JP2011149425A - Nonlinear unsymmetrical variable guide vane schedule - Google Patents
Nonlinear unsymmetrical variable guide vane schedule Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011149425A JP2011149425A JP2011006539A JP2011006539A JP2011149425A JP 2011149425 A JP2011149425 A JP 2011149425A JP 2011006539 A JP2011006539 A JP 2011006539A JP 2011006539 A JP2011006539 A JP 2011006539A JP 2011149425 A JP2011149425 A JP 2011149425A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vanes
- vane
- case
- inlet guide
- guide vane
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 13
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract 2
- 239000003570 air Substances 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 3
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/141—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
- F01D17/143—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path the shiftable member being a wall, or part thereof of a radial diffuser
-
- 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
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/16—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes
- F01D17/162—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of nozzle vanes for axial flow, i.e. the vanes turning around axes which are essentially perpendicular to the rotor centre line
-
- 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
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/04—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output
- F02C6/10—Gas-turbine plants providing heated or pressurised working fluid for other apparatus, e.g. without mechanical power output supplying working fluid to a user, e.g. a chemical process, which returns working fluid to a turbine of the plant
- F02C6/12—Turbochargers, i.e. plants for augmenting mechanical power output of internal-combustion piston engines by increase of charge pressure
-
- 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
- F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
- F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
- F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
- F04D29/56—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable
- F04D29/563—Fluid-guiding means, e.g. diffusers adjustable specially adapted for elastic fluid pumps
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
本発明は、例えばガスタービンエンジンの圧縮機等の圧縮機に流入する流れの制御に用いる可変入口ガイドベーンに関する。 The present invention relates to a variable inlet guide vane used for controlling a flow flowing into a compressor such as a compressor of a gas turbine engine.
航行中の航空機に動力を与えるターボファンガスタービンエンジンは、大抵、ファン、低圧圧縮機又はブースタ、高圧圧縮機、燃焼器、高圧タービン、及び低圧タービンを、直列に流体連通した状態で含む。燃焼器は高圧タービンに連続的に導かれる燃焼ガスを生成し、燃焼ガスはそこで膨張して高圧タービンを駆動させ、次いで低圧タービンに導かれ、そこで更に膨張して低圧タービンを駆動させる。高圧タービンは第1のロータシャフトを介して高圧圧縮機に駆動的に接続され、低圧タービンは第2のロータシャフトを介してファンとブースタの双方に駆動的に接続される。 Turbofan gas turbine engines that power a sailing aircraft typically include a fan, a low pressure compressor or booster, a high pressure compressor, a combustor, a high pressure turbine, and a low pressure turbine in fluid communication in series. The combustor produces combustion gas that is continuously directed to the high pressure turbine, where the combustion gas expands to drive the high pressure turbine and then is directed to the low pressure turbine where it expands further to drive the low pressure turbine. The high pressure turbine is drivingly connected to a high pressure compressor via a first rotor shaft, and the low pressure turbine is drivingly connected to both the fan and booster via a second rotor shaft.
高圧圧縮機は、大抵、エンジン及び航空機の用途で空気圧縮に用いる一連のステータベーン段を含む。ブースタに隣接する第1の圧縮機段は、周方向に配置された複数の片持ち入口ガイドベーンから成る入口ガイドベーン段である。入口ガイドベーンは動力供給と失速回避の目的で、制御システムによって作動し、空気の流れを最適化する。ガイドベーンは、ステータケースと内部のベーンシュラウドとの間に保持される。ステータケースはエンジンケースに結合される。ステータケースとシュラウドとの間の空間によって、高圧圧縮機を通過する空気の容積が定まる。シュラウドは、高圧圧縮機の航空力学的な流路の境界を画定する。 High pressure compressors often include a series of stator vane stages used for air compression in engine and aircraft applications. The first compressor stage adjacent to the booster is an inlet guide vane stage composed of a plurality of cantilevered inlet guide vanes arranged in the circumferential direction. The inlet guide vanes are actuated by the control system to optimize the air flow for the purpose of powering and avoiding stalls. The guide vane is held between the stator case and the internal vane shroud. The stator case is coupled to the engine case. The space between the stator case and the shroud determines the volume of air passing through the high pressure compressor. The shroud delimits the aerodynamic flow path of the high pressure compressor.
