CN113153526A - 混合流涡轮核心 - Google Patents

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CN113153526A CN202110279908.0A CN202110279908A CN113153526A CN 113153526 A CN113153526 A CN 113153526A CN 202110279908 A CN202110279908 A CN 202110279908A CN 113153526 A CN113153526 A CN 113153526A
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turbine
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air flow
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T·L·小贝克
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Abstract

提供一种燃气涡轮发动机，其具有压缩机区段、位于压缩机区段下游的燃烧区段，以及位于燃烧区段下游的涡轮区段。结构部件从压缩机区段延伸到涡轮区段，以加强燃气涡轮发动机的一个或多个构件。结构部件还限定流径，流径在与压缩机区段处于空气流连通的入口和与涡轮区段处于空气流连通的出口之间延伸。流径构造成将来自压缩机区段的放气空气提供给涡轮区段，以捕捉这种放气空气中的至少一部分能量。

Description

混合流涡轮核心
技术领域
本主题大体涉及具有混合流核心的燃气涡轮发动机。
背景技术
燃气涡轮发动机大体包括风扇和核心，它们布置成彼此处于流连通。风扇上的空气的第一部分可通过旁通空气流(限定在核心和外机舱之间)流经核心，并且风扇上的空气的第二部分可提供给核心。
燃气涡轮发动机的核心大体包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段，它们处于连续流顺序。在运行中，提供给核心的空气流过压缩机区段，在压缩机区段中，一个或多个轴向压缩机逐步压缩空气，直到空气到达燃烧区段为止。燃料在燃烧区段内与压缩空气混合且燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段发送到涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，然后通过排气区段发送到例如大气。
典型的燃气涡轮发动机还包括与压缩机区段处于空气流连通的多个放气空气流径。例如，如果压缩机区段包括低压压缩机和高压压缩机，则多个放气空气流径可与低压压缩机处于空气流连通。取决于燃气涡轮发动机的某些运行状况，通过低压压缩机的空气流的至少一部分可通过放气空气流径转向到例如旁通空气流或大气。通过放气空气流径将来自低压压缩机的空气流的至少一部分提供给例如旁通空气流或大气，可协助控制燃气涡轮发动机的某些参数(例如，减小压缩机区段的总压力比)。减小总压力比可提高压缩机的失速裕度。
但是，通过放气空气流径提供来自低压压缩机的空气流的一部分可导致燃气涡轮发动机效率降低。例如，可能由于这种构造而失去通过放气空气流径对大气提供的来自低压压缩机的一部分空气流中的任何能量。因此，能够在从压缩机区段放出空气的同时减小不必要的能量损失的燃气涡轮发动机将是有益的。更特别地，能够捕捉放气空气流内的能量的燃气涡轮发动机将是特别有用的。
发明内容
将在以下描述中部分地阐述本发明的各方面和优点，或者根据该描述，本发明的各方面和优点可为显而易见的，或者可通过实践本发明来学习本发明的各方面和优点。
在本公开的一个示例性实施例中，提供一种燃气涡轮。燃气涡轮发动机包括压缩机区段、位于压缩机区段下游的燃烧区段，以及位于燃烧区段下游的涡轮区段。燃气涡轮发动机还包括结构部件，其从压缩机区段延伸到涡轮区段，以加强燃气涡轮发动机。结构部件限定流径，流径在与压缩机区段处于空气流连通的入口和与涡轮区段处于空气流连通的出口之间延伸。流径构造成将来自压缩机区段的放气空气提供给涡轮区段。
