[发明专利]用于控制转子叶轮中的流的系统和方法

说明书

技术领域

本发明的实施例大体上涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地说，涉及用于控制转子叶轮中的流的系统和方法

背景技术

燃气涡轮机广泛用于工业和商业运作。一种典型的燃气涡轮机包括位于前部的压缩机、围绕中部的一个或多个燃烧器、以及位于后部的涡轮机。压缩机将动能传递给工作流体（例如，空气）以产生处于高能状态的压缩工作流体。压缩工作流体离开压缩机并且流到燃烧器，在所述燃烧器中，所述压缩工作流体与燃料混合并点燃以生成具有高温和高压的燃烧气体。燃烧气体流到涡轮机，在所述涡轮机中，所述燃烧气体膨胀以做功。例如，燃烧气体在涡轮机中的膨胀可以使得连接到发电机的轴旋转，从而进行发电。

典型地，压缩机和涡轮机共用公共转子，所述公共转子从所述压缩机的前部附近延伸穿过燃烧器部分到达所述涡轮机的后部附近。典型地，转子经配置用于引导一部分工作流体穿过一个或多个冷却流通道，以便冷却燃气涡轮机的各种部件。然而，冷却流通道是针对基本负载条件配置的。

发明内容

部分或所有上述需要和/或问题可以通过本发明的某些实施例解决。根据一项实施例，本发明公开一种燃气涡轮机系统。所述系统可以包括转子叶轮，所述转子叶轮具有径向设置在所述转子叶轮上的一个或多个叶轮轮叶。所述系统还可以包括一个或多个流体通道，所述流体通道由相邻叶轮轮叶界定。所述一个或多个流体通道可以径向设置在所述转子叶轮上。此外，所述系统可以包括一个或多个形状记忆合金阀，所述一个或多个形状记忆合金阀设置在每个所述流体通道内。所述一个或多个形状记忆合金阀可以经配置用于改变形状，从而控制穿过所述流体通道的流体流。

根据另一项实施例，本发明公开一种燃气涡轮机系统。所述燃气涡轮机系统可以包括转子，所述转子包括多个转子叶轮。所述系统还可以包括一个或多个叶轮轮叶，所述一个或多个叶轮轮叶设置在每个所述转子叶轮上。所述系统还可以包括一个或多个流体通道，所述一个或多个流体通道由相邻叶轮轮叶界定，以使所述一个或多个流体通道径向设置在所述转子叶轮上。此外，所述系统可以包括一个或多个形状记忆合金阀，所述一个或多个形状记忆合金阀设置在每个所述流体通道内。所述一个或多个形状记忆合金阀可以经配置用于改变形状，从而控制穿过所述流体通道的流体流。

此外，根据另一项实施例，本发明公开一种方法。所述方法包括将一个或多个形状记忆合金阀置于转子叶轮的一个或多个流体通道内。所述方法还可以包括调节所述形状记忆合金阀的配置以控制穿过所述流体通道的流体流。

对于所属领域的技术人员而言，本发明的其他实施例、方面以及特征将从以下详细说明、附图以及所附权利要求书中显而易见。

附图说明

现将参照附图，其中附图不必按比例绘制，在附图中：

图1是根据实施例的燃气涡轮机的实例截面图。

图2是根据实施例的转子叶轮组件的实例透视图。

图3是根据实施例的转子叶轮组件的实例示意图，所述转子叶轮组件包括设置在流体通道内的形状记忆合金阀。

图4是根据实施例的一种方法的实例流程图。

具体实施方式

现将参照附图在下文中更完整地描述示例性实施例，其中仅示出部分实施例而非所有实施例。本发明可以采用许多不同形式实施，并且不应理解为限于在本说明书中阐述的实施例。在本说明书中，类似数字是指类似元件。

图1提供示例性涡轮机10的截面图，用以示出在本说明书中的各项实施例。如图所示，燃气涡轮机10大体上可以包括压缩机12、位于所述压缩机12下游的一个或多个燃烧器14、以及位于所述燃烧器14下游的涡轮机16。压缩机12大体上可以包括轴向对齐的定子轮叶18和旋转叶片20的交替级（alternating stages）。定子轮叶18可以周向连接到压缩机壳22，并且旋转叶片20可以周向连接到转子24。在转子24转动时，定子轮叶18和旋转轮叶20可以将动能逐渐传递给工作流体（例如，空气）以产生处于高能状态的压缩工作流体。压缩工作流体随后可以流到围绕转子24径向布置的一个或多个燃烧器14，在所述一个或多个燃烧器中，所述压缩工作流体可以与燃料混合并点燃以生成具有高温和高压的燃烧气体。燃烧气体可以离开燃烧器14，并且沿着热气路径流动穿过涡轮机16。涡轮机16可以包括轴向对齐的定子轮叶26和旋转桨叶28的交替级。定子轮叶26可以周向连接到涡轮机壳30，并且旋转桨叶28可以周向连接到转子24。每级定子轮叶26可以将燃烧气体引导、并推进到旋转桨叶28的下游级上以做功。