エンジンによっては、入口ガイドベーンと下流側のその他のステータベーンは、1つ又は複数の制御可能なベーンアクチュエータの動作によって可変的に作動する。ベーンの外側のトラニオン又はスピンドルは、ステータケースを通り、レバーアームに結合される。レバーアームは、ベーンアクチュエータに接続された作動リングに結合される。1つ又は複数のベーンアクチュエータは、各圧縮機段の周方向に配置された一連のステータベーンを動かす。このベーンは、外側のトラニオンに嵌め込まれたブシュ、ワッシャ、及びロックナットを組み合わせたものによってステータケースに保持される。 In some engines, the inlet guide vane and other downstream stator vanes are variably actuated by operation of one or more controllable vane actuators. The trunnion or spindle outside the vane passes through the stator case and is coupled to the lever arm. The lever arm is coupled to an actuating ring connected to the vane actuator. One or more vane actuators move a series of stator vanes arranged in the circumferential direction of each compressor stage. The vane is held in the stator case by a combination of a bush, a washer, and a lock nut fitted in the outer trunnion.
可変ガイドベーンは、圧縮機に流入する流れの制御に用いられ、流れの需要に応じて開閉するようにスケジュールされている。流量が少ない状態においては、可変ガイドベーンは分離された流れ状態で動作し、流量が比較的多い状態においては、可変ガイドベーンは非分離の流れ状態で動作する。開閉スケジュールに沿った可変ガイドベーンの動作中、流れの分離が始まる領域が存在する。この領域を「分離開始(onset of separation)」領域とする。入口の歪みにより、流速は均一ではない。この不均一さによって、各ベーンが分離開始領域に到達するまでの時間差が生じることがある。この状態に関連する周方向のパターンによって、強い高調波の刺激が生じ、これが一因となって、こうした励振に影響されやすい回転ブレードが振動する。このような刺激によって、ブレードの共振が存在する領域に強い高調波部分が生じ、ブレードに振動応力がかかる。 The variable guide vanes are used to control the flow into the compressor and are scheduled to open and close according to the flow demand. When the flow rate is low, the variable guide vanes operate in a separated flow state, and when the flow rate is relatively high, the variable guide vanes operate in a non-separated flow state. During operation of the variable guide vanes along the opening and closing schedule, there is an area where flow separation begins. This area is referred to as an “onset of separation” area. Due to inlet distortion, the flow rate is not uniform. This non-uniformity may cause a time difference for each vane to reach the separation start region. The circumferential pattern associated with this condition creates a strong harmonic stimulus that contributes to the vibration of the rotating blade that is susceptible to such excitation. Due to such stimulation, a strong harmonic portion is generated in a region where the blade resonance exists, and vibration stress is applied to the blade.
圧縮機用の可変入口ガイドベーン機構を制御する方法を提供する。 A method for controlling a variable inlet guide vane mechanism for a compressor is provided.
本発明の一実施形態によると、圧縮機用の可変入口ガイドベーン機構は圧縮機の入口を画定するケースと、このケース内に同軸に配置された少なくとも1つのベーン支持体と、各々のベーンがケースと少なくとも1つのベーン支持体との間に枢着された、ケースの周囲に周方向に配置された複数のベーンと、ケースの周囲に非対称パターンで複数のベーンの少なくとも幾つかを枢動させるように構成されたアクチュエータ機構とを有する。 According to one embodiment of the present invention, a variable inlet guide vane mechanism for a compressor includes a case defining a compressor inlet, at least one vane support disposed coaxially within the case, and each vane comprising A plurality of vanes circumferentially arranged around the case pivotally mounted between the case and at least one vane support; and at least some of the plurality of vanes in an asymmetric pattern around the case And an actuator mechanism configured as described above.
本発明の別の実施形態によると、圧縮機の入口を画定するケースと、このケース内に同軸に配置された少なくとも1つのベーン支持体と、各々のベーンがケースと少なくとも1つのベーン支持体との間に枢着された、ケースの周囲に周方向に配置された複数のベーンと、ケースの周囲に非対称パターンで複数のベーンの少なくとも幾つかを枢動させるように構成されたアクチュエータ機構とを有する圧縮機用の可変入口ガイドベーン機構を制御する方法を提供する。この方法は、ケースの周囲において複数のベーンの少なくとも幾つかを非対称パターンで枢動させるステップを含む。 According to another embodiment of the invention, a case defining an inlet of the compressor, at least one vane support disposed coaxially within the case, each vane having a case and at least one vane support A plurality of vanes circumferentially disposed around the case, and an actuator mechanism configured to pivot at least some of the plurality of vanes in an asymmetric pattern around the case. A method of controlling a variable inlet guide vane mechanism for a compressor having a compressor is provided. The method includes the step of pivoting at least some of the plurality of vanes around the case in an asymmetric pattern.