在本公开的另一个示例性实施例中，提供一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括压缩机区段、位于压缩机区段下游的燃烧区段，以及位于燃烧区段下游的涡轮区段。燃气涡轮发动机还包括外壳，其至少部分地封闭压缩机区段、燃烧区段和涡轮区段。燃气涡轮发动机还包括结构部件，其在外壳内延伸且对外壳增加结构支承。结构部件另外限定流径，流径在与压缩机区段处于空气流连通的入口和与涡轮区段处于空气流连通的出口之间延伸。
技术方案1. 一种燃气涡轮发动机，包括：
压缩机区段；
位于所述压缩机区段下游的燃烧区段；
位于所述燃烧区段下游的涡轮区段；以及
从所述压缩机区段延伸到所述涡轮区段的结构部件，所述结构部件限定流径，所述流径在与所述压缩机区段处于空气流连通的入口和与所述涡轮区段处于空气流连通的出口之间延伸，所述流径构造成将来自所述压缩机区段的放气空气提供给所述涡轮区段。
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，所述涡轮区段包括高压涡轮、低压涡轮和成级的空气流喷射喷嘴，以及其中，由所述结构部件限定的流径的出口与所述成级的空气流喷射喷嘴处于空气流连通。
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，所述结构部件延伸经过所述成级的空气流喷射喷嘴，以及其中，所述流径构造成在所述空气流喷射喷嘴下游的位置处，将来自所述压缩机区段的放气空气的一部分提供给所述涡轮区段。
技术方案4. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述压缩机区段包括低压压缩机、高压压缩机，以及定位在所述低压压缩机和所述高压压缩机之间的框架部件，以及其中，由所述结构部件限定的流径的入口与所述框架部件处于空气流连通。
技术方案5. 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进一步包括
定位在由所述结构部件限定的流径中的阀，其中，所述阀构造成改变被允许通过由所述结构部件限定的流径的空气流的量。
技术方案6. 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进一步包括
热交换器，其与由所述结构部件限定的流径处于空气流连通。
技术方案7. 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进一步包括
辅助压缩机，其与由所述结构部件限定的流径处于空气流连通。
技术方案8. 根据技术方案7所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述辅助压缩机是核心驱动式压缩机，其以机械的方式联接到所述压缩机区段的高压压缩机上。
技术方案9. 根据技术方案7所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述辅助压缩机包括多个可变入口导叶。
技术方案10. 根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述压缩机区段限定通过其中的最大质量流率，其中，由所述结构部件限定的流径限定通过其中的最大质量流率，以及其中，通过由所述结构部件限定的流径的最大流率为通过所述压缩机区段的最大流率的至少10%。
技术方案11. 根据技术方案10所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，通过由所述结构部件限定的流径的最大流率是通过所述压缩机区段的最大流率的至少5%。
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，所述压缩机区段、所述燃烧区段和涡轮区段各自至少部分地封闭在外壳中，以及其中，所述结构部件在所述外壳内延伸，并且对所述外壳增加结构刚性。
技术方案13. 一种燃气涡轮发动机，包括：
压缩机区段；
位于所述压缩机区段下游的燃烧区段；
位于所述燃烧区段下游的涡轮区段；
外壳，其至少部分地封闭所述压缩机区段、所述燃烧区段和涡轮区段；以及
结构部件，其在所述外壳内延伸且对所述外壳增加结构支承，所述结构部件另外限定流径，所述流径在与所述压缩机区段处于空气流连通的入口和与所述涡轮区段处于空气流连通的出口之间延伸。
技术方案14. 根据技术方案13所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述涡轮区段包括高压涡轮、低压涡轮和成级的空气流喷射喷嘴，以及其中，由所述结构部件限定的流径的出口与所述成级的空气流喷射喷嘴处于空气流连通。
