressed air to be controlled. In this way, in one embodiment, a thermal overload of the upstream compressor stage (s) can be avoided.

In einer Ausführung der vorliegenden Erfindung wird, insbesondere durch ein Erfassungsmittel ein Betriebszustand des Verdichters erfasst. Der Betriebszustand kann insbesondere ein Druck der Haupt- bzw. Kernströmung vor, in oder nach der stromaufwärtigen Verdichterstufe, insbesondere stromauf- oder -abwärts der Abblasanordnung sein. Entsprechend kann das Erfassungsmittel einen oder mehrere Drucksensoren aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann ein Betriebszustand auch eine Drehzahl des Verdichters und/oder einen Flugzustand, insbesondere eine Anströmung, Beschleunigung, Flughöhe oder dergleichen umfassen, insbesondere sein. Beispielsweise auf Basis eines, vorzugsweise in Echtzeit ausgewerteten, Triebwerksmodells, kann auch aus solchen Betriebszuständen eine erforderliche Umblassung von verdichteter Luft durch Ab- und Einblasanordnung ermittelt und zur Steuerung, insbesondere Regelung der Luft-Ventilanordnung verwendet werden.In one embodiment of the present invention, an operating state of the compressor is detected, in particular by a detection means. The operating state may in particular be a pressure of the main or core flow before, in or after the upstream compressor stage, in particular upstream or downstream of the blow-off arrangement. Accordingly, the detection means may comprise one or more pressure sensors. Additionally or alternatively, an operating state may also include, in particular, a rotational speed of the compressor and / or a flight state, in particular an incident flow, acceleration, altitude or the like. For example, based on a, preferably evaluated in real time, Engine model, can be determined from such operating conditions, a required flattening of compressed air through exhaust and Einblasanordnung and used to control, in particular control of the air valve assembly.

Zusätzlich oder alternativ wird in einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, insbesondere durch das Erfassungsmittel, ein Zustand der Luftströmung in der Luft-Passage bzw. durch die Einblasanordnung erfasst. Der Zustand der Luftströmung kann insbesondere eine Temperatur der verdichteten Luft stromaufwärts, an oder stromabwärts der Abblasanordnung und/oder stromaufwärts, an oder stromabwärts der Luft-Ventilanordnung, und/oder stromaufwärts, an oder stromabwärts der Einblasanordnung sein. Entsprechend kann das Erfassungsmittel einen oder mehrere Temperatursensoren aufweisen. Zusätzlich oder alternativ kann ein Zustand der Luftströmung auch einen Druck und/oder eine Strömungsgeschwindigkeit der Luftströmung oder dergleichen umfassen, insbesondere sein. Beispielsweise auf Basis eines, vorzugsweise in Echtzeit ausgewerteten, Luftmodells, kann auch aus solchen Zuständen eine erforderliche Kühlung von verdichteter Luft in der Luft-Passage durch die zugeführte Kühlflüssigkeit ermittelt und zur Steuerung, insbesondere Regelung der Kühlflüssigkeits-Ventilanordnung verwendet werden.Additionally or alternatively, in one embodiment of the present invention, in particular by the detection means, a state of the air flow in the air passage or by the injection device is detected. Specifically, the state of airflow may be a temperature of the compressed air upstream, at or downstream of the blow-off assembly, and / or upstream, at or downstream of the air valve assembly, and / or upstream, at or downstream of the blow-in assembly. Accordingly, the detection means may comprise one or more temperature sensors. Additionally or alternatively, a state of the air flow may also include, in particular, a pressure and / or a flow speed of the air flow or the like. For example, based on a, preferably evaluated in real time, air model, a required cooling of compressed air in the air passage can be determined by the supplied cooling liquid from such conditions and used to control, in particular control of the cooling liquid valve assembly.

