[发明专利]包括冷却和涡轮间隙控制系统及其空气供给风戽的涡轮机

说明书

公开了一种包括冷却和涡轮间隙控制系统和用于该系统的空气供给风戽的涡轮机。本发明涉及一种双流式涡轮机(10)，该双流式涡轮机包含位于所述涡轮机的主空气流路径中的涡轮机的冷却和涡轮间隙控制系统，该系统由至少一个风戽(38)供给，所述至少一个风戽构造成通过所述至少一个风戽(38)的空气入口(42)从围绕主空气流路径布置的次级空气流路径(16)获取空气。其特征在于，所述至少一个风戽(38)包括被构造为布置在次级流路径(16)的壁的延伸部中的一个壁(50)，以及，空气入口(42)形成在所述壁(50)中并且与所述壁(50)齐平。

技术领域

本发明涉及一种双流式涡轮机，其包括所述涡轮机的冷却和涡轮间隙控制系统以及设计为供给所述冷却系统的空气供给风戽。

背景技术

用于航空器的涡轮机在气体流动方向上从上游到下游通常包括涵道风扇、一个或多个压气机级(例如LP低压压气机和HP高压压气机)、燃烧室、一个或多个涡轮级(例如HP高压涡轮和LP低压涡轮)、以及排气管。每个压气机可以与涡轮相关联，压气机和涡轮都连接到轴并一起形成例如HP高压体和LP低压体。

压气机转子包含在空气被引入燃烧室之前分别压缩空气的叶片。类似地，涡轮转子包括由所述燃烧室产生的燃烧气体驱动的叶片，以旋转地驱动所述转子。所有转子旋转地安装在环形机匣中，这些机匣连续地轴向组装以形成用于涡轮机的主流的整体机匣。

具体地，由于来自燃烧室的气体的高温，围绕涡轮转子的这些环形机匣遭受显著的加热现象，这趋向于增大涡轮叶片的端部与所述机匣之间的工作间隙，由此降低涡轮机的性能。当涡轮机匣膨胀时，燃烧气体能够在叶片的端部和所述机匣之间渗出。所考虑的涡轮的功效因此降低。

为了避免这个问题，已经为双流式涡轮机开发了主动式涡轮间隙控制系统；这些系统被称为ACC系统，其代表主动间隙控制(Active Clearance Control)，并且形成为LPTACC系统，其代表低压涡轮主动间隙控制(Low Pressure Turbine Active ClearanceControl)，以及HPTACC系统，其代表高压涡轮主动间隙控制(High Pressure TurbineActive Clearance Control)。这些系统被设计成分别限制LP低压涡轮机匣和HP高压涡轮机匣的膨胀，这通过使从涡轮机的次级流路径获取的冷空气流沿着这些机匣的壁流通来冷却所述机匣而实现。

向这种系统供给冷空气通常通过从次级流路径获取空气的风戽来实现。

文献FR-3.025-843-A1描述并呈现了一种交换器的供给风戽，该交换器设计成对从涡轮机压气机获取的空气进行冷却以便为航空器机舱提供空气调节。

文献FR-3021994-A1、US-2010/0215481-A1和US 2003/0233834-A1描述并呈现了主要构造为在次级流路径内部突出的直角管的风戽。这种风戽的缺点在于它们破坏了次级流路径中的流动，这可能在涡轮机的出口处产生噪声，来自次级流路径的空气与来自主流路径的气体在出口处相遇。

文献US 2009/094989-A1描述了一种安装在位于涡轮机的次级空气流路径中的辅助臂的凹部中的风戽。文献US 2002/005038-A1描述了一种通向涡轮机的次级空气流路径的机匣的入口导管。

当这些装置包括风戽时，它们中的大多数不包括集成在所述风戽中的充足的空气流控制装置。它们要么没有包括这种控制装置(如在文献FR 3021994-A1中的情况)，要么独立于风戽的流控制装置由于它们位于风戽的上游和下游的位置而特别是在次级流的破坏方面具有空气动力学的缺点。