同一の参照符号で同じ要素を示す図面を参照すると、図1は、ターボファンエンジン10の縦断面図を示す。エンジン10は、長手中心軸12の周りに軸方向に直列に流体連通するファン14、ブースタ16、高圧圧縮機18、燃焼器20、高圧タービン22、及び低圧タービン24を含む。高圧タービン22は、第1のロータシャフト26で高圧圧縮機18に駆動的に接続され、低圧タービン24は第1のロータシャフト26内に配置された第2のロータシャフト28でブースタ16とファン14の双方に駆動的に接続される。
Referring to the drawings in which like reference numbers indicate like elements, FIG. 1 shows a longitudinal cross-sectional view of a
エンジン10の動作中、周囲空気は、ファン14、ブースタ16、及び圧縮機18を通過して連続的に圧縮される。周囲空気の幾分かは補助機能用に抽出されるが、主な加圧された空気流は、燃焼器20に流入し、そこで燃料と混合され燃焼して、高エネルギの高温燃焼ガス流を提供する。高エネルギガス流は、高圧タービン22を通過し、そこで更に膨張して第1のロータシャフト26を駆動させるエネルギが抽出される。ガス流は、次いで、低圧タービン24を通過し、そこで第2のロータシャフト28、ひいてはファン14を駆動させるエネルギが抽出される。燃焼廃棄物と未使用のガスは、排気ダクトを経てエンジン10から排出される。
During operation of the
図2〜4を参照すると、圧縮機18は、入口ガイドベーン段30と、それに続く一組の可変ベーンステータ段32、34、及び36とを含む。各段30、32、34、36の環状方向の寸法は、後続のエンジン段で使用する空気を圧縮するために次第に小さくなる。圧縮機18の各段は、圧縮機18のステータケース40とベーンシュラウド41との間に捕捉された、周方向に配置された一組のベーン38を含む。図3に示すように、シュラウド41は一組のシュラウドセクション42から成る。シュラウドが図示及び記載されているが、圧縮機18はシュラウドを含む必要はなく、ベーン38は、ステータケース40と、例えば内部ステータ構造又はケーシング、或いはリング、或いはエンジンの軸受支持部材等の支持体との間に支持されてもよい。
Referring to FIGS. 2-4, the
ベーン38は、一組の可変ベーンアクチュエータ44、46によって可変的に作動する。ベーン38は、ステータケース40を介して、ベーンの外側のトラニオン48によってアクチュエータ44、46に結合される。外側のトラニオン48は、ステータケースのポート50を通り、内側のブシュ52及び外側のナット54によって保持される。レバーアーム56が、ブシュ52と外側のナット54との間に捕捉されている。レバーアーム56は、リンクアーム58を介してベーンアクチュエータ44、46に結合される。
The
図3及び4を参照すると、ベーン38の回転は更に、ベーン38の複数組を内側のベーンシュラウドセクション42のそれぞれに結合することによっても可能になる。各シュラウドセクション42は複数のシュラウドポート60を含み、各ポート60はベーン38各々の内側のトラニオン62を受け入れるように構成される。内側のトラニオン62は、溝ショルダを有するシュラウドポート溝66内にある接触ショルダ又はトラニオンボタン64を含む。内側のトラニオン62は、先ず、ポート60に適合するシュラウドブシュ68を使用してポート60内に捕捉される。シュラウドワッシャ70は、トラニオンボタン64のブシュ面と、シュラウドブシュ68のトラニオン面との間に中間接触領域を形成する。ワッシャ70によって、シュラウドセクション42の上方移動が防止され、その捕捉部品と内側のトラニオン62との間の捕捉接触領域がかなり拡大する。これによって、ガイドベーンシステムの寿命が延び、メインテナンスの負担が軽くなる。
With reference to FIGS. 3 and 4, rotation of the
シュラウドセクション42は更に、シュラウドのシールリテーナ74とも結合される。リテーナ74は、図3に示すように、圧縮機18の内周全体のほぼ半分にわたって延在し、シュラウドセクション42の群を、ひいてはベーン38の群を効果的に結合する。その結果、相互に接続された片持ちベーン38にスポーク効果が生ずる。リテーナ74のスパンによっても、シュラウドセクション42が圧縮機18の内側の空間から下方へ、より移動しにくくなる。こうして、シュラウド−ベーン境界への作動及び振動の作用が軽減される。
The
図5及び6を参照すると、別の実施形態による可変入口ガイドベーン機構は、外側のベーン支持体1と内側のベーン支持体6とを有する。各ガイドベーン4は、外側のベーン支持体1によって枢支されたベーンのトラニオン上に備えられたピニオン9を含む。ラック3が周囲の支持部材2に接続され、図6に示すようにガイドベーン機構の各ピニオン9と係合する。外側のベーン支持体1は、ファスナ部材7によってステータケースに接続され、内側のベーン支持体6は内側のカバー部材5によって覆われる。
With reference to FIGS. 5 and 6, a variable inlet guide vane mechanism according to another embodiment has an outer vane support 1 and an inner vane support 6. Each
周囲の支持部材2は、周囲の支部材2を回転させて、ラック3がピニオン9を介して入口ガイドベーン4を枢動させるように構成されたアクチュエータ8に接続される。ラック3は、ベーンの開/閉スケジュールを非対称に変更するように構成される。ラック3は、開閉範囲部分全体にわたって不均一である。
The surrounding support member 2 is connected to an actuator 8 configured to rotate the surrounding support member 2 so that the rack 3 pivots the
