[发明专利]用于被动控制燃气涡轮发动机中的间隙的系统和方法

权利要求书

1.一种用于被动控制燃气涡轮发动机(100)中的间隙的系统，所述系统包括：

静态组件(160)，所述静态组件包括至少一个间隙控制构件(130)，

所述静态组件(160)布置成周向围绕发动机转子组件(170)，并且在所述转子组件(170)的尖端(112)与所述静态组件(160)的内表面(132)之间限定间隙(150)，

所述至少一个间隙控制构件(130)限定与所述尖端(112)相邻的所述内表面(132)并且包括形状记忆材料，所述形状记忆材料经选择和预先处理以响应于所述发动机(100)的工作流体的温度而以预先选择的方式变形，并且

所述至少一个间隙控制构件(130)暴露于所述工作流体。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个间隙控制构件(130)包括可磨涂层。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述形状记忆材料包括合金。

4.一种用于被动控制燃气涡轮发动机(100)中的间隙的系统，所述系统包括：

转子组件(170)，所述转子组件包括多个翼型叶片(210)，每个翼型叶片(210)具有尖端；

所述转子组件(170)由静态组件(160)围绕，所述静态组件(160)包括围绕所述转子组件(170)在周向上布置的多个护罩分段(120)；

每个护罩分段(120)具有与所述尖端(212)相邻的内表面(132)；

每个翼型叶片(210)在所述尖端(212)处包括间隙控制构件(230)；

所述护罩分段(170)的所述内表面(132)和所述翼型叶片(210)的所述尖端(212)在所述尖端(212)和所述内表面(132)之间限定径向间隙(250)；

所述间隙控制构件(230)包括形状记忆材料，所述形状记忆材料经选择和预先处理以响应于发动机工作流体的温度而以预先选择的方式变形。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述翼型叶片(210)是轴流压缩机叶片。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述翼型叶片(210)是轴流涡轮机叶片。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述翼型叶片(210)是离心压缩机叶片。

8.一种用于被动控制燃气涡轮发动机(100)中的间隙的方法，其包括：

组装(710)所述涡轮发动机(100)，以在所述涡轮发动机(100)的静止护罩表面(260)和所述涡轮发动机(100)的相邻转子组件(170)之间限定初始组的构造间隙(250)；

在发动机操作条件的整个范围内操作(720)组装的涡轮发动机(100)；

在一个或多个所述发动机操作条件下观察(730)操作间隙(250)；

形成和构造(750)间隙控制构件(230)，所述间隙控制构件(230)包括经选择和预先处理以响应于发动机工作流体的温度而以预先选择的方式变形的形状记忆材料；和

利用所述间隙控制构件(230)重新组装(770)所述涡轮发动机(100)，以在所述静止护罩表面(260)和所述相邻转子组件(170)之间限定改进组的构造间隙。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：随后在发动机操作条件的整个范围内操作(790)组装的涡轮发动机，并且在一个或多个发动机操作条件下观察改进的操作间隙。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：形成和构造(790)附加间隙控制构件，所述附加间隙控制构件包括经选择和预先处理以响应于所述发动机工作流体的温度而以预先选择的方式变形的形状记忆材料。