CN107916994B - 燃气涡轮发动机和用于操作其贮槽加压组件的方法 - Google Patents

Abstract

一种燃气涡轮发动机包括风扇区段和可与所述风扇区段一起操作的核心涡轮发动机。所述燃气涡轮发动机还包括贮槽加压组件，其包括阀、与所述阀和第一经加压空气源成气流连通的第一管道，以及与所述阀和第二经加压空气源成气流连通的第二管道。此外，所述贮槽加压组件包括供应管道，其选择性地经由所述阀与所述第一管道和所述第二管道成气流连通。所述供应管道至少部分地定位在所述核心涡轮发动机的核心空气流动路径的内部，以用于对所述燃气涡轮发动机的贮槽加压。

Description

燃气涡轮发动机和用于操作其贮槽加压组件的方法

技术领域

本主题大体上涉及一种燃气涡轮发动机，或更确切地说涉及一种用于燃气涡轮发动机的贮槽加压组件。

背景技术

燃气涡轮发动机大体上包括布置成彼此成流动连通的风扇和核心。另外，燃气涡轮发动机的核心大体上包括串流次序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮机区段和排气区段。在操作中，空气被从风扇提供至压缩机区段的入口，在那里，一个或多个轴向压缩机渐进地压缩空气，直到空气到达燃烧区段。在燃烧区段内燃料与经压缩空气混合并燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体被从燃烧区段输送至涡轮机区段。通过涡轮机区段的燃烧气体的流驱动涡轮机区段，然后被输送穿过排气区段，例如至大气环境。

在燃气涡轮发动机的核心内，提供一个或多个轴承用于支撑燃气涡轮发动机的各种旋转部件。通常，这些轴承是油润滑轴承，使得润滑油供应组件在燃气涡轮发动机的操作期间向其提供润滑油。对于这些配置，燃气涡轮发动机的核心包括围绕所述一个或多个轴承的一个或多个贮槽，以含有提供到其的润滑油。为了在贮槽内更好地含纳此类润滑油，特定燃气涡轮发动机将经加压空气提供到各个贮槽周围的空隙区。经加压空气可从压缩机区段内渗移。然而，来自此区的经压缩空气从燃气涡轮发动机的效率观点来看可能相对有价值。

因此，能够将经加压空气提供到燃气涡轮发动机的一个或多个贮槽周围的空隙区同时克服以上困难的、用于燃气涡轮发动机的贮槽加压组件将是有用的。

发明内容

本发明的各方面和优点将部分在以下描述中阐述，或可从描述内容中显而易见，或可通过本发明的实施习得。

在本发明的一个示范性实施例中，提供一种燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机界定轴线方向和径向方向。燃气涡轮发动机包括具有风扇的风扇区段，和可与风扇区段一起操作以用于驱动风扇的核心涡轮发动机。核心涡轮发动机界定核心空气流动路径，且风扇区段或核心涡轮发动机中的至少一个界定贮槽。燃气涡轮发动机进一步包括贮槽加压组件。贮槽加压组件包括阀、与阀和第一经加压空气源成气流连通的第一管道，以及与阀和第二经加压空气源成气流连通的第二管道。贮槽加压组件进一步包括选择性地经由阀与第一管道和第二管道成气流连通的供应管道，所述供应管道沿着径向方向至少部分地定位在核心空气流动路径的内部，以对贮槽加压。

在本发明的示范性方面中，提供一种用于操作燃气涡轮发动机的贮槽加压组件的方法。所述方法包括将贮槽加压组件的阀定位在第一位置中以向供应管道提供来自第一管道的经加压空气。第一管道与第一经加压空气源成气流连通。供应管道将经加压空气提供到燃气涡轮发动机内的某一位置以对燃气涡轮发动机的贮槽加压。所述方法还包括将贮槽加压组件的阀定位在第二位置中以向供应管道提供来自第二管道的经加压空气，所述第二管道与第二经加压空气源成气流连通。供应管道将经加压空气提供到燃气涡轮发动机内的某一位置以对燃气涡轮发动机的贮槽加压。