技术方案15. 根据技术方案14所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述结构部件延伸经过所述成级的空气流喷射喷嘴，以及其中，所述流径构造成在所述空气流喷射喷嘴下游的位置处，将来自所述压缩机区段的放气空气的一部分提供给所述涡轮区段。
技术方案16. 根据技术方案13所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述压缩机区段包括低压压缩机、高压压缩机，以及定位在所述低压压缩机和高压压缩机之间的框架部件，以及其中，由所述结构部件限定的流径的入口与所述框架部件处于空气流连通。
技术方案17. 根据技术方案13所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃气涡轮发动机进一步包括
定位在由所述结构部件限定的流径中的阀，其中，所述阀构造成改变被允许通过由所述结构部件限定的流径的空气流的量。
技术方案18. 根据技术方案13所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃气涡轮发动机进一步包括
热交换器，其与由所述结构部件限定的流径处于空气流连通。
技术方案19. 根据技术方案13所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃气涡轮发动机进一步包括
辅助压缩机，其与由所述结构部件限定的流径处于空气流连通。
技术方案20. 根据技术方案13所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述压缩机区段限定通过其中的最大质量流率，其中，由所述结构部件限定的流径限定通过其中的最大质量流率，以及其中，通过由所述结构部件限定的流径的最大流率是通过所述压缩机区段的最大流率的至少5%。
参照以下描述和所附权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。附图结合在本说明书中且构成其一部分，附图示出本发明的实施例，并且与描述一起用来阐明本发明的原理。
附图说明
针对本领域普通技术人员，在说明书中阐述本发明的完整和能够实施的公开，包括其最佳模式，说明书参照了附图，其中：
图1是根据本主题的多个实施例的示例性燃气涡轮发动机的示意性横截面图。
图2是根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机的核心的简化示意图。
图3是根据本公开的另一个示例性实施例的燃气涡轮发动机的核心的简化示意图。
图4是根据本公开的示例性实施例的辅助压缩机的示意图。
图5是根据本公开的另一个示例性实施例的燃气涡轮发动机的核心的简化示意图。
图6是根据本公开的又一个示例性实施例的燃气涡轮发动机的核心的简化示意图。
图7是根据本公开的又一个示例性实施例的燃气涡轮发动机的核心的简化示意图。
图8是根据本公开的示例性实施例的成级的空气流喷射喷嘴中的空气流喷射喷嘴的放大示意图。
图9是根据本公开的示例性实施例的一对空气流喷射喷嘴的横截面图。
图10是根据本公开的另一个示例性实施例的一对空气流喷射喷嘴的横截面图。
图11是图10的一对示例性空气流喷射喷嘴的另一个横截面图。
图12是根据本公开的又一个示例性实施例的一对空气流喷射喷嘴的横截面图。
图13是图12的一对示例性空气流喷射喷嘴的另一个横截面图
图14是根据本公开的示例性实施例的涡轮后框架部件的放大示意图。
图15是图14的示例性涡轮后框架部件的另一个放大示意图。
部件列表
10涡轮风扇喷气发动机
12纵向或轴向中心线
14风扇区段
16核心涡轮发动机
18外壳
20入口
22低压压缩机
24高压压缩机
26燃烧区段
28高压涡轮
30低压涡轮
32喷气排气区段
34高压轴/轴杆
36低压轴/轴杆
37核心空气流径
38风扇
40叶片
42盘
44促动部件
46功率齿轮箱
48机舱
50风扇壳或机舱
52出口导叶
54下游区段
56旁通空气流道
58空气
60入口
62第一空气部分
64第二空气部分
66燃烧气体
68定子导叶
70涡轮转子叶片
72定子导叶
74涡轮转子叶片
76风扇喷嘴排气区段
78热气路径
80压缩机框架部件
82成级的旁通混合喷嘴
84旁通混合喷嘴
86LP涡轮前模块
88LP涡轮后模块
90涡轮后框架
92轴承
94结构部件
96流径
98入口
100出口
102阀
104涡轮框架部件
106辅助压缩机