Entsprechend wird nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung die Luft-Ventilanordnung auf Basis des erfassten Betriebszustandes des Verdichters gesteuert, insbesondere geregelt. Insbesondere kann eine Luftströmung durch die Luft-Passage vergrößert bzw. die Luft-Ventilanordnung (weiter) geöffnet werden, wenn ein Abstand eines erfassten Betriebszustandes zu einer Pumpgrenze einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet, beispielsweise ein Druck der Kern- bzw. Hauptströmung vor der stromaufwärtigen Verdichterstufe einen drehzahlabhängigen Grenzwert unterschreitet. Allgemein wird in einer Ausführung die Luft-Ventilanordnung derart gesteuert, insbesondere geregelt, dass ein Pumpen des Verdichters reduziert, insbesondere vermieden wird.Accordingly, according to one aspect of the present invention, the air valve assembly is controlled based on the detected operating state of the compressor, in particular regulated. In particular, an air flow through the air passage can be increased or the air valve arrangement can be (further) opened when a distance between a detected operating state and a surge limit falls below a predetermined limit, for example, a pressure of the main flow upstream of the upstream compressor stage speed dependent limit falls below. Generally, in one embodiment, the air valve assembly is controlled, in particular regulated, that a pump of the compressor is reduced, in particular avoided.

Die Kühlflüssigkeits-Ventilanordnung wird nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung entsprechend zum Kühlen der Luftströmung durch die Einblasanordnung gesteuert, insbesondere geregelt. Insbesondere kann eine Kühlflüssigkeitsströmung durch die flüssigkeits-Passage vergrößert bzw. die Kühlflüssigkeits-Ventilanordnung (weiter) geöffnet werden, wenn eine Temperatur des Luftstroms einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. In einer Ausführung wird die Kühlflüssigkeits-Ventilanordnung in Abhängigkeit von einer Temperatur der Luftströmung gesteuert, insbesondere geregelt. Sie kann insbesondere, wenigstens im Wesentlichen, proportional zur Temperatur geregelt werden. Entsprechend kann in einer Ausführung die Kühlflüssigkeit-Ventilanordnung umso weiter geöffnet werden, je höher eine Temperatur der Luftströmung ist.The cooling liquid valve assembly according to one aspect of the present invention is controlled in accordance with the cooling of the air flow through the injection device, in particular regulated. In particular, a cooling liquid flow through the liquid passage can be increased or the cooling liquid valve arrangement (further) opened when a temperature of the air flow exceeds a predetermined limit. In one embodiment, the cooling liquid valve assembly is controlled in dependence on a temperature of the air flow, in particular regulated. In particular, it can be regulated proportionally to the temperature, at least essentially. Accordingly, in one embodiment, the cooling liquid valve arrangement can be opened the farther the higher a temperature of the air flow.

In einer Ausführung mündet die Kühlflüssigkeits-Passage an, insbesondere in der Einblasanordnung der Luft-Passage, so dass die Kühlung der ein- bzw. umgeblasenen verdichteten Luft, wenigstens im Wesentlichen, an und/oder nach der Einblasanordnung bzw. in der Kern- bzw. Hauptströmung erfolgt. Zusätzlich oder alternativ kann die Kühlflüssigkeits-Passage stromaufwärts (bezogen auf die Luftströmung verdichteter Luft in der Luft-Passage) der Einblasanordnung mit der Luft-Passage verbunden sein, so dass die Kühlung bzw. eine Teilkühlung der verdichteten Luft bereits vor dem Einblasen in die stromaufwärtige Verdichterstufe bzw. die Kern- bzw. Hauptströmung erfolgt. Zusätzlich oder alternativ kann die Kühlflüssigkeits-Passage stromaufwärts (wiederum bezogen auf die Luftströmung verdichteter Luft in der Luft-Passage) der Luft-Ventilanordnung mit der Luft-Passage verbunden sein, so dass die Kühlung bzw. eine Teilkühlung der verdichteten Luft bereits vor dem An- bzw. Durchströmen der Luft-Ventilanordnung erfolgt und so deren thermische Beaufschlagung reduziert werden kann.In one embodiment, the cooling liquid passage opens, in particular in the injection arrangement of the air passage, so that the cooling of the compressed or compressed air, at least substantially, on and / or after the injection arrangement or in the core or Mainstream is done. Additionally or alternatively, the cooling liquid passage upstream (relative to the air flow of compressed air in the air passage) of the injection assembly may be connected to the air passage, so that the cooling or a partial cooling of the compressed air before the injection into the upstream Compressor stage or the core or main flow takes place. Additionally or alternatively, the cooling liquid passage upstream (again referred to the air flow of compressed air in the air passage) of the air valve assembly may be connected to the air passage, so that the cooling or a partial cooling of the compressed air before the on - Or flow through the air valve assembly takes place and so their thermal loading can be reduced.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:Further advantageous developments of the present invention will become apparent from the dependent claims and the following description of preferred embodiments. This shows, partially schematized:

1 einen Verdichter einer Flugtriebwerk-Gasturbine nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung; und 1 a compressor of an aircraft engine gas turbine according to an embodiment of the present invention; and

2 ein Verfahren zum Betreiben des Verdichters der 1 nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, wie es von einem Steuermittels des Verdichters durchgeführt wird. 2 a method of operating the compressor of the 1 according to an embodiment of the present invention, as performed by a control means of the compressor.

1 zeigt einen mehrstufigen Verdichter 1 einer Flugtriebwerk-Gasturbine nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in axialer Bauart mit einem im Wesentlichen ringförmigen Verdichtergehäuse 2, am Gehäuse angeordneten Leitschaufeln 7, auf einem Rotor 3 angeordneten Laufschaufeln 6, über den Umfang verteilt angeordneten Abblasöffnungen 5 einer Abblasanordnung und ebenfalls über den Umfang verteilt angeordneten Einblasöffnungen 4 einer Einblasanordnung zum Stabilisieren einer Haupt- bzw. Kernströmungsrichtung durch den Verdichter 1. Diese ist in 1 durch einen weißen Pfeil angedeutet, der in der Zeichnungsebene von links nach rechts verläuft. 1 shows a multi-stage compressor 1 an aircraft engine gas turbine according to an embodiment of the present invention in an axial design with a substantially annular compressor housing 2 , arranged on the housing vanes 7 , on a rotor 3 arranged blades 6 , Distributed over the circumference arranged exhaust openings 5 a blow-off arrangement and also distributed over the circumference arranged injection openings 4 an injection assembly for stabilizing a main flow direction through the compressor 1 , This is in 1 indicated by a white arrow extending from left to right in the plane of the drawing.

Der Verdichter weist eine erste bzw. stromaufwärtigste Verdichterstufe (links in 1) und eine letzte bzw. stromabwärtigste Verdichterstufe (rechts in 1) auf, zwischen denen weitere Verdichterstufen angeordnet sein können, die zur kompakteren Darstellung in der insoweit axial gekürzten 1 nicht gezeigt sind, wobei jede Stufe jeweils ein durch Leitschaufeln 7 definiertes stromabwärtiges Nachleitgitter und ein durch Laufschaufeln 6 definiertes Laufgitter aufweist.The compressor has a first or upstream compressor stage (left in FIG 1 ) and a last or most downstream compressor stage (right in 1 ), between which more Compressor stages can be arranged, which for the more compact representation in the extent axially shortened 1 not shown, each stage one by vanes 7 defined downstream Nachleitgitter and a through blades 6 has defined playpens.

Ein- und Abblasöffnungen bzw. -anordnung 4, 5 sind durch eine im Gehäuse 2 oder separat, insbesondere durch Leitungen, ausgebildete Luft-Passage 13 verbunden, die eine Luft-Ventilanordnung 11 zwischen der Abblasanordnung und der Einblasanordnung aufweist. Die Luft-Ventilanordnung 11 ist durch ein Steuermittel 10 regelbar bzw. wird durch das Steuermittel gemäß eines insbesondere nachfolgend mit Bezug auf 2 erläuterten Verfahren geregelt.Inlet and Abblasöffnungen or arrangement 4 . 5 are through one in the housing 2 or separately, in particular through lines, formed air passage 13 Connected to an air valve assembly 11 between the blow-off arrangement and the injection arrangement. The air valve assembly 11 is by a control means 10 regulated by the control means according to one in particular below with reference to 2 regulated procedures.

