[发明专利]涡轮发动机部件和冷却方法

说明书

一种用于涡轮发动机的部件，包括：主体，该主体具有面对燃烧空气流动路径的外表面并限定内部；以及第一冷却通道，该第一冷却通道的至少一部分将冷却空气供应到主体的内部。该部件还包括旋风分离器，该旋风分离器具有冷却空气入口、清洁空气出口和脏空气出口。

技术领域

本公开涉及一种涡轮发动机部件和冷却方法，更具体地说，利用旋风分离器来冷却发动机部件的方法。

背景技术

涡轮发动机，并且特别是燃气涡轮发动机或燃烧涡轮发动机，是从通过发动机的加压燃烧气体流中提取能量到旋转涡轮叶片上的旋转式发动机。

涡轮发动机通常被设计成在高温下操作以提高发动机效率。为在高温环境中的诸如翼型件之类的部件提供冷却措施是有益的，其中这种冷却措施可以在发动机操作期间减少这些部件上的材料磨损并提高结构稳定性。

冷却措施可包括来自压缩机的排出空气，该排出空气被引导至发动机中所需的位置。排出空气可用于在特定部件交界处提供吹扫空气流。优化排出空气的输送和覆盖进一步有助于提高发动机效率。

发明内容

在一个方面，本公开涉及一种用于涡轮发动机的部件，该部件包括主体，该主体具有面对燃烧空气流动路径的外表面并限定内部；第一冷却通道，该第一冷却通道的至少一部分将冷却空气供应到主体的内部；第二冷却通道，该第二冷却通道的至少一部分将冷却空气供应到主体的内部并与第一冷却通道流体分离；扫气通道(scavenge passage)，该扫气通道与第二冷却通道流体分离；第一旋风分离器，该第一旋风分离器具有冷却空气入口，流体联接至第一冷却通道的清洁空气出口，以及流体联接至扫气通道的脏空气出口。

在另一方面，本公开涉及一种用于涡轮发动机的部件，该部件包括翼型主体，该翼型主体具有界定内部的外壁并在前缘和后缘之间轴向延伸以限定弦向方向，并且还在根部和尖端之间延伸以限定翼展方向；第一冷却通道，该第一冷却通道的至少一部分将冷却空气供应到翼型主体的内部；第二冷却通道，该第二冷却通道的至少一部分将冷却空气供应到翼型主体的内部并且与第一冷却通道流体分离；扫气通道；以及旋风分离器，该旋风分离器具有冷却空气入口，流体联接至第二冷却通道的清洁空气出口，以及流体联接至扫气通道的脏空气出口。

在另一方面，本公开涉及一种冷却涡轮发动机中的部件的方法。该方法包括使冷却空气供应部分流至部件；将冷却空气供应部分的第一部分引导至位于部件内的旋风分离器，以清洁冷却空气供应部分的第一部分；使清洁的第一部分通过第一供应导管流至部件内的冷却通道；以及使冷却空气供应部分的第二部分通过第二供应导管流至冷却通道，该第二供应导管与旋风分离器流体分离。

附图说明

在附图中：

图1是用于飞行器的涡轮发动机的示意性横截面图。

图2是根据本文描述的各个方面的为轮叶组件的形式的图1的涡轮发动机中的一个部件的示意性侧视图。

图3是图2的轮叶组件的示意性侧视图，该轮叶组件包括空气冷却通道和用于从冷却空气中去除颗粒的旋风分离器。

图4是图2的轮叶组件的横截面视图，示出了冷却通道和旋风分离器的互连。

图5是根据本文描述的各个方面的图1的涡轮发动机的另一部件的示意侧视图，其为具有至少一个旋风分离器的轮叶组件的形式。

图6是图1的涡轮发动机的另一部件的示意性俯视图，其为具有带多个旋风分离器的带的另一轮叶组件的形式。

图7是图1的涡轮发动机的另一部件的示意性侧视图，其为具有带旋风分离器的挡板的另一轮叶组件的形式。

图8是图1的涡轮发动机的另一部件的示意性侧视图，其为带有旋风分离器的密封环的形式。