108辅助压缩机叶片
109OGV
110辅助压缩机IGV
111环
112热交换器
114流径
116入口
118出口
120辅助涡轮
121第一热交换器
122辅助涡轮的中心轴线
123第二热交换器
124齿轮箱
126涡轮区段的衬套
128涡轮框架部件
130腔室
132腔体
134开口
136压力侧
138吸力侧
140前端
142后端
144空气流方向
146开口方向
148瓣片
150枢转轴线
152最大喷嘴喉部区域
154最小喷嘴喉部区域
156腔体
158门
160外衬套
162流径。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的目前的实施例，在附图中示出实施例的一个或多个示例。详细描述使用数字和字母标号来引用图中的特征。已经使用图和描述中的相同或相似标号引用本发明的相同或相似部件。如本文所用，用语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用，以区分一个构件与另一个构件，而不意于表示单独的构件的位置或重要性。用语“上游”和“下游”指的是相对于流体路径中的流体流的相对方向。例如，“上游”表示流体流出的方向，而“下游”则表示流体流到的方向。
现在参照附图，其中，相同标号在图中指示相同元件，图1是根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面图。更特别地，对于图1的实施例，燃气涡轮发动机是高旁通涡轮风扇喷气发动机10，在本文称为“涡轮风扇发动机10”。如图1中显示的那样，涡轮风扇发动机10限定轴向方向A(平行于为了参照而提供的纵向中心线12而延伸)和径向方向R。涡轮风扇发动机10还可限定周向方向C(未显示)，其沿周向围绕轴向方向A延伸。大体上，涡轮风扇10包括风扇区段14和设置在风扇区段14下游的核心涡轮发动机16。
所描绘的示例性核心涡轮发动机16大体封闭在基本管状外壳18内，外壳18限定环形入口20。外壳18包住处于连续流关系的：压缩机区段，其包括增压器或低压(LP)压缩机22和高压(HP)压缩机24；燃烧区段26；涡轮区段，其包括高压(HP)涡轮28和低压(LP)涡轮30；以及喷气排气喷嘴区段32。高压(HP)轴或轴杆34将HP涡轮28驱动地连接到HP压缩机24上。低压(LP)轴或轴杆36将LP涡轮30驱动地连接到LP压缩机22上。压缩机区段、燃烧区段26、涡轮区段和喷嘴区段32共同限定通过其中的核心空气流径37。
对于所描绘的实施例，风扇区段14包括可变桨距风扇38，其具有多个风扇叶片40，多个风扇叶片40以间隔开的方式联接到盘42上。如所描绘的那样，风扇叶片40大体沿着径向方向R从盘42向外延伸。各个风扇叶片40可依靠使风扇叶片40操作性地联接到适当的促动部件44上而围绕变桨轴线P相对于盘42旋转，促动部件44构造成共同一致地改变风扇叶片40的桨距。风扇叶片40、盘42和促动部件44可通过穿过功率齿轮箱46的LP轴36而围绕纵向轴线12共同旋转。功率齿轮箱46包括多个齿轮，以将LP轴36的旋转速度逐步减低到更高效的旋转风扇速度。
仍然参照图1的示例性实施例，盘42由可旋转前轮毂48覆盖，前轮毂48的轮廓在空气动力学上设置成促进空气流通过多个风扇叶片40。另外，示例性风扇区段14包括环形风扇壳或外机舱50，其沿周向包围风扇38和/或核心涡轮发动机16的至少一部分。应当理解，机舱50可构造成相对于核心涡轮发动机16由多个沿周向间隔开的出口导叶52支承。此外，机舱50的下游区段54可在核心涡轮发动机16的外部部分上延伸，以便在它们之间限定旁通空气流道56。
在涡轮风扇发动机10的运行期间，一定量的空气58通过机舱50和/或风扇区段14的相关联的入口60进入涡轮风扇10。随着一定量的空气58经过风扇叶片40，空气58的第一部分如箭头62指示的那样被引导或发送到旁通空气流道56中，并且空气58的第二部分如箭头64指示的那样被引导或发送到核心空气流径37中，或者更特别地被引导或发送到LP压缩机22中。第一空气部分62和第二空气部分64之间的比通常称为旁通比。然后随着第二空气部分64发送通过高压(HP)压缩机24，第二空气部分64的压力提高。然后第二空气部分64流到燃烧区段26中，在燃烧区段26中，第二空气部分64与燃料混合且燃烧，以提供燃烧气体66。