可変ベーンアクチュエータを作動させ、ベーンの開/閉スケジュールを(周方向で)非対称に変更することによって、ブレードから好ましい高調波を発生するパターンへと流れの分離を開始させ、回転ブレードにかかる刺激を軽減又は可能であれば除去することができる。ベーンの開/閉スケジュールには、非対称性が分離開始領域のみに適用されるように、非線形スケジュールを用いてもよい。代替的に、双線形スケジュールを与えるために交番の(異なる)線形スケジュールを用いてもよい。分離開始の領域を越えると、この非対称性は用いられず、完全に分離された又は完全に非分離の流れ領域にベーンが対称に位置することによってこれらの状態に関連する高調波部分が最小限に抑えられる。 By actuating the variable vane actuator and changing the opening / closing schedule of the vanes asymmetrically (circumferentially), the flow separation is initiated from the blades into a pattern that generates the desired harmonics and the stimulation on the rotating blades Can be reduced or eliminated if possible. The vane open / close schedule may use a non-linear schedule so that asymmetry is applied only to the separation start region. Alternatively, an alternating (different) linear schedule may be used to provide a bilinear schedule. Beyond the region of separation initiation, this asymmetry is not used, and the harmonics associated with these conditions are minimized by the vanes being located symmetrically in a completely separated or completely non-separated flow region. Can be suppressed.
周方向の位置に応じて開/閉スケジュールを変更することによって、周方向に分離の開始を制御できる。その結果として生じる高調波刺激は、分離パターンを用いて制御され、ブレードの共振がある領域の強い高調波部分をなくし、ひいてはこの刺激の影響を受けやすいブレードの振動応力を軽減できる。 The start of separation can be controlled in the circumferential direction by changing the opening / closing schedule according to the position in the circumferential direction. The resulting harmonic stimulation is controlled using the separation pattern, eliminating the strong harmonic portion of the region where the blade resonance is, and thus reducing the vibration stress of the blade that is susceptible to this stimulation.
ベーンの開/閉スケジュールの非線形性によって、段内の別のベーンに対する各ベーンの位置が周方向に変化し、ロータブレードの共振周波数に近い周波数にある航空力学的な刺激の低減に繋がる分離パターンが形成される。スケジュールの非線形性は、ベーンが完全に付着した流れから完全に分離した流れへと移行する狭いスケジュール領域にわたって、すなわち分離開始の領域で適用される。流れが完全に分離する(ベーンが完全に閉じた)か或いは完全に付着する(ベーンが完全に開いた)別のベーン位置においては、ベーンの開/閉スケジュールは、軸対称のパターンが得られる線形であり、こうしたより均等な状態において刺激が最小になり、動作効率が最大になる。 The non-linearity of the vane open / close schedule causes the position of each vane to change circumferentially relative to other vanes in the stage, leading to a reduction in aerodynamic stimulation at frequencies close to the resonance frequency of the rotor blades. Is formed. The non-linearity of the schedule is applied over a narrow schedule region where the vane transitions from a fully attached flow to a completely separated flow, i.e. in the region of separation initiation. In other vane positions where the flow is completely separated (vanes are completely closed) or completely attached (vanes are fully open), the vane opening / closing schedule provides an axisymmetric pattern. It is linear and minimizes stimulation and maximizes operating efficiency in these more even conditions.