技术方案1. 一种界定轴向方向和径向方向的燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机包括：

风扇区段，其包括风扇；

核心涡轮发动机，其可与所述风扇区段一起操作用于驱动所述风扇，所述核心涡轮发动机界定核心空气流动路径，且所述风扇区段或所述核心涡轮发动机中的至少一个界定贮槽；以及

贮槽加压组件，其包括

阀；

第一管道，其与所述阀和第一经加压空气源成气流连通；

第二管道，其与所述阀和第二经加压空气源成气流连通；以及

供应管道，其选择性地经由所述阀与所述第一管道或所述第二管道成气流连通，所述供应管道沿着所述径向方向至少部分地定位在所述核心空气流动路径的内部，以对所述贮槽加压。

技术方案2. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于：所述第一经加压空气源是所述风扇区段的所述风扇，其中所述贮槽加压组件的所述第一管道界定入口，且其中所述第一管道的所述入口位于所述风扇后面。

技术方案3. 根据技术方案2所述的燃气涡轮发动机，其特征在于：所述核心涡轮发动机界定到所述核心空气流动路径的入口，且其中所述第一管道的所述入口位于到所述核心空气流动路径的所述入口前面。

技术方案4. 根据技术方案2所述的燃气涡轮发动机，其特征在于：所述风扇是单级风扇。

技术方案5. 根据技术方案2所述的燃气涡轮发动机，其特征在于：所述核心涡轮发动机包括压缩机，其中所述第二经加压空气源是所述压缩机。

技术方案6. 根据技术方案5所述的燃气涡轮发动机，其特征在于：所述贮槽加压组件进一步包括与所述第二管道成热连通的热交换器。

技术方案7. 根据技术方案5所述的燃气涡轮发动机，其特征在于：所述贮槽加压组件进一步包括与所述第二管道成气流连通的空气过滤器。

技术方案8. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于：所述贮槽加压组件的所述阀可在第一位置和第二位置之间移动，其中当所述阀处于所述第一位置时从所述第一管道接收大体上所有穿过所述供应管道的气流，且其中当所述阀处于所述第二位置时从所述第二管道接收大体上所有穿过所述供应管道的气流。

技术方案9. 根据技术方案8所述的燃气涡轮发动机，其特征在于：所述核心涡轮发动机包括压缩机，其中所述第一经加压空气源是所述风扇，且所述第二经加压空气源是所述压缩机。

技术方案10. 根据技术方案9所述的燃气涡轮发动机，其特征在于：所述阀被配置成当所述燃气涡轮发动机正在发动机参数阈值以下操作时移动到所述第二位置，且其中所述阀被配置成当所述燃气涡轮发动机正在发动机参数阈值以上操作时移动到所述第一位置。

技术方案11. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于：所述燃气涡轮发动机是经配置以在大于马赫1的飞行速度处操作的超声波涡扇发动机。

技术方案12. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于：所述风扇是单级风扇，其中所述核心涡轮机包括压缩机区段，且其中所述核心涡轮发动机的所述压缩机区段包括单一压缩机。

技术方案13. 一种用于操作燃气涡轮发动机的贮槽加压组件的方法，所述方法包括：

将所述贮槽加压组件的阀定位在第一位置中以向供应管道提供来自第一管道的经加压空气，所述第一管道与第一经加压空气源成气流连通，所述供应管道将所述经加压空气提供到所述燃气涡轮发动机内的某一位置以对所述燃气涡轮发动机的贮槽加压；以及

将所述贮槽加压组件的所述阀定位在第二位置中以向所述供应管道提供来自第二管道的经加压空气，所述第二管道与第二经加压空气源成气流连通，所述供应管道将所述经加压空气提供到所述燃气涡轮发动机内的某一位置以对所述燃气涡轮发动机的所述贮槽加压。

技术方案14. 根据技术方案13所述的方法，进一步包括：

确定发动机条件在预定阈值以下，其中将所述贮槽加压组件的所述阀定位在所述第一位置中包括响应于确定所述发动机条件在所述预定阈值以下而将所述贮槽加压组件的所述阀定位在所述第一位置中。

技术方案15. 根据技术方案14所述的方法，进一步包括∶

确定所述发动机条件在所述预定阈值以上，其中将所述贮槽加压组件的所述阀定位在所述第二位置中包括响应于确定所述发动机条件在所述预定阈值以上而将所述贮槽加压组件的所述阀定位在所述第二位置中。

技术方案16. 根据技术方案15所述的方法，其特征在于：所述发动机条件与飞行速度相关。

技术方案17. 根据技术方案13所述的方法，其特征在于：所述第一经加压空气源是所述燃气涡轮发动机的风扇区段的风扇，且其中所述第二经加压空气源是所述燃气涡轮发动机的压缩机区段的压缩机。