Der Verdichter 1 weist eine Kühlflüssigkeitsquelle 14 auf, die mittels einer Kühlflüssigkeits-Passage 17 mit der Einblasanordnung 4 verbunden ist und Wasser, in dem Harnstoff gelöst ist, als Kühlflüssigkeit bereitstellt. Zwischen der Kühlflüssigkeitsquelle 14 und der Einblasanordnung 4 ist eine Kühlflüssigkeits-Ventilanordnung 12 zum wahlweisen Reduzieren einer Kühlflüssigkeitsströmung durch die Kühlflüssigkeits-Passage 17 angeordnet. Auch die Kühlflüssigkeits-Ventilanordnung 12 ist durch das Steuermittel 10 regelbar bzw. wird durch das Steuermittel gemäß eines insbesondere nachfolgend mit Bezug auf 2 erläuterten Verfahren geregelt.The compressor 1 has a coolant source 14 on, by means of a coolant passage 17 with the injection arrangement 4 is connected and provides water in which urea is dissolved as a cooling liquid. Between the coolant source 14 and the injection assembly 4 is a coolant valve assembly 12 for selectively reducing coolant flow through the coolant passage 17 arranged. Also, the cooling liquid valve assembly 12 is by the control means 10 regulated by the control means according to one in particular below with reference to 2 regulated procedures.

Der Verdichter 1 weist weiter ein Erfassungsmittel mit einem Drucksensor 15 zum Erfassen eines Betriebszustandes des Verdichters und mit einem Temperatursensor 16 zum Erfassen eines Zustandes der Luftströmung stromaufwärts (bezogen auf die Luftströmung in der Luft-Passage 13) der Einblasanordnung 4 auf.The compressor 1 further comprises a detection means with a pressure sensor 15 for detecting an operating state of the compressor and with a temperature sensor 16 for detecting a state of the air flow upstream (in relation to the air flow in the air passage 13 ) of the injection assembly 4 on.

Das Steuermittel 10 führt ein Verfahren zum Betreiben des Verdichters der 1 nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung durch, wie es nachfolgend mit Bezug auf 2 erläutert wird, bzw. ist hierzu eingerichtet.The control means 10 introduces a method of operating the compressor of 1 according to an embodiment of the present invention, as described below with reference to 2 is explained, or is set up for this purpose.

In einem ersten Schritt S1 wird ein Betriebszustand in Form eines Drucks der Kern- bzw. Hauptströmung vor der in 1 linken Verdichterstufe durch den Drucksensor 15 erfasst. Unterschreitet dieser einen drehzahlabhängig vorgegebenen Grenzwert (S1: „J”), so öffnet das Steuermittel 10 in einem Schritt 52 die Luft-Ventilanordnung 11, so dass verdichtete Luft von der in 1 rechten Verdichterstufe von den Abblasöffnungen 5 der Abblasanordnung durch die Luft-Passage 13 über die Luft-Ventilanordnung 11 durch die Einblasöffnungen 4 der Einblasanordnung in die Kern- bzw. Hauptströmung eingeblasen und diese so stabilisiert wird. Andernfalls (S1: „N”) kehrt das Verfahren zu Schritt S1 zurück und schließt dabei die Luft-Ventilanordnung 11 bzw. hält diese geschlossen. In einer Abwandlung kann das Steurmittel 10 die Luft-Ventilanordnung 11 auch proportional zu einem Abstand zu einer Pumpgrenze öffnen bzw. schließen, die auf Basis eines Betriebszustandes des Verdichters 1 erfasst wird.In a first step S1, an operating state in the form of a pressure of the main flow before the in 1 left compressor stage by the pressure sensor 15 detected. If this falls below a speed-dependent predetermined limit value (S1: "J"), the control means opens 10 in one step 52 the air valve assembly 11 , so that compressed air from the in 1 right compressor stage from the blow-off openings 5 the blow-off arrangement through the air passage 13 over the air valve assembly 11 through the injection openings 4 blown the Einblasanordnung in the core or main flow and this is stabilized. Otherwise (S1: "N"), the process returns to step S1, thereby closing the air valve assembly 11 or keeps them closed. In a modification, the Steurmittel 10 the air valve assembly 11 Also open or close in proportion to a distance to a surge limit, based on an operating state of the compressor 1 is detected.