上記の実施形態はリンク機構によって可変アクチュエータに接続された個々の入口ガイドベーンに接続されたレバーアームによって入口ガイドベーンに接続された可変アクチュエータを含むが、ベーンの開/閉スケジュールを非線形性にするために、ギヤ機構又は楕円カムなどの別のベーン開/閉機構を使用してもよい。 The above embodiments include variable actuators connected to the inlet guide vanes by lever arms connected to individual inlet guide vanes connected to the variable actuators by linkages, but make the vane open / close schedule non-linear For this purpose, another vane opening / closing mechanism such as a gear mechanism or an elliptical cam may be used.
現時点で最も実用的且つ好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は開示の実施形態に限定されることなく、むしろ、添付の特許請求の範囲に含まれる様々な改変及び等価の措置も包含するものとする。 Although the present invention has been described in connection with the most practical and preferred embodiments at the present time, the invention is not limited to the disclosed embodiments, but rather is various within the scope of the appended claims. Modifications and equivalent measures shall also be included.
1 外側のベーン支持体
2 周方向の支持部材
3 ラック
4 ガイドベーン
5 内側のカバー部材
6 内側のベーン支持体
7 締結部材
8 アクチュエータ
9 ピニオン
10 ターボファンエンジン
12 長手方向の中心軸
14 ファン
16 ブースタ
18 高圧圧縮機
20 燃焼器
22 高圧タービン
24 低圧タービン
26 第1のロータシャフト
28 第2のロータシャフト
30 入口ガイドベーン段
32 可変ベーンステータ段
34 可変ベーンステータ段
36 可変ベーンステータ段
38 ベーン
40 ステータケース
41 ベーンシュラウド
42 シュラウドセクション
44 可変ベーンアクチュエータ
46 可変ベーンアクチュエータ
48 ベーンの外側のトラニオン
50 ステータケースポート
52 内側ブシュ
54 外側ナット
56 レバーアーム
58 リンクアーム
60 シュラウドポート
62 内側のトラニオン
64 接触ショルダ/トラニオンボタン
66 シュラウドポート溝
68 シュラウドブシュ
70 シュラウドワッシャ
74 シュラウドシールリテーナ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outer vane support body 2 Circumferential support member 3
Claims (15)
前記圧縮機の入口を画定するケース(40)と、
前記ケース内に同軸に配置された少なくとも1つのベーン支持体(6;41)と、
各々のベーンが前記ケースと前記少なくとも1つのベーン支持体との間に枢着された、前記ケースの周囲に周方向に配置された複数のベーン(4;38)と、
前記複数のベーンの少なくとも幾つかを非対称のパターンで前記ケースの周囲で枢動させるように構成されたアクチュエータ機構(44、46;8)と、を有する可変入口ガイドベーン機構。 A variable inlet guide vane mechanism (30) for a compressor (18), comprising:
A case (40) defining an inlet of the compressor;
At least one vane support (6; 41) arranged coaxially in the case;
A plurality of vanes (4; 38) circumferentially arranged around the case, each vane pivotally mounted between the case and the at least one vane support;
A variable inlet guide vane mechanism having an actuator mechanism (44, 46; 8) configured to pivot at least some of the plurality of vanes about the case in an asymmetric pattern.
各々のレバーアームがベーンに接続された複数のレバーアーム(56)と、
各々のリンクアームが前記複数のレバーアームのサブセットに接続された複数のリンクアーム(58)と、
各々のアクチュエータがリンクアームに接続されており該リンクアームを介して前記レバーアームを枢動させる、複数のアクチュエータ(44、46)とを有する、請求項1に記載の可変入口ガイドベーン機構。 The actuator mechanism (44, 46)
A plurality of lever arms (56), each lever arm connected to a vane;
A plurality of link arms (58), each link arm connected to a subset of the plurality of lever arms;
The variable inlet guide vane mechanism according to claim 1, comprising a plurality of actuators (44, 46), each actuator being connected to a link arm and pivoting the lever arm through the link arm.
各ベーンに備えられたギヤ(9)と、
各ギヤに係合するラック(3)と、
前記ラックを前記ギヤに対して移動させて、前記ベーンを枢動させるように構成されたアクチュエータ(8)とを有する、請求項1に記載の可変入口ガイドベーン機構。 The actuator mechanism is
A gear (9) provided on each vane;
A rack (3) engaged with each gear;
The variable inlet guide vane mechanism according to claim 1, comprising an actuator (8) configured to move the rack relative to the gear to pivot the vane.