技术方案18. 根据技术方案17所述的方法，其特征在于：所述贮槽加压组件的所述第一管道界定入口，且其中所述第一管道的所述入口位于所述风扇后面。

技术方案19. 根据技术方案17所述的方法，其特征在于：所述贮槽加压组件进一步包括与所述第二管道成热连通的热交换器。

技术方案20. 根据技术方案13所述的方法，进一步包括：

在界定小于马赫1的飞行速度的次声波飞行条件下操作所述燃气涡轮发动机，其中将所述贮槽加压组件的所述阀定位在所述第一位置中包括当在次声波飞行条件下操作所述燃气涡轮发动机时将所述贮槽加压组件的所述阀定位在所述第一位置中；以及

在界定大于马赫1的飞行速度的超声波飞行条件下操作所述燃气涡轮发动机，其中将所述贮槽加压组件的所述阀定位在所述第二位置中包括当在超声波飞行条件下操作所述燃气涡轮发动机时将所述贮槽加压组件的所述阀定位在所述第二位置中。

参考以下描述和所附权利要求书，本发明的这些和其它特征、方面和优点将得到更好的理解。并入在本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明了本发明的实施例，且与描述内容一起用以阐释本发明的原理。

附图说明

本发明的针对所属领域的一般技术人员的完整且启发性公开内容（包括其最佳模式）在说明书中得到阐述，所述公开内容参考附图，附图中：

图1是根据本主题的各种实施例的示范性燃气涡轮发动机的示意性横截面图。

图2是根据本发明的示范性实施例的燃气涡轮发动机的压缩机区段和风扇区段的示意性横截面图。

图3是根据本发明的示范性方面的用于操作贮槽加压组件的方法的流程图。

具体实施方式

现将详细参考本发明的当前实施例，其一个或多个实例在附图中说明。详细描述使用数值和字母标示来表示附图中的特征。附图和描述中的相同或类似标示已经用以表示本发明的相同或类似部分。如本文所使用，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用以在部件之间进行区分，且并不希望表示个别部件的位置或重要性。术语“前”和“后”是指在燃气涡轮发动机内的相对位置，其中前是指更靠近发动机入口的位置，而后是指更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。术语“上游”和“下游”是指相对于流体通道中的流体流的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流出的方向，而“下游”是指流体流到的方向。

现在参看附图，其中贯穿各图相同的标记指示相同的元件，图1是根据本发明的一个示范性实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面图。更具体地说，对于图1的实施例，燃气涡轮发动机为高旁路涡扇（high-bypass turbofan）44喷射发动机10，其在本文中被称为“涡扇发动机10”。如图1所示，涡扇发动机10界定轴向方向A（平行于提供用于参考的纵向中心线12延伸）、径向方向R和圆周方向（即，围绕轴向方向A延伸的方向；未描绘）。通常，涡扇10包括风扇区段14和安置在风扇区段14下游的核心涡轮发动机16。

所描绘的示范性核心涡轮发动机16大体包括基本上管状的外部壳体18，其界定环形入口20。外部壳体18包封呈串流关系的压缩机区段、燃烧区段26、涡轮机区段和喷射排气喷嘴区段32，压缩机区段包括可称为高压（HP）压缩机24的单一压缩机；涡轮机区段包括高压（HP）涡轮机28和低压（LP）涡轮机30。高压（HP）轴杆（shaft）或线轴（spool）34将HP涡轮机28驱动地连接到HP压缩机24。低压（LP）轴杆或线轴36将LP涡轮机30驱动地连接到风扇区段14。

压缩机区段、燃烧区段26、涡轮机区段和喷射排气喷嘴区段32一起界定穿过核心涡轮发动机16的核心空气流动路径38。值得注意的是，对于所描绘的实施例，核心涡轮发动机16进一步包括在核心空气流动路径38的前端处的入口导引叶片40的级（stage），以及在HP压缩机24前面的位置处延伸穿过核心空气流动路径38的多个支柱42。所述多个支柱42可提供用于核心涡轮发动机16的结构支撑。

对于所描绘的实施例，风扇区段14包括固定桨距（pitch）风扇44，其具有以间隔开的方式连接到盘48的多个扇叶46。更确切地说，对于所描绘的实施例，风扇44是单级风扇，即具有扇叶46的单个级的风扇。如所描绘，扇叶46大体上沿着径向方向R从盘48朝外延伸。扇叶46和盘48可通过LP轴杆36围绕纵向轴线12一起旋转。对于所描绘的实施例，LP轴杆36延伸到且连接到风扇44。