燃烧气体66发送通过HP涡轮28，其中，通过成连续级的联接到外壳18上的HP涡轮定子导叶68和联接到HP轴或轴杆34上的HP涡轮转子叶片70抽取来自燃烧气体66的一部分热能和/或动能，因而使得HP轴或轴杆34旋转，从而支持HP压缩机24的运行。然后燃烧气体66发送通过LP涡轮30，其中，通过成连续级的联接到外壳18上的LP涡轮定子导叶72和联接到LP轴或轴杆36上的LP涡轮转子叶片74从燃烧气体66抽取热能和动能的第二部分，因而使得LP轴或轴杆36旋转，从而支持LP压缩机22的运行和/或风扇38的旋转。
燃烧气体66随后发送通过核心涡轮发动机16的喷气排气喷嘴区段32，以提供推力。同时，在第一空气部分62从涡轮风扇10的风扇喷嘴排气区段76排出之前，随着第一空气部分62发送通过旁通空气流道56，第一空气部分62的压力显著提高，从而还提供推进力。HP涡轮28、LP涡轮30和喷气排气喷嘴区段32至少部分地限定热气路径78，以发送燃烧气体66通过核心涡轮发动机16。
但应当理解的是，图1中描绘的示例性涡轮风扇发动机10仅作为示例的方式，并且在其它示例性实施例中，涡轮风扇发动机10可具有任何其它适当的构造，包括例如，任何其它适当数量的轴或轴杆。另外，或备选地，本公开的各方面可结合到任何其它适当的燃气涡轮发动机中。例如，在其它示例性实施例中，本公开的各方面可结合到涡轮轴发动机、涡轮核心发动机、涡轮螺旋桨飞机发动机、涡轮喷气飞机发动机等中。
现在参照图2，提供根据另一个示例性实施例的涡轮风扇发动机10的核心16的简化示意图。在某些实施例中，图2中描绘的示例性涡轮风扇发动机10的核心16的各方面可按与上面参照图1所描述的示例性涡轮风扇发动机10相似的方式构造。因此，相同标号指示相同或相似构件。
如所显示的那样，涡轮风扇发动机10的核心16包括压缩机区段、位于压缩机区段下游的燃烧区段26，以及位于燃烧区段26下游的涡轮区段。压缩机区段大体包括LP压缩机22、HP压缩机24，以及定位在LP压缩机22和HP压缩机24之间的压缩机框架部件80。另外，涡轮区段大体包括HP涡轮28、LP涡轮30，以及如将在下面更详细地论述的那样，成级82的空气流喷射喷嘴84(参见图8)。对于所描绘的实施例，LP涡轮30分成LP涡轮前模块86和LP涡轮尾模块88，并且成级82的空气流喷射喷嘴84定位在LP涡轮前模块86和LP涡轮尾模块88之间。涡轮区段另外包括涡轮后框架90，其位于LP涡轮30的后面或下游。
如还在上面论述的那样，涡轮风扇发动机10包括以机械的方式联接压缩机区段和涡轮区段的一个或多个轴。特别地，对于所描绘的实施例，LP压缩机22通过LP轴36以机械的方式联接到LP涡轮30上，并且HP压缩机24通过HP轴34以机械的方式联接到HP涡轮28上。提供多个轴承92是为了有利于使这些多个构件旋转。
另外，压缩机区段、燃烧区段26和涡轮区段至少部分地封闭在外壳18中。外壳18可为基本管状外壳，其封闭涡轮风扇发动机10的核心16，并且与风扇壳/外机舱50至少部分地限定旁通空气流道56。
此外，示例性涡轮风扇发动机10的核心16包括结构部件94，其从压缩机区段延伸到涡轮区段，以加强涡轮风扇发动机10。特别地，对于所描绘的实施例，结构部件94沿着径向方向R定位在核心16的外壳18的内侧，并且至少从位于LP压缩机22和HP压缩机24之间的压缩机框架部件80延伸到位于LP涡轮30的前模块86和LP涡轮30的尾模块88之间的成级82的空气流喷射喷嘴84。结构部件94可对涡轮风扇发动机10的核心16增加结构刚性和支承。虽然未描绘，但结构部件94可包括在结构部件94和例如外壳18之间延伸的一个或多个支柱。结构部件94可由单件刚性材料形成，诸如适当的金属材料，并且可限定基本环形形状，其封闭压缩机区段、燃烧区段26和涡轮区段的至少一部分(也参见图4中描绘的实施例)。但是，备选地，结构部件94可由以任何适当的方式附连的多个单独的构件形成，以在压缩机区段和涡轮区段之间连续地延伸。应当理解，如本文所用，连续地延伸结构部件94可包括一个或多个端口，从而允许流过放气空气流径的至少一部分放气空气流转移到发动机或飞机(发动机安装到其上)的一个或多个辅助***。
另外，示例性结构部件94限定流径96，其在入口98和出口100之间延伸。特别地，所描绘的示例性流径96由压缩机区段、燃烧区段26和涡轮区段的径向外部部分和结构部件94限定。但是，备选地，在某些示例性实施例中，核心16可另外包括内衬套，其定位在固定部件94以及压缩机区段、燃烧区段26和涡轮区段中的一个或多个的外部部分之间。由于这种构造，流径96可由结构部件94限定，并且至少部分地由内衬套限定。