Durch das Einblasen der energiereichen Strömung in den Ringraum der gefährdeten Stufe wird ein Ablösen der Strömung verhindert und die Pumpgrenze temporär verschoben. Sobald der kritische Betriebsbereich durchfahren ist (S1: „N”), wird die Luft-Ventilanordnung 11 wieder geschlossen, um den Wirkungsgrad nicht unnötig zu verringern.By blowing the high-energy flow into the annulus of the vulnerable stage, a separation of the flow is prevented and the surge limit temporarily shifted. Once the critical operating range has passed (S1: "N"), the air valve assembly becomes 11 closed again so as not to unnecessarily reduce the efficiency.

In einem dritten Schritt S3 wird ein Zustand in Form einer Temperatur der Luftströmung stromaufwärts der Einblasanordnung 4 durch den Temperatursensor 16 erfasst. Überschreitet diese einen vorgegebenen Grenzwert (S3: „J”), so öffnet das Steuermittel 10 in einem Schritt S4 die Kühlflüssigkeits-Ventilanordnung 12, so dass Kühlflüssigkeit aus der Kühlflüssigkeitsquelle 14 durch die Kühlflüssigkeits-Passage 17 über die Kühlflüssigkeits-Ventilanordnung 12 stromaufwärts (bezogen auf die Luftströmung in der Luft-Passage 13) der Einblasöffnungen 4 in diese Strömung verdichteter, zurückgeführter Luft in der Luft-Passage 13 eingeführt wird, wo sie durch die Strömung zerstäubt und durch deren Temperatur verdampft wird und diese so kühlt. Andernfalls (S3: „N”) kehrt das Verfahren zu Schritt S1 zurück. In einer Abwandlung kann das Steuermittel 10 die Kühlflüssigkeits-Ventilanordnung 12 auch proportional zur Temperatur öffnen bzw. schließen.In a third step S3, a state in the form of a temperature of the air flow upstream of the injection assembly 4 through the temperature sensor 16 detected. If this exceeds a predetermined limit value (S3: "J"), then the control means opens 10 in a step S4, the cooling liquid valve assembly 12 , so that coolant from the coolant source 14 through the coolant passage 17 via the cooling liquid valve assembly 12 upstream (referring to the air flow in the air passage 13 ) of the injection openings 4 into this flow of condensed, recirculated air in the air passage 13 is introduced where it is atomized by the flow and evaporated by the temperature and this cools. Otherwise (S3: "N"), the process returns to step S1. In a modification, the control means 10 the cooling liquid valve assembly 12 also open or close proportional to the temperature.

Obwohl in der vorhergehenden Beschreibung exemplarische Ausführungen erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass eine Vielzahl von Abwandlungen möglich ist. So kann beispielsweise das Steuermittel 10 die zuzuführende Kühlflüssigkeitsmenge bzw. die Öffnung der Kühlflüssigkeit-Ventilanordnung 12 auch – insbesondere anhand eines kennfeldes – auf Basis des Betriebszustandes des Verdichters 1 und/oder der Stellung der Luft-Ventilanordnung 11 bestimmen.Although exemplary embodiments have been explained in the foregoing description, it should be understood that a variety of modifications are possible. For example, the control means 10 the amount of cooling liquid to be supplied or the opening of the cooling liquid valve arrangement 12 also - in particular based on a map - based on the operating condition of the compressor 1 and / or the position of the air valve assembly 11 determine.

