[发明专利]复合涡轮冷却发动机

权利要求书

1.一种燃气涡轮发动机(10)，包括：

风扇(14)、压缩机(18)、燃烧室(20)、高压(HP)涡轮(22)、及低压(LP)涡轮(24)，其连续流动连通地安置；

所述压缩机(18)包括多排压缩机浆叶(1-7)，用于在相应的级内持续地加压空气(34)；

所述HP涡轮(22)包括一排中空喷口叶片(42)，其具有前内部冷却通道(52)和后内部冷通道(54)；接着有一排中空转子浆叶(44)，其具有前内部冷却通道(60)及后内部冷通道(62)；

第一、第二、第三、及第四泄放回路(68-74)流动连通地与所述压缩机(18)的不同级连接，用于在不同的压力下泄放来自所述压缩机(18)的不同级的加压空气，以分别提供第一、第二、第三、及第四冷却剂(34a-d)至所述叶片前通道(52)和叶片后通道(54)及所述浆叶前通道(60)和桨叶后通道(62)。

2.如权利要求1所述的发动机，其特征在于：

所述第二泄放回路(70)连接于所述压缩机(18)上，以在低于所述第一冷却剂(34a)的第一压力的第二压力下提供所述第二冷却剂(34b)至所述叶片(42)；及

所述第四回路(74)连接于所述压缩机(18)上，以在低于所述第三冷却剂(34c)的第三压力的第四压力下提供所述第四冷却剂(34d)至所述叶片(44)。

3.如权利要求2所述的发动机，其特征在于：

所述叶片(42)和浆叶(44)包括相对的前缘和后缘，其具有在那里的相应的冷却孔(56，58，64，66)，并构造为用于依次在燃烧气体(38)内降压；及

所述第四回路(74)在所述第二回路(70)之前的级连接到所述压缩机(18)，以在所述叶片(42)和浆叶(44)两者的所述后缘孔(58，60)处提供回流余量。

4.如权利要求3所述的发动机，其特征在于：所述第三回路(72)在所述第一回路(68)之前的级(5)连接到所述压缩机(18)，以在所述浆叶前缘孔(64)处提供回流余量。

5.如权利要求4所述的发动机，其特征在于：所述第三回路(72)构造为产生所述第三冷却剂(34c)内的静压，所述静压大于在所述浆叶前缘孔(64)处的所述燃烧气体(38)内的总相对压力。

6.如权利要求5所述的发动机，其特征在于：

所述压缩机(18)包括多排压缩机浆叶(1-7)，用于在相应的级内持续地加压空气(34)；

所述第一回路(68)旁路所述燃烧室(20)，以到达所述叶片前通道(52)；

所述第二回路(70)和第四回路(74)在所述燃烧室(20)外侧从所述压缩机(18)径向向外延伸，以到达所述叶片(42)和浆叶(44)的所述后通道(54，62)；及

所述第三回路(72)延伸于所述燃烧室(20)的内侧，以到达所述浆叶前通道(60)。

7.如权利要求5所述的发动机，其特征在于：

所述LP涡轮(24)包括一排第一级LP喷口叶片(48)，直接接着所述HP浆叶(44)；及

所述第四回路(74)通过所述LP喷口叶片(48)径向向内地通过，以到达所述浆叶后通道(62)。

8.如权利要求7所述的发动机，其特征在于：

通过前浆叶保持器(78)及后浆叶保持器(80)，所述浆叶(44)陷入所述盘(46)的周界内的相应的燕尾槽(76)内；

所述第三回路(72)在所述前浆叶保持器(78)处连接所述浆叶(44)排；及

所述第四回路(74)在所述后浆叶保持器(80)处连接所述浆叶(44)排。

9.如权利要求8所述的发动机，其特征在于：

通过延伸于所述燃烧室(20)内侧的驱动轴(30)，所述浆叶(44)连接到所述压缩机浆叶(1-7)；

所述前浆叶保持器(78)沿所述盘(46)的前面向内延伸，以限定环形歧管(88)，所述环形歧管(88)安置为围绕所述盘周界与所述燕尾槽(76)流动连通；及

所述第三回路(72)流动连通地与所述歧管(88)连接。

10.如权利要求9所述的发动机，其特征在于：还包括：

外壳(92)，其环绕所述燃烧室(20)和HP喷口，以限定从所述压缩机(18)至所述叶片后通道(52)的所述第一回路(68)；

多个套管(94)，其径向地延伸穿过所述外壳(92)至所述HP喷口，以限定所述第二回路(70)至所述叶片后通道(54)的出口端；

所述浆叶前通道(60)，其延伸至所述燕尾槽(76)，以接收来所述第三回路(72)的所述第三冷却剂(34c)；及

所述浆叶后通道(62)，其向后延伸穿过所述浆叶(44)的轴部至所述后浆叶保持器(80)，以接收来所述第四回路(74)的所述第四冷却剂(34d)。