前記ケースの周囲で非対称のパターンで前記複数のベーンの少なくとも幾つかを枢動させるステップを含む方法。 A case (40) defining an inlet of the compressor (18); at least one vane support (6; 41) disposed coaxially within the case; and each vane for the case and the at least one vane A plurality of vanes (4; 38) disposed circumferentially around the case, pivotally connected to a support, and an actuator configured to pivot at least some of the plurality of vanes A method for controlling a variable inlet guide vane mechanism (30) for a compressor (18) having a mechanism (44, 46; 8) comprising:
Pivoting at least some of the plurality of vanes in an asymmetric pattern around the case.
前記複数のベーンシュラウドのサブセットの前記複数のベーンを前記ケースの周囲で非対称のパターンで枢動させて前記複数のベーンシュラウドの残りのベーンを前記ケースの周囲で軸対称のパターンで枢動させ、前記複数のベーンから流れ分離パターンを形成するステップを更に含む方法。 12. The method of claim 11, wherein the at least one vane support comprises a plurality of vane shrouds (42), the plurality of vanes being pivotally mounted between the case and the plurality of vane shrouds. And
Pivoting the plurality of vanes of the plurality of vane shroud subsets in an asymmetric pattern around the case and pivoting the remaining vanes of the plurality of vane shrouds in an axisymmetric pattern around the case; A method further comprising forming a flow separation pattern from the plurality of vanes.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/689,656 US20110176913A1 (en) | 2010-01-19 | 2010-01-19 | Non-linear asymmetric variable guide vane schedule |
US12/689,656 | 2010-01-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011149425A true JP2011149425A (en) | 2011-08-04 |
Family
ID=44266398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011006539A Withdrawn JP2011149425A (en) | 2010-01-19 | 2011-01-17 | Nonlinear unsymmetrical variable guide vane schedule |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US20110176913A1 (en) |
JP (1) | JP2011149425A (en) |
CN (1) | CN102128179A (en) |
CH (1) | CH702603A2 (en) |
DE (1) | DE102011000182A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017501334A (en) * | 2013-12-19 | 2017-01-12 | スネクマ | Turbine engine compressors, especially aircraft turboprops or turbofans |
Families Citing this family (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8915703B2 (en) * | 2011-07-28 | 2014-12-23 | United Technologies Corporation | Internally actuated inlet guide vane for fan section |
US20130192195A1 (en) | 2012-01-31 | 2013-08-01 | Eric J. Wehmeier | Gas turbine engine with compressor inlet guide vane positioned for starting |
US9334751B2 (en) * | 2012-04-03 | 2016-05-10 | United Technologies Corporation | Variable vane inner platform damping |
DE102012007129A1 (en) | 2012-04-10 | 2013-10-10 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Guide vane adjusting a gas turbine |
US20130287550A1 (en) * | 2012-04-25 | 2013-10-31 | General Electric Company | Compressor of a gas turbine system |
US10267326B2 (en) * | 2012-09-27 | 2019-04-23 | United Technologies Corporation | Variable vane scheduling |
US11280271B2 (en) | 2012-10-09 | 2022-03-22 | Raytheon Technologies Corporation | Operability geared turbofan engine including compressor section variable guide vanes |
EP2906885B1 (en) | 2012-10-09 | 2019-10-02 | Carrier Corporation | Centrifugal compressor inlet guide vane control |
FR3004749B1 (en) * | 2013-04-22 | 2015-05-08 | Snecma | STATOR WHEEL, RECTIFIER AUB WHEEL, TURBOMACHINE EQUIPPED WITH SUCH WHEEL, AND METHOD OF DISTORTION COMPENSATION IN SUCH A WHEEL |
CN103291383B (en) * | 2013-06-26 | 2015-02-25 | 上海交通大学 | Gas-compressor multistage stationary-blade regulating mechanism allowing gear transmission |
US10024335B2 (en) | 2014-06-26 | 2018-07-17 | General Electric Company | Apparatus for transferring energy between a rotating element and fluid |
US10001066B2 (en) | 2014-08-28 | 2018-06-19 | General Electric Company | Rotary actuator for variable geometry vanes |
FR3031772B1 (en) * | 2015-01-19 | 2017-01-13 | Snecma | VARIABLE TIMING AUB CONTROL SYSTEM FOR TURBOMACHINE |
EP3064719A1 (en) * | 2015-03-04 | 2016-09-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Guide blade assembly for a flow engine with axial flow |
FR3039226B1 (en) * | 2015-07-20 | 2017-07-14 | Snecma | VARIABLE SHAFT OF AUBES FOR A TURBOMACHINE |