Außerdem sei darauf hingewiesen, dass es sich bei den exemplarischen Ausführungen lediglich um Beispiele handelt, die den Schutzbereich, die Anwendungen und den Aufbau in keiner Weise einschränken sollen. Vielmehr wird dem Fachmann durch die vorausgehende Beschreibung ein Leitfaden für die Umsetzung von mindestens einer exemplarischen Ausführung gegeben, wobei diverse Änderungen, insbesondere in Hinblick auf die Funktion und Anordnung der beschriebenen Bestandteile, vorgenommen werden können, ohne den Schutzbereich zu verlassen, wie er sich aus den Ansprüchen und diesen äquivalenten Merkmalskombinationen ergibt.It should also be noted that the exemplary embodiments are merely examples that are not intended to limit the scope, applications and construction in any way. Rather, the expert is given by the preceding description, a guide for the implementation of at least one exemplary embodiment, with various changes, in particular with regard to the function and arrangement of the components described, can be made without departing from the scope, as it turns out according to the claims and these equivalent combinations of features.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Verdichtercompressor
22
Gehäusecasing
33
Rotorrotor
44
Einblasöffnung/-anordnungInflation opening / arrangement
55
Abblasöffnung/-anordnungBlow-off / arrangement
66
Laufschaufel/-gitterBlade / grids
77
Leitschaufel/-gitterVane / grids
1010
Steuermittelcontrol means
1111
Luft-VentilanordnungAir valve assembly
1212
Kühlflüssigkeits-VentilanordnungCoolant valve arrangement
1313
Luft-PassageAir passage
1414
KühlflüssigkeitsquelleCoolant source
1515
Drucksensor (Erfassungsmittel)Pressure sensor (detection means)
1616
Temperatursensor (Erfassungsmittel)Temperature sensor (detection means)
1717
Kühlflüssigkeits-PassageCoolant passage

Claims (8)