由结构部件94限定的流径96用作放气空气流径，并且因而流径96的入口98与压缩机区段处于空气流连通，以接收来自压缩机区段的放气空气流。特别地，对于所描绘的实施例，流径96的入口98通过开口与延伸通过压缩机框架部件80的核心空气流径37的部分处于空气流连通。
另外，由结构部件94限定的流径96构造成将通过其中的放气空气流提供给涡轮区段。因此，流径96的出口100与涡轮区段处于空气流连通。特别地，出口100通过成级82的空气流喷射喷嘴84与延伸通过LP涡轮30的核心空气流径37的部分处于空气流连通。由结构部件94限定的流径96因而可通过例如成级82的空气流喷射喷嘴84将被LP压缩机22加压的放气空气流提供给或再次引入到延伸通过LP涡轮30的核心空气流径37的部分中。由于这种构造，可从中抽取放气空气流中的能量。例如，放气空气流中的能量可用来协助驱动LP涡轮30，以及对LP轴36提供旋转功率。
此外，对于所描绘的示例性实施例，通过流径96提供的放气空气流的一部分可另外被引导到成级82的旁通喷射喷嘴86的下游。例如，如所显示的那样，通过流径96的放气空气流的一部分例如通过一个或多个开口101另外提供给LP涡轮30的尾模块88。此外，虽然未描绘，但通过流径96提供的放气空气流的一部分可另外提供给例如涡轮后框架90或核心16的喷嘴部分(未显示)。
仍然参照图2，为了调整通过由结构部件94限定的流径96所提供的空气流的量，提供阀102。所描绘的示例性阀102定位在由结构部件94限定的流径96中，并且构造成改变被允许通过由结构部件94限定的流径96的空气流的量。例如，阀102可为可变通量阀，它可在允许空气流完全通过由结构部件94限定的流径96的打开位置和阻止所有空气流通过由结构部件94限定的流径96的关闭位置之间移动。另外，阀102可移动到打开位置和关闭位置之间的多个位置，以调整被允许通过由结构部件94限定的流径96的空气流的量。阀102可运行地与例如涡轮风扇发动机10和/或包括涡轮风扇发动机10的飞机的控制器通信。
应当理解，由结构部件94限定的流径96可构造成允许较大量放气空气流通过其中。例如，压缩机区段可限定通过其中的最大流率，并且流径96也可限定通过其中的最大流率。如本文所用，用语“最大流率”指的是相应的构件(一个或多个)在涡轮风扇发动机10的正常运行期间可容纳的最大空气流量。在至少某些示例性实施例中，通过由结构部件94限定的流径96的最大流率可为通过压缩机区段的最大流率的至少大约5%。但是，备选地，在其它示例性实施例中，通过由结构部件94限定的流径96的最大流率可为通过压缩机区段的最大流率的至少大约10%，通过压缩机区段的最大流率的至少大约25%，通过压缩机区段的最大流率的至少大约40%，通过压缩机区段的最大流率的至少大约50%，通往压缩机区段的最大流率的至少大约75%，或者通往压缩机区段的最大流率的至少大约100%。因而，在某些示例性实施例中，涡轮风扇发动机10的核心16可限定高达大约1:1的放气空气比(即，通过流径96的空气流量与通过压缩机区段的空气流量的比)。应当理解，如本文所用，诸如“大约”和“大致”的近似语表示在10%的误差裕度之内。
因此，在一个或多个以上实施例中，流径96的入口98可构造成用于接收通过压缩机区段的空气流或者更特别地通过延伸通过压缩机区段的LP压缩机22的核心空气流径37的空气流的至少大约5%。备选地，但在其它实施例中，流径96的入口98可另外构造成用于接收流过延伸通过压缩机区段的LP压缩机22的核心空气流径37的空气流的高达至少大约10%、高达至少大约20%、高达至少大约30%、高达至少大约40%，或者高达至少大约50%。
值得注意的是，提供来自压缩机区段(例如，核心空气流径37的位于LP压缩机22的下游不远处的部分)的放气空气流可协助控制涡轮风扇发动机10的某些参数。例如，通过由结构部件94限定的流径96从LP压缩机22放出至少一部分空气流可允许减小压缩机区段的总压力比(这取决于涡轮风扇发动机10的运行状况)，可提高涡轮风扇发动机10的失速裕度。
但应当理解的是，仅以示例的方式提供在图2中描绘和上面描述的示例性实施例。例如，由结构部件94限定的流径96的入口98可备选地直接与LP压缩机22处于空气流连通(例如，在压缩机22的后端LP处)。类似地，在其它示例性实施例中，由结构部件94限定的流径96的出口100可改为与位于LP涡轮30上游的涡轮框架部件104处于空气流连通。因此，在某些示例性实施例中，涡轮风扇发动机10的核心16可不包括压缩机框架部件80，并且/或者可不包括位于LP涡轮30的前模块86和LP涡轮30的尾模块88之间的成级82的空气流喷射喷嘴84。例如，在某些示例性实施例中，LP涡轮30可为单个单元，不分成前模块86和尾模块88，并且成级82的空气流喷射喷嘴84可位于LP涡轮30上游(例如，图2中描绘了涡轮框架部件104)。另外，仍然在其它实施例中，核心16可不包括位于LP涡轮30后面的涡轮后框架90。