仍参考图1的示范性实施例，盘48由可旋转前毂52覆盖，可旋转前毂52具有空气动力学轮廓以促进气流穿过所述多个扇叶46。另外，示范性风扇区段14包括环形风扇壳体或外部舱体50，其在圆周方向围绕风扇44、和/或核心涡轮发动机16的至少一部分。所描绘的示范性舱体50相对于核心涡轮发动机16由多个沿圆周间隔的出口导引叶片54支撑。此外，舱体50的下游区段56在核心涡轮发动机16的外部部分上方延伸以便在其间界定旁路气流通路58。

在涡扇发动机10的操作期间，一定体积的空气60经由舱体50和/或风扇区段14进入涡扇10。当该体积的空气60经过扇叶46时，由箭头指示的空气60的第一部分62被导向或输送到旁路气流通路58中，并且由箭头指示的空气60的第二部分64被导向或输送到核心空气流动路径38中，且更确切地说被导向或输送到由核心涡轮发动机16界定的到核心空气流动路径38的入口20中。空气的第一部分62和空气的第二部分64之间的比率通常称为旁路比。接着，在空气的第二部分64被输送穿过HP压缩机24并进入燃烧区段26时，空气的第二部分64的压力增加，在燃烧区段26处，其与燃料混合并燃烧以提供燃烧气体66。

燃烧气体66被输送穿过HP涡轮机28，在那里，来自燃烧气体66的热能和/或动能的一部分经由连接到外部壳体18的HP涡轮机定子叶片和连接到HP轴杆或线轴34（未标记）的HP涡轮机转子桨叶的循序级被提取，由此导致HP轴杆或线轴34旋转，从而支持HP压缩机24的操作。燃烧气体66接着被输送穿过LP涡轮机30，在那里，来自燃烧气体66的热能和动能的第二部分经由连接到外部壳体18的LP涡轮机定子叶片和连接到LP轴杆36或线轴36（未标记）的LP涡轮机转子桨叶的循序级被提取，由此导致LP轴杆36或线轴36旋转，从而支持风扇44的操作。

燃烧气体66随后被输送穿过核心涡轮发动机16的喷射排气喷嘴区段32以提供推进力。同时，当空气的第一部分62在从涡扇10的风扇喷嘴排气区段68排出之前被输送穿过旁路气流通路58时，空气的第一部分62的压力显著增加，也提供推进力。

此外，对于所描绘的实施例，涡扇发动机10被配置为超声波涡扇发动机10，其经配置以在大于马赫1的飞行速度处操作。此可归因于涡扇发动机10的各种设计参数来实现，例如单级风扇44和较少升压的（booster-less）压缩机区段（即，包括单一HP压缩机24的压缩机区段）。此外，已经考虑例如风扇压力比、旁路比、风扇直径、总压力比等其它设计参数。

然而，应当理解，图1中仅以举例方式描绘了示范性涡扇发动机10，并且在其它示范性实施例中，涡扇发动机10可具有任何其它合适的配置。举例来说，在其它实施例中，风扇44可包括不止所描绘的扇叶的单个级，风扇44可被配置成可变桨距风扇，涡扇发动机10可包括以机械方式将LP轴杆36连接到风扇区段14的减速齿轮箱/动力齿轮箱，且核心涡轮发动机16可包括任何合适数目的压缩机和/或涡轮机。此外，在另外其它示范性实施例中，本发明的各方面可进一步与例如涡桨发动机、涡喷发动机、涡轴发动机等任何其它合适的燃气涡轮发动机一起利用。

现参看图2，提供图1的示范性涡扇发动机10的压缩机区段和风扇区段14的一部分的特写示意图。类似于HP涡轮机28和LP涡轮机30，HP压缩机24包括连接到外部壳体18的多个静止HP压缩机定子叶片70和连接到HP轴杆34的多个可旋转HP压缩机转子桨叶72，用于压缩经由核心空气流动路径38的入口20从风扇区段14的风扇44提供的气流。

此外，如所描绘，HP轴杆34的旋转至少部分经由核心涡轮发动机16的前向框架74而支持。前向框架74向涡扇发动机10的前端以及向HP轴杆34和LP轴杆36（描绘为与HP轴杆34共轴延伸到风扇44）提供支撑。具体地说，前向框架74附接到延伸穿过核心空气流动路径38的支柱42，支柱42继而附接到出口引导叶片54。此外，前向框架74包括沿着径向方向R位于核心空气流动路径38内部的多个内部框架构件76。然而，应了解，在其它示范性实施例中，前向框架74可具有任何其它合适的配置。

