[发明专利]燃气涡轮发动机及其操作方法和振动管理组件

说明书

本公开内容涉及一种用于操作燃气涡轮发动机的方法包括接收表示燃气涡轮发动机的区段内的操作振动的数据；并且将电力提供至机械地联接到所述燃气涡轮发动机的区段的一个或多个部件上的振动器，以生成抵消振动来减小或最小化所述燃气涡轮发动机的区段内的所述操作振动。本公开内容还涉及一种燃气涡轮发动机振动管理组件和一种燃气涡轮发动机。

技术领域

本主题大体上涉及一种用于燃气涡轮发动机内使用的振动控制组件及其使用方法。

背景技术

燃气涡轮发动机中的某些燃烧器可能特别易受燃烧动态(combustion dynamics)的影响。在某些发动机操作条件下，确切地说，在环形燃烧室中可存在大量瞬变压力波(“声脉冲信号”)。这些压力波如果足够大，则可引起发动机的燃烧区段内的一个或多个部件振动，在正常操作下需要替换硬件之前，所述振动便可能导致这些部件的高周疲劳。

一种已知的针对燃烧器动态问题的方法可涉及使用具有多个燃烧器仪表压力传感器的测试发动机来谨慎规划问题方案。然后可从此过程开发飞行器燃料计划，且随后编程到发动机控制器中以解决这些问题中的至少某些。然而，尽管存在此规划射，但发动机之间的细微差别仍可能不利地影响燃烧动态行为。这些变化可能归因于包括制造变化、发动机劣化、燃料成分或非预期飞行条件的参数。

因此，可能有益的是在发动机的现场操作期间监测燃烧器动态。此外，本公开内容的发明人发现，除简单地试图防止燃烧器动态引起的振动外，抵消此振动以最小化发动机的燃烧区段内的此振动的影响可能是有益的。

发明内容

本发明的各方面和优势将部分地在以下描述中阐述，或可从所述描述显而易见，或可通过本发明的实践而得知。

在本发明的一个示范性方面中，提供一种用于操作燃气涡轮发动机的方法。该方法包括接收表示燃气涡轮发动机的区段内的操作振动的数据；并且将电力提供至机械地联接到燃气涡轮发动机的区段的一个或多个部件上的振动器，以生成抵消振动来减小或最小化燃气涡轮发动机的区段内的操作振动。

在某些示例性方面中，燃气涡轮发动机的区段是燃气涡轮发动机的燃烧区段。

例如，在某些示例性方面中，接收表示燃气涡轮发动机的燃烧区段内的操作振动的数据包括从燃气涡轮发动机的燃烧区段内的一个或多个加速计接收数据。

例如，在某些示例性方面中，一个或多个加速计配置成测量燃气涡轮发动机的燃烧区段内的燃烧器的燃烧器衬套、燃气涡轮发动机的燃烧区段内的燃料喷嘴、燃气涡轮发动机的燃烧区段内的燃料歧管，或燃气涡轮发动机的燃烧区段内的燃烧器壳中的一个或多个的振动。

在某些示例性方面中，接收表示燃气涡轮发动机的区段内的操作振动的数据包括接收表示操作振动的频率、振幅或相位中的至少一者的数据。

例如，在某些示例性方面中，将电力提供至机械地联接到燃气涡轮发动机的区段的一个或多个部件上的振动器以生成抵消振动包括生成与操作振动异相的抵消振动。

在某些示例性方面中，将电力提供至机械地联接到燃气涡轮发动机的区段的一个或多个部件上的振动器包括响应于表示燃气涡轮发动机的区段内的操作振动的接收到的数据，调制提供至振动器的电力。

例如，在某些示例性方面中，调制提供至振动器的电力包括调制提供至振动器的电力的电压、提供至振动器的电力的电流、提供至振动器的电力的频率，或提供至振动器的电力的相位中的至少一者。

例如，在某些示例性方面中，调制提供至振动器的电力包括使用功率放大器调制提供至振动器的电力。

在某些示例性方面中，燃气涡轮发动机的区段是燃气涡轮发动机的燃烧区段，其中燃气涡轮发动机的燃烧区段包括外燃烧器壳，并且其中振动器机械地联接到外燃烧器壳上。