现在参照图3，提供根据本公开的另一个示例性实施例的涡轮风扇发动机10的核心16的简化示意图。图3的示例性实施例的核心16可按与上面描述和图2中描绘的示例性核心16基本相同的方式构造。因此，相同或相似标号可指示相同或相似构件。
例如，图3中描绘的示例性核心16包括压缩机区段、位于压缩机区段下游的燃烧区段26，以及位于燃烧区段26下游的涡轮区段。压缩机区段包括一个或多个压缩机(即，LP压缩机22和HP压缩机24)，并且涡轮区段包括一个或多个涡轮(即，HP涡轮28和LP涡轮30)。压缩机区段的LP压缩机22和HP压缩机24、涡轮区段的HP涡轮28和LP涡轮30各自围绕涡轮风扇发动机10的纵向中心线12旋转。
另外，图3中描绘的示例性核心16包括结构部件94，其从压缩机区段延伸到涡轮区段，以加强涡轮风扇发动机10的核心16。示例性结构部件94还至少部分地限定流径96，流径96在与压缩机区段处于空气流连通的入口98和与涡轮区段处于空气流连通的出口100之间延伸。但是，对于图3中描绘的实施例，涡轮风扇发动机10的核心16包括额外构件，以利用和/或提高通过由结构部件94限定的流径96从压缩机区段到涡轮区段的放气空气流。
例如，现在还参照图4，图3中描绘的示例性核心16另外包括辅助压缩机106，其与由结构部件94限定的流径96处于空气流连通。对于所描绘的实施例，辅助压缩机106是通过HP压缩机24以机械的方式联接到HP轴34上的风扇(即，核心驱动式风扇)。如图3中示意性地描绘的那样，辅助压缩机106包括成级的辅助压缩机叶片108、位于叶片108上游的成级的入口导叶110，以及位于叶片108下游的成级的出口导叶109。此外，多个辅助压缩机叶片108附连到实心环111上，实心环111又附连到成级的HP压缩机转子叶片112的径向外端处，并且可随成级的HP压缩机转子叶片112旋转(图4)。辅助压缩机106可构造成提高在运行期间通过流径96的放气空气流的压力。
另外，示例性辅助压缩机106包括改变被允许通过其中的空气流量的能力。特别地，如所陈述的那样，示例性辅助压缩机106包括在辅助压缩机106的入口上面的多个入口导叶110。入口导叶110可在允许流全部通过辅助压缩机106的完全打开位置和限定流的至少一部分通过辅助压缩机106的完全关闭位置之间移动。因而，入口导叶110可构造成可变入口导叶，并且可与阀102共同合作来调整通过由结构部件94限定的流径96的放气空气流。备选地，在某些示例性实施例中，在辅助压缩机106中包括可变入口导叶110可完全消除对阀102的需要(并且因而这种示例性实施例可不包括阀102)。备选地，仍然在其它示例性实施例中，当入口导叶110处于完全关闭位置时，流径96可绕过辅助压缩机106。例如，在某些示例性实施例中，核心16可限定能够绕过辅助压缩机106的运行的旁通管线(未显示)。
包括辅助压缩机106可允许从通过由结构部件94限定的流径96的放气空气流中抽取额外的能量。另外，其中，例如，辅助压缩机106由HP轴34驱动，辅助压缩机106可为用于核心16的某些高压构件(例如，HP压缩机24)以驱动核心16的某些低压构件(例如LP涡轮30)的器件。值得注意的是，在仍然允许核心16从低压运行管线(例如从LP压缩机22)放出空气的同时可出现以上好处。
仍然参照图3，涡轮风扇发动机10或者更合适地涡轮风扇发动机10的核心16另外包括热交换器113，其与由结构部件94限定的流径96处于空气流连通。对于所描绘的实施例，热交换器113位于辅助压缩机106下游，至少部分地在由结构部件94限定的流径96内。但是，在其它示例性实施例中，热交换器113可备选地定位在辅助压缩机106上游，至少部分地在由结构部件94限定的流径96内。
热交换器113可构造成将来自涡轮风扇发动机10的一个或多个***的热传递到由结构部件94限定的流径96中的放气空气流。例如，热交换器113可构造成将来自涡轮风扇发动机10的核心16的主要润滑***的热传递到由结构部件94限定的流径96中的放气空气流。另外，虽然未描绘，但在其它实施例中，涡轮风扇发动机10的核心16可另外包括与由结构部件94限定的流径96处于空气流连通的多个热交换器113，它们沿着由结构部件94限定的流径96以任何适当的方式间隔开。