更确切地说，对于所描绘的实施例，前向框架74经由一个或多个轴承组件支撑涡扇发动机10的特定旋转部件，例如HP轴杆34和LP轴杆36。举例来说，所描绘的涡扇发动机10包括支撑HP轴杆34的前端的第一轴承78、支撑LP轴杆36的前端的第二轴承80，以及支撑LP轴杆36的延伸到风扇44的一部分的第三轴承82。第一、第二和第三轴承78、80、82可以任何合适的方式配置用于支撑涡扇发动机10的各种旋转部件。举例来说，第一、第二和第三轴承78、80、82中的一个或多个可被配置成滚柱轴承、滚珠轴承、气体轴承等。此外，应了解，所描绘的示范性轴承配置也仅借助于实例提供，且在其它示范性实施例中，涡扇发动机10可具有任何其它合适的轴承配置，且可利用任何其它合适的类型或形式的轴承。

仍参考图2的示范性实施例，第一、第二和第三轴承78、80、82中的每一个被配置为油润滑的轴承。因此，在涡扇发动机10的操作期间，润滑油供应组件（未图示）可向第一、第二和第三轴承78、80、82中的一个或多个提供润滑油以便使轴承润滑和/或从轴承移除一定热量。为了防止润滑油到达核心涡轮发动机16内的不合需要的位置，轴承中的一个或多个可定位在由涡扇发动机10界定的贮槽内。具体地说，对于所描绘的实施例，核心涡轮发动机16包括围绕第二轴承80和第三轴承82的前向贮槽84。涡扇发动机10额外包括前向密封件86以防止一定量的润滑油从前向贮槽84的前端泄漏，且包括后向密封件88以防止一定量的润滑油从前向贮槽84的后端泄漏。应了解，尽管描绘为隔离的，第一轴承78还可定位在前向贮槽84内，或者涡扇发动机10可包括围绕第一轴承78的另一贮槽。

此外，所描绘的示范性涡扇发动机10进一步包括贮槽加压组件100，其经配置以对涡扇发动机10的所述一个或多个贮槽加压。举例来说，对于所描绘的实施例，贮槽加压组件100经配置以将经加压空气流提供到核心涡轮发动机16内的某一位置，且增加涡扇发动机10的所述一个或多个贮槽周围的空气压力。更确切地说，对于所描绘的实施例，核心涡轮发动机16界定所述一个或多个贮槽（例如，前向贮槽84）周围的多个空隙区域90，且贮槽加压组件100经配置以将经加压空气流提供到空隙区域90。通过增加这些空隙区域90中的空气压力，前向贮槽84的密封件（例如前向密封件86和后向密封件88）可较高效地防止润滑油穿过其泄漏，因为跨越密封件的压力差将气流推进到贮槽中，这与润滑油离开贮槽形成对比。

对于所描绘的实施例，贮槽加压组件100包括阀102、与阀102成气流连通的第一管道104、与阀102成气流连通的第二管道106，以及选择性地经由阀102与第一管道104和第二管道106成气流连通的供应管道108。第一管道104进一步与第一经加压空气源成气流连通，且第二管道106进一步与第二经加压空气源成气流连通。此外，供应管道108经配置以从第一管道104或第二管道106中的一个或两个接收经加压气流，且将此经加压气流提供到核心涡轮发动机16内部（即，对于所描绘的实施例，提供到所述一个或多个空隙区域90）以对涡扇发动机10的所述一个或多个贮槽加压。因此，供应管道108沿着径向方向R至少部分地定位在核心空气流动路径38的内部，以对所述一个或多个贮槽加压。

仍参考图2的实施例，第一经加压空气源为风扇区段14的风扇44。举例来说，所描绘的示范性第一管道104包括入口110。第一管道104的入口110位于风扇44后面，且到核心空气流动路径38的入口20前面。因此，第一管道104可经配置以在涡扇发动机10的操作期间接收由风扇44加压的气流。值得注意的是，对于所描绘的实施例，第一管道104描绘为单独结构，其延伸穿过核心空气流动路径38到风扇44后面且核心空气流动路径38的入口20前面的位置。然而，应了解，在其它实施例中，可替代地，第一管道104可实际上沿着径向方向R在核心空气流动路径38内部的位置处延伸，其中到第一管道104的入口110是穿过风扇44/核心涡轮发动机16后面且到核心空气流动路径38的入口20前面的内部壳体而界定。此外，对于一个或多个这些实施例，第一管道104可能不是单独管道结构，且可替代地实际上可集成到核心涡轮发动机16的特定部件中，从而一起界定从第一管道104的入口110到阀102的流动路径。此外，对于这些实施例中的一个或多个，阀102还可定位在核心空气流动路径38的内部，或位于支柱内（如所描绘）。