Verfahren zum Betreiben eines Verdichters (1) einer Flugtriebwerk-Gasturbine, mit den Schritten Erfassen (S1) eines Betriebszustandes des Verdichters; und Steuern, insbesondere Regeln (S2), der Luft-Ventilanordnung (11) auf Basis des erfassten Betriebszustandes; gekennzeichnet durch Steuern, insbesondere Regeln (S4), der Kühlflüssigkeits-Ventilanordnung (12) zum Kühlen einer Luftströmung durch die Einblasanordnung (4).Method for operating a compressor ( 1 ) An aircraft engine gas turbine, comprising the steps of detecting (S1) an operating state of the compressor; and control, in particular rules (S2), of the air valve arrangement ( 11 ) based on the detected operating condition; characterized by control, in particular regulation (S4), of the cooling liquid valve arrangement (S4) 12 ) for cooling an air flow through the injection arrangement ( 4 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlflüssigkeits-Ventilanordnung in Abhängigkeit von einer Temperatur der Luftströmung gesteuert, insbesondere geregelt wird.A method according to claim 1, characterized in that the cooling liquid valve arrangement is controlled in dependence on a temperature of the air flow, in particular regulated. Mehrstufiger Verdichter (1) für eine Flugtriebwerk-Gasturbine mit einer Abblasanordnung (5) zum Abblasen von verdichteter Luft aus einer stromabwärtigen Verdichterstufe, einer damit mittels einer Luft-Passage (13) verbundenen Einblasanordnung (4) zum Einblasen der verdichteten Luft in eine stromaufwärtige Verdichterstufe, einer Luft-Ventilanordnung (11) zwischen der Abblasanordnung und der Einblasanordnung, und einem Steuermittel (10) zum Steuern, insbesondere Regeln, dieser Luft-Ventilanordnung, gekennzeichnet durch eine Kühlflüssigkeitsquelle (14), die mittels einer Kühlflüssigkeits-Passage (17) mit der Einblasanordnung verbunden ist, und eine durch das Steuermittel steuer-, insbesondere regelbare Kühlflüssigkeits-Ventilanordnung (12) zwischen der Kühlflüssigkeitsquelle und der Einblasanordnung.Multi-stage compressor ( 1 ) for an aircraft engine gas turbine with a blow-off arrangement ( 5 ) for blowing off compressed air from a downstream compressor stage, by means of an air passage ( 13 ) associated blowing arrangement ( 4 ) for injecting the compressed air into an upstream compressor stage, an air valve assembly ( 11 ) between the blow-off arrangement and the injection arrangement, and a control means ( 10 ) for controlling, in particular regulating, this air-valve arrangement, characterized by a cooling-fluid source ( 14 ), which by means of a cooling liquid passage ( 17 ) is connected to the injection arrangement, and a by the control means controllable, in particular controllable cooling liquid valve arrangement ( 12 ) between the coolant source and the injection assembly. Verdichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlflüssigkeits-Passage mit der Luft-Passage – bezogen auf die Luftströmung in der Luft-Passage – stromaufwärts vor der Einblasanordnung, insbesondere stromaufwärts vor der Luft-Ventilanordnung verbunden ist.Compressor according to claim 3, characterized in that the cooling liquid passage with the air passage - based on the air flow in the air passage - upstream of the injection assembly, in particular upstream of the air valve assembly is connected. Verdichter nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlflüssigkeit in der Kühlflüssigkeits-Passage Wasser und/oder Harnstoff aufweist, insbesondere ist.Compressor according to one of claims 3 to 4, characterized in that a cooling liquid in the cooling liquid passage water and / or urea comprises, in particular. Verdichter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermittel zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist, insbesondere zum Steuern, insbesondere Regeln, der Kühlflüssigkeits-Ventilanordnung zum Kühlen einer Luftströmung durch die EinblasanordnungCompressor according to one of claims 3 to 5, characterized in that the control means is arranged for performing a method according to one of the preceding claims, in particular for controlling, in particular regulating, the cooling liquid valve arrangement for cooling an air flow through the injection arrangement Verdichter nach einem der Ansprüche 3 bis 6, gekennzeichnet durch ein Erfassungsmittel (15, 16) zum Erfassen des Betriebszustandes des Verdichters, insbesondere eines Druckes stromaufwärts vor der Abblasanordnung, und eines Zustandes, insbesondere einer Temperatur, einer Luftströmung durch die Einblasanordnung und/oder in der Luft-Passage.Compressor according to one of claims 3 to 6, characterized by a detection means ( 15 . 16 ) for detecting the operating state of the compressor, in particular a pressure upstream of the blow-off arrangement, and a state, in particular a temperature, an air flow through the injection arrangement and / or in the air passage. Flugtriebwerk-Gasturbine, gekennzeichnet durch einen mehrstufigen Verdichter nach einem der Ansprüche 3 bis 7.Aeroengine gas turbine, characterized by a multi-stage compressor according to one of claims 3 to 7.
DE201310211042 2013-06-13 2013-06-13 Compressor operating method for aero engine gas turbine, involves controlling air valve arrangement based on detected operating mode, and cooling air flow by coolant valve arrangement through injecting arrangement Active DE102013211042B3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310211042 DE102013211042B3 (en) 2013-06-13 2013-06-13 Compressor operating method for aero engine gas turbine, involves controlling air valve arrangement based on detected operating mode, and cooling air flow by coolant valve arrangement through injecting arrangement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201310211042 DE102013211042B3 (en) 2013-06-13 2013-06-13 Compressor operating method for aero engine gas turbine, involves controlling air valve arrangement based on detected operating mode, and cooling air flow by coolant valve arrangement through injecting arrangement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013211042B3 true DE102013211042B3 (en) 2014-08-14

Family

ID=51226454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201310211042 Active DE102013211042B3 (en) 2013-06-13 2013-06-13 Compressor operating method for aero engine gas turbine, involves controlling air valve arrangement based on detected operating mode, and cooling air flow by coolant valve arrangement through injecting arrangement