US10267160B2 (en) | 2015-08-27 | 2019-04-23 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | Methods of creating fluidic barriers in turbine engines |
US10125622B2 (en) * | 2015-08-27 | 2018-11-13 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | Splayed inlet guide vanes |
US9915149B2 (en) | 2015-08-27 | 2018-03-13 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | System and method for a fluidic barrier on the low pressure side of a fan blade |
US10267159B2 (en) | 2015-08-27 | 2019-04-23 | Rolls-Royce North America Technologies Inc. | System and method for creating a fluidic barrier with vortices from the upstream splitter |
US20170057649A1 (en) | 2015-08-27 | 2017-03-02 | Edward C. Rice | Integrated aircraft propulsion system |
US10718221B2 (en) | 2015-08-27 | 2020-07-21 | Rolls Royce North American Technologies Inc. | Morphing vane |
US10233869B2 (en) | 2015-08-27 | 2019-03-19 | Rolls Royce North American Technologies Inc. | System and method for creating a fluidic barrier from the leading edge of a fan blade |
US9976514B2 (en) | 2015-08-27 | 2018-05-22 | Rolls-Royce North American Technologies, Inc. | Propulsive force vectoring |
US10280872B2 (en) | 2015-08-27 | 2019-05-07 | Rolls-Royce North American Technologies Inc. | System and method for a fluidic barrier from the upstream splitter |
US20170218842A1 (en) * | 2016-02-02 | 2017-08-03 | General Electric Company | Adjusting Airflow Distortion in Gas Turbine Engine |
US10794281B2 (en) | 2016-02-02 | 2020-10-06 | General Electric Company | Gas turbine engine having instrumented airflow path components |
US10107130B2 (en) * | 2016-03-24 | 2018-10-23 | United Technologies Corporation | Concentric shafts for remote independent variable vane actuation |
US11073090B2 (en) | 2016-03-30 | 2021-07-27 | General Electric Company | Valved airflow passage assembly for adjusting airflow distortion in gas turbine engine |
US10753278B2 (en) | 2016-03-30 | 2020-08-25 | General Electric Company | Translating inlet for adjusting airflow distortion in gas turbine engine |
US10526911B2 (en) * | 2017-06-22 | 2020-01-07 | United Technologies Corporation | Split synchronization ring for variable vane assembly |
CN109505668B (en) * | 2017-09-14 | 2021-06-11 | 中国航发商用航空发动机有限责任公司 | Fixed blade adjusting mechanism of gas compressor |
FR3085060B1 (en) * | 2018-08-17 | 2020-10-09 | Safran Aircraft Engines | VARIABLE TIMING BLADE GUIDE RING AND RING MOUNTING PROCEDURE |
US10815802B2 (en) | 2018-12-17 | 2020-10-27 | Raytheon Technologies Corporation | Variable vane assemblies configured for non-axisymmetric actuation |
DE102019200885A1 (en) | 2019-01-24 | 2020-07-30 | MTU Aero Engines AG | Guide grille for a turbomachine |
US11480111B2 (en) * | 2019-05-15 | 2022-10-25 | Honeywell International Inc. | Variable area turbine nozzle and method |
US11608747B2 (en) * | 2021-01-07 | 2023-03-21 | General Electric Company | Split shroud for vibration reduction |
CN113357196B (en) * | 2021-06-18 | 2023-04-14 | 清华大学 | Double-bevel-gear stator blade adjusting mechanism and turbine engine comprising same |
CN113357195B (en) * | 2021-06-18 | 2023-04-14 | 清华大学 | Incomplete epicyclic gear train stator blade adjusting mechanism and turbine engine formed by same |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1067930A (en) * | 1965-12-29 | 1967-05-10 | Rolls Royce | Vane operating mechanism for fluid flow machines |
US3861822A (en) * | 1974-02-27 | 1975-01-21 | Gen Electric | Duct with vanes having selectively variable pitch |
DE2835349C2 (en) * | 1978-08-11 | 1979-12-20 | Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Muenchen Gmbh, 8000 Muenchen | Adjustable grille for highly loaded compressors, especially of gas turbine engines |
US4813226A (en) * | 1987-01-12 | 1989-03-21 | Grosselfinger Robert A | Demand control of variable geometry gas turbine power plant |
GB8722714D0 (en) * | 1987-09-26 | 1987-11-04 | Rolls Royce Plc | Variable guide vane arrangement for compressor |
US4856962A (en) * | 1988-02-24 | 1989-08-15 | United Technologies Corporation | Variable inlet guide vane |
US4890977A (en) * | 1988-12-23 | 1990-01-02 | Pratt & Whitney Canada, Inc. | Variable inlet guide vane mechanism |