此外，对于所描绘的实施例，第二经加压空气源是入口20下游的到核心空气流动路径38的、核心空气流动路径38的位置。更确切地说，对于所描绘的实施例，第二经加压空气源是核心涡轮发动机16的压缩机区段的压缩机（即，HP压缩机24），使得贮槽加压组件100的第二管道106与核心涡轮发动机16的HP压缩机24成气流连通。举例来说，贮槽加压组件100的第二管道106可接近HP压缩机24的后端与HP压缩机24成气流连通，例如与HP压缩机24的压缩机转子桨叶72的后三（3）或四（4）个级中的一个成气流连通。然而，或者，贮槽加压组件100的第二管道106可在HP压缩机24的任何其它合适的位置处与HP压缩机24成气流连通。另外，或者，在其它实施例中，贮槽加压组件100的第二管道106可另外或替代地与核心空气流动路径38的任何其它合适的位置成气流连通。

对于图2的上文所描述的实施例，应了解，从HP压缩机24接收的气流的温度可能相对较高。因此，为了减小穿过贮槽加压组件100的第二管道106的气流的温度，贮槽加压组件100进一步包括与第二管道106成热连通的热交换器112。热交换器112可以是例如旁路空气-空气热交换器、燃料-空气热交换器、润滑油-空气热交换器，或任何其它合适的热交换器。此外，对于所描绘的实施例，贮槽加压组件100包括空气过滤器113，其与第二管道106成气流连通以从穿过其提供的气流移除粒子。然而，应了解，尽管空气过滤器113描绘为与第二管道106成气流连通，但在其它示范性实施例中，贮槽加压组件100可另外或替代地包括与第一管道104和/或供应管道108成气流连通的空气过滤器。

在涡扇发动机10的特定操作条件期间，可能有益的是经由第一管道104向供应管道108提供来自第一经加压空气源（例如风扇44）的空气，而在涡扇发动机10的其它操作条件期间，可能有益的是经由第二管道106向供应管道108提供来自第二经加压空气源（例如HP压缩机24）的空气。因此，贮槽加压组件100的阀102可在第一位置和第二位置之间移动。当阀102处于第一位置时，从第一管道104接收穿过供应管道108的大体上所有气流。相比之下，当阀102处于第二位置时，从第二管道106接收穿过供应管道108的大体上所有气流。值得注意的是，在其它实施例中，阀102可以进一步可移动到第一位置和第二位置之间的若干中间位置，允许来自第一管道104和第二管道106的气流的任何所要比率进入贮槽加压组件100的供应管道108。

更确切地说，对于所描绘的实施例（其中第一经加压空气源为风扇44且第二经加压空气源为HP压缩机24）可能有益的是当燃气涡轮发动机正在发动机操作参数阈值以下操作时将阀102移动到第二位置，且进一步当燃气涡轮发动机正在发动机操作参数阈值以上操作时将阀102移动到第一位置。在某些示范性实施例中，发动机操作参数可以是飞行速度，或指示飞行速度的某一其它参数，且阈值可以是例如紧接在风扇44下游的气流在其下不能界定足够高的压力以令人满意地对涡扇发动机10的所述一个或多个贮槽加压的飞行速度。举例来说，在涡扇发动机10的低飞行速度条件期间，例如在起飞和/或怠速（idle）操作条件期间（例如地面怠速期间），可能有益的是接收来自HP压缩机24的经加压气流，因为紧接在风扇44下游的气流不能界定足够高的压力以令人满意地对涡扇发动机10的所述一个或多个贮槽加压。这可能归因于包括单级风扇44，而无升压器。相比之下，在高飞行速度条件期间，例如巡航操作条件或超声波巡航操作条件期间，可能有益的是接收来自风扇44的经加压气流，使得来自HP压缩机24的相对较有价值的气流（即，从效率观点来看）不用于贮槽加压目的。