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102013211042B3 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3176409A1 (en) * 2015-12-03 2017-06-07 General Electric Company Closed loop cooling method for a gas turbine engine
EP3176408A1 (en) * 2015-12-03 2017-06-07 General Electric Company Intercooling system and method for a gas turbine engine
DE102019208731A1 (en) * 2019-06-14 2020-12-17 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Engine with bleed air return for the compressor and method for operating an engine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004055439A1 (en) * 2004-11-17 2006-05-24 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Fluid flow machine with dynamic flow control
DE102007055439A1 (en) * 2007-11-21 2009-05-28 Hilti Aktiengesellschaft Rotary laser with remote control

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004055439A1 (en) * 2004-11-17 2006-05-24 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Fluid flow machine with dynamic flow control
DE102007055439A1 (en) * 2007-11-21 2009-05-28 Hilti Aktiengesellschaft Rotary laser with remote control

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3176409A1 (en) * 2015-12-03 2017-06-07 General Electric Company Closed loop cooling method for a gas turbine engine
EP3176408A1 (en) * 2015-12-03 2017-06-07 General Electric Company Intercooling system and method for a gas turbine engine
JP2017101675A (en) * 2015-12-03 2017-06-08 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Closed loop cooling method for gas turbine engine
DE102019208731A1 (en) * 2019-06-14 2020-12-17 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Engine with bleed air return for the compressor and method for operating an engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2831394B1 (en) Gas turbine with adjustable cooling air system
DE112011104298B4 (en) Gas turbine engine with secondary air circuit
DE102009044003B4 (en) Method and device for temperature management of a gas turbine engine
EP2136052A1 (en) Turboprop engine comprising a device for creating a cooling air flow
DE102012011294A1 (en) Method for cooling gas turbine plant, involves sucking input side inlet air by compressor of gas turbine plant, where compressor compresses inlet air to output side compressor end air
DE102010016995A1 (en) System and method for distance control
DE102007061564A1 (en) Turbine blade for use in gas turbine engine, has cooling slot with inlet end that is in flow connection with cooling duct for receiving fluid, and outlet end adjacent to rear edge of blade
EP2676023B1 (en) Process for cooling the turbine stage of a gas turbine
DE102014103078A1 (en) Systems and methods for providing purging airflow and adjustable cooling airflow in a gas turbine application
WO2012007341A1 (en) Gas turbine with a secondary air system and method for operating such a gas turbine
DE102013211042B3 (en) Compressor operating method for aero engine gas turbine, involves controlling air valve arrangement based on detected operating mode, and cooling air flow by coolant valve arrangement through injecting arrangement
DE2718610A1 (en) PROCEDURES FOR IMPROVING TURBINE PERFORMANCE
DE102014110749A1 (en) Systems and methods relating to the axial positioning of turbine housings and the blade tip gap in gas turbines
EP2434164A1 (en) Variable casing treatment
DE102015113419A1 (en) Heat energy savings in a combined cycle power plant
DE102015114159A1 (en) Heat energy savings in a combined cycle power plant
EP3097293B1 (en) Variable power limit control for gas turbines
DE102014103002A1 (en) Compressor start bleed system for a turbine system and method for controlling a compressor start bleed system
DE102008002610A1 (en) Online method for monitoring and controlling a gas-turbine installation calculates a mathematical-cum-physical processing model for a gas turbine
DE102010017380A1 (en) System for mitigating a transitional process of a fuel system
DE102013109844A1 (en) A method of circumferentially aligning a turbine by reshaping the downstream airfoils of the turbine
DE112016003989T5 (en) GAS TURBINE AND GAS TURBINE OPERATION
CH701306A2 (en) A method for mitigating a transition process of a fuel system.
EP1636461A1 (en) Turbomachine, in particular gas turbine
DE102019219597A1 (en) METHOD OF OPERATING A GAS TURBINE AND A GAS TURBINE

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: F02C0007120000

Ipc: F02C0009160000

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final