US5224337A (en) * | 1991-05-22 | 1993-07-06 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Operating method for gas turbine with variable inlet vanes |
US5190439A (en) * | 1991-07-15 | 1993-03-02 | United Technologies Corporation | Variable vane non-linear schedule for a gas turbine engine |
US5993152A (en) * | 1997-10-14 | 1999-11-30 | General Electric Company | Nonlinear vane actuation |
US6039534A (en) * | 1998-09-21 | 2000-03-21 | Northern Research And Engineering Corp | Inlet guide vane assembly |
US6413043B1 (en) * | 2000-11-09 | 2002-07-02 | General Electric Company | Inlet guide vane and shroud support contact |
JP3684208B2 (en) * | 2002-05-20 | 2005-08-17 | 株式会社東芝 | Gas turbine control device |
GB2400416B (en) * | 2003-04-12 | 2006-08-16 | Rolls Royce Plc | Improvements in or relating to control of variable stator vanes in a gas turbine engine |
GB0312098D0 (en) * | 2003-05-27 | 2004-05-05 | Rolls Royce Plc | A variable arrangement for a turbomachine |
US7413401B2 (en) * | 2006-01-17 | 2008-08-19 | General Electric Company | Methods and apparatus for controlling variable stator vanes |
US8348600B2 (en) * | 2008-05-27 | 2013-01-08 | United Technologies Corporation | Gas turbine engine having controllable inlet guide vanes |
-
2010
- 2010-01-19 US US12/689,656 patent/US20110176913A1/en not_active Abandoned
-
2011
- 2011-01-17 DE DE102011000182A patent/DE102011000182A1/en not_active Withdrawn
- 2011-01-17 CH CH00076/11A patent/CH702603A2/en not_active Application Discontinuation
- 2011-01-17 JP JP2011006539A patent/JP2011149425A/en not_active Withdrawn
- 2011-01-19 CN CN2011100284137A patent/CN102128179A/en active Pending
-
2013
- 2013-09-04 US US14/017,763 patent/US20140003909A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017501334A (en) * | 2013-12-19 | 2017-01-12 | スネクマ | Turbine engine compressors, especially aircraft turboprops or turbofans |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102011000182A1 (en) | 2011-07-21 |
US20110176913A1 (en) | 2011-07-21 |
CN102128179A (en) | 2011-07-20 |
CH702603A2 (en) | 2011-07-29 |
US20140003909A1 (en) | 2014-01-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2011149425A (en) | Nonlinear unsymmetrical variable guide vane schedule | |
JP5514354B2 (en) | Turbine engine with flow control fan and method of operation | |
JP4118041B2 (en) | Contact structure between inlet guide vane and shroud support | |
JP5181114B2 (en) | High pressure ratio rear fan assembly and gas turbine engine | |
US5772400A (en) | Turbomachine | |
EP2025871B1 (en) | Centripetal turbine and internal combustion engine with such a turbine | |
KR101996685B1 (en) | Variable-pitch nozzle for a radial flow turbine, in particular for a turbine of an auxiliary power source | |
JP4750791B2 (en) | Exhaust gas turbocharger for internal combustion engines | |
JP5608657B2 (en) | System for controlling a variable geometry device of a gas turbine engine with a barrel link in particular | |
US7581394B2 (en) | Variable nozzle device for a turbocharger | |
GB2276424A (en) | Guide vanes for radial-flow exhaust turbocharger turbine | |
US10927700B2 (en) | Variable geometry assembly for a turbomachine and turbomachine comprising said assembly | |
EP2037084A1 (en) | Turbocharger with sliding piston, having overlapping fixed and moving vanes | |
CN102434229A (en) | Variable geometry turbine | |
WO2000020726A1 (en) | Actuating mechanism for sliding vane variable geometry turbine | |
EP2028347B1 (en) | Turbocharger with sliding piston assembly | |
CN112443364B (en) | Actuating assembly for concentric variable stator vanes | |
JP2008019748A (en) | Turbo supercharger | |
KR20130135926A (en) | Turbocharger | |
KR101187889B1 (en) | Integrated inlet guide vane assembly structure for a compressor | |
EP3502485A1 (en) | Adjustment linkage | |
US8596076B1 (en) | Variable pressure ratio gas turbine engine | |
JP2002195196A (en) | Bleed structure of axial compressor | |
US20110158792A1 (en) | Engine and vane actuation system for turbine engine | |
EP3502484A1 (en) | Adjustment linkage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140110 |
|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20140813 |