然而，应了解，示范性贮槽加压组件100可在其它实施例中与任何其它合适的燃气涡轮发动机一起利用，且可进一步用于对本文中未图示或描述的燃气涡轮发动机的额外贮槽加压。此外，在其它示范性实施例中，贮槽加压组件100可具有任何其它合适的配置。举例来说，在其它实施例中，贮槽加压组件可包括与各个经加压空气源成气流连通的三个或三个以上导槽，所述导槽中的一个或多个可包括沿着圆周方向间隔的多个导槽，和/或贮槽加压组件100可将经加压空气提供到贮槽内部以对此贮槽加压。此外，在另外其它示范性实施例中，燃气涡轮发动机10可包括引射器（eductor）阀***以降低贮槽压力要求。此引射器阀***可结合如上文所定义的贮槽加压***来控制。

现参看图3，提供描绘用于操作燃气涡轮发动机的贮槽加压组件的方法（200）的流程图。方法（200）可在特定示范性方面中与上文参看图1和2描述的示范性贮槽加压组件一起利用。因此，贮槽加压组件可通常包括第一管道、第二管道、阀和供应管道。

如中所展示，方法（200）包括在（202）处将贮槽加压组件的阀定位在第一位置中以向供应管道提供来自第一管道的经加压空气，供应管道将经加压空气提供到燃气涡轮发动机内的某一位置以对燃气涡轮发动机的贮槽加压。第一管道与燃气涡轮发动机的第一经加压空气源成气流连通。此外，示范性方法（200）包括在（204）处将贮槽加压组件的阀定位在第二位置中以向供应管道提供来自第二管道的经加压空气，供应管道将经加压空气提供到燃气涡轮发动机内的某一位置以对燃气涡轮发动机的贮槽加压。第二管道类似地与第二经加压空气源成气流连通。值得注意的是，在（204）处将贮槽加压组件的阀定位在第二位置中可在于（202）处将贮槽加压组件的阀定位在第一位置中之后发生，或者，可在于（202）处将贮槽加压组件的阀定位在第一位置中之前发生。

在特定示范性方面中，第一经加压空气源是燃气涡轮发动机的风扇区段的风扇，且第二经加压空气源是燃气涡轮发动机的压缩机区段的压缩机。对于此示范性方面，方法（200）可基于燃气涡轮发动机的特定发动机操作条件在第一和第二位置之间移动阀。

举例来说，仍参看图3，示范性方法（200）包括在（206）处确定发动机条件在预定阈值以下（例如，在小于马赫1的飞行速度处操作）。对于此示范性方面，在（202）处将贮槽加压组件的阀定位在第一位置中包括响应于在（206）处确定发动机条件在预定阈值以下而将贮槽加压组件的阀定位在第一位置中。

此外，示范性方法（200）包括在（208）处确定发动机条件在预定阈值以上（例如，在大于马赫1的飞行速度处操作）。（208）处的确定可在（206）处的确定之前作出，或者，在（206）处的确定之后作出。对于此示范性方面，在（204）处将贮槽加压组件的阀定位在第二位置中包括响应于在（208）处确定发动机条件在预定阈值以上而将贮槽加压组件的阀定位在第二位置中。

在至少特定示范性方面中，发动机条件可与飞行速度相关。举例来说，发动机条件可以是燃气涡轮发动机的飞行速度、风扇的转速、风扇的压力比、燃气涡轮发动机的核心速度等。此外，发动机条件的预定阈值可表示在其上紧接在风扇后面的压力预期足够令人满意地对燃气涡轮发动机的所述一个或多个贮槽加压的阈值。

利用根据本发明的一个或多个实施例的贮槽加压组件和/或根据本发明的一个或多个示范性方面操作的燃气涡轮发动机可实现更高效的燃气涡轮发动机。具体地说，并入本文中所公开的贮槽加压组件可允许燃气涡轮发动机在相对高的飞行速度条件期间更高效地使用风扇空气，而在相对低的飞行速度条件期间使用例如压缩机空气。

此书面说明书使用实例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使得所属领域的技术人员能够实施本发明，包括制造和使用任何装置或***并且执行任何所并入的方法。本发明的可获专利的范围由权利要求书界定，并且可以包括所属领域的技术人员所想到的其它实例。如果这些其它实例包括并非不同于权利要求书的字面语言的结构要素，或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差异的等效结构要素，那么它们既定在权利要求书的范围内。

Claims (16)