在由结构部件94限定的流径96中包括一个或多个热交换器113可允许较好地对涡轮风扇发动机10的热管理***进行热控制，同时还对放气空气流增加能量。
现在参照图5，提供根据本公开的又一个示例性实施例的涡轮风扇发动机10的核心16的简化示意图。图5的示例性实施例的核心16可按与上面参照图2所描述的示例性核心16基本相同的方式构造。因此，相同或相似标号可指示相同或相似构件。
例如，图5中描绘的示例性核心16包括压缩机区段、位于压缩机区段下游的燃烧区段26，以及位于燃烧区段26下游的涡轮区段。压缩机区段包括一个或多个压缩机(即，LP压缩机22和HP压缩机24)，并且涡轮区段包括一个或多个涡轮(即，HP涡轮28和LP涡轮30)。压缩机区段的LP压缩机22和HP压缩机24，以及涡轮区段的HP涡轮28和LP涡轮30各自围绕涡轮风扇发动机10的纵向中心线12旋转。
另外，图5中描绘的示例性核心16包括在入口116和出口118之间延伸的流径114。类似于由结构部件94限定的示例性流径96(参照图2)，示例性流径114构造成放气空气流径114，使得入口116与压缩机区段处于空气流连通。特别地，示例性流径114的入口116与压缩机22的后端LP处于空气流连通。另外，对于所描绘的示例性实施例，流径114的出口118与涡轮区段处于空气流连通，或者更特别地与涡轮区段的涡轮后框架90处于空气流连通。
值得注意的是，图5中描绘的示例性实施例未显示限定流径114的结构部件。虽然在某些示例性实施例中，图5中描绘的示例性核心16可包括限定流径114的结构部件(并且以与上面参照图2和/或图3所描述的示例性结构部件94基本相同的方式构造)，但在其它示例性实施例中，图5中描绘的示例性核心16可不包括限定流径114的结构部件。在这种示例性实施例中，流径114可备选地由一个或多个适当的空气流导管限定，导管可或可不对核心16增加结构刚性。
辅助涡轮120定位成与流径114处于空气流连通，以从通过其中的放气空气流中抽取能量。如所描绘的那样，辅助涡轮120相对于涡轮风扇发动机10的纵向中心线12偏移。特别地，辅助涡轮120限定中心轴线122，中心轴线122相对于纵向中心线12偏移。但应当理解的是，在其它示例性实施例中，辅助涡轮120可改为构造成“叶尖涡轮(tip turbine)”，其具有HP压缩机24或HP涡轮28中的一个或多个。如本文所用，用语叶尖涡轮指的是构造成围绕HP压缩机24或HP涡轮28的环形构造的涡轮，从而与HP压缩机24或HP涡轮28同轴地旋转。例如，叶尖涡轮可按与上面参照所图3和4描述的辅助压缩机106基本相同的方式构造。在这种实施例中，叶尖涡轮可包括实心环，其固定到HP压缩机24或HP涡轮28中的成级的旋转转子叶片的径向外端上。另外，叶尖涡轮可包括多个沿周向间隔开的叶片，其附连到环上，使得叶尖涡轮的叶片上面的空气流使环和对应的级的HP压缩机叶片或HP涡轮叶片旋转。
仍然参照图5的实施例，示例性流径114延伸通过辅助涡轮120，使得辅助涡轮120定位成直接与流径114处于空气流连通。辅助涡轮120可允许从通过流径114的放气空气流中抽取能量，以及将抽取的这种能量提供给涡轮风扇发动机10的核心16的一个或多个轴。特别地，辅助涡轮120可按与HP涡轮28或LP涡轮30中的一个或两者相似的方式构造。例如，辅助涡轮120可包括连续级的转子叶片，其联接到辅助涡轮轴上，可围绕辅助涡轮120的中心轴线122旋转。如示意性地描绘的那样，涡轮轴可通过齿轮箱124以机械的方式联接到HP轴34上，以协助使HP轴34旋转。齿轮箱124可为固定比齿轮箱，或者备选地可为可变比齿轮箱。
包括辅助涡轮120可允许从通过流径114的放气空气流中抽取能量。例如，辅助涡轮120可允许从这种放气空气中抽取能量，以及将抽取的这种能量直接提供给HP轴34。因此，这种构造可允许涡轮风扇发动机10的核心16更高效地运行。例如，这种构造可允许通过流径114的放气空气流在例如怠速状况期间对HP轴34提供功率，使得在怠速状况期间不需要那么多燃料来运行核心16。
但应当理解的是，仅以示例的方式提供图5中描绘的示例性核心16和辅助涡轮120。在其它示例性实施例中，例如，辅助涡轮120可改为构造成通过附属齿轮箱将从放气空气流中抽取的能量提供给HP轴34。例如，辅助涡轮可安装到附属齿轮箱上。由于这种构造，辅助涡轮120可提供双重功能：也构造成附属齿轮箱的气动起动器/发电机，其可构造成启动涡轮风扇发动机10。辅助涡轮的旋转可将抽取的能量传递给HP轴34。
此外，