1.一种界定轴向方向和径向方向的燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机包括：

风扇区段，其包括风扇；

核心涡轮发动机，其可与所述风扇区段一起操作用于驱动所述风扇，所述核心涡轮发动机包括压缩机并且界定核心空气流动路径，其中所述风扇区段或所述核心涡轮发动机中的至少一个界定贮槽；以及

贮槽加压组件，其包括

阀，其中所述阀可在第一位置和第二位置之间移动；

第一管道，其与所述阀和第一经加压空气源成气流连通，其中所述第一经加压空气源是所述风扇；

第二管道，其与所述阀和第二经加压空气源成气流连通，其中所述第二经加压空气源是所述压缩机；以及

供应管道，其选择性地经由所述阀与所述第一管道或所述第二管道成气流连通，所述供应管道沿着所述径向方向至少部分地定位在所述核心空气流动路径的内部，以对所述贮槽加压，其中当所述阀处于所述第一位置时从所述第一管道接收大体上所有穿过所述供应管道的气流，且其中当所述阀处于所述第二位置时从所述第二管道接收大体上所有穿过所述供应管道的气流。

2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于：所述贮槽加压组件的所述第一管道界定入口，且其中所述第一管道的所述入口位于所述风扇后面。

3.根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机，其特征在于：所述核心涡轮发动机界定到所述核心空气流动路径的入口，且其中所述第一管道的所述入口位于到所述核心空气流动路径的所述入口前面。

4.根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机，其特征在于：所述风扇是单级风扇。

5.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于：所述贮槽加压组件进一步包括与所述第二管道成热连通的热交换器。

6.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于：所述贮槽加压组件进一步包括与所述第二管道成气流连通的空气过滤器。

7.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于：所述阀被配置成当所述燃气涡轮发动机正在发动机参数阈值以下操作时移动到所述第二位置，且其中所述阀被配置成当所述燃气涡轮发动机正在发动机参数阈值以上操作时移动到所述第一位置。

8.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于：所述燃气涡轮发动机是经配置以在大于马赫1的飞行速度处操作的超声速涡扇发动机。

9.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于：所述风扇是单级风扇，且其中所述核心涡轮发动机的压缩机包括单一压缩机。

10.一种用于操作燃气涡轮发动机的贮槽加压组件的方法，所述燃气涡轮发动机包括：风扇区段，其包括风扇；以及核心涡轮发动机，其可与所述风扇区段一起操作用于驱动所述风扇，其中所述核心涡轮发动机包括压缩机并且界定核心空气流动路径，其中所述风扇区段或所述核心涡轮发动机中的至少一个界定贮槽，所述方法包括：

将所述贮槽加压组件的阀定位在第一位置中以向供应管道提供来自第一管道的经加压空气，所述第一管道与第一经加压空气源成气流连通，所述供应管道将所述经加压空气提供到所述燃气涡轮发动机内的某一位置以对所述燃气涡轮发动机的贮槽加压，其中所述第一经加压空气源是所述风扇；以及

将所述贮槽加压组件的所述阀定位在第二位置中以向所述供应管道提供来自第二管道的经加压空气，所述第二管道与第二经加压空气源成气流连通，所述供应管道将所述经加压空气提供到所述燃气涡轮发动机内的某一位置以对所述燃气涡轮发动机的所述贮槽加压，其中所述第二经加压空气源是所述压缩机，并且其中当所述阀处于所述第一位置时从所述第一管道接收大体上所有穿过所述供应管道的气流，且其中当所述阀处于所述第二位置时从所述第二管道接收大体上所有穿过所述供应管道的气流。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：

响应于确定发动机条件在预定阈值以下而将所述贮槽加压组件的所述阀定位在所述第二位置中。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括∶

响应于确定所述发动机条件在所述预定阈值以上而将所述贮槽加压组件的所述阀定位在所述第一位置中。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述发动机条件与飞行速度相关。

14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述贮槽加压组件的所述第一管道界定入口，且其中所述第一管道的所述入口位于所述风扇后面。

15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述贮槽加压组件进一步包括与所述第二管道成热连通的热交换器。

16.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：

当在界定小于马赫1的飞行速度的亚声速飞行条件下操作所述燃气涡轮发动机时，将所述贮槽加压组件的所述阀定位在所述第二位置中；以及

当在界定大于马赫1的飞行速度的超声速飞行条件下操作所述燃气涡轮发动机时，将所述贮槽加压组件的所述阀定位在所述第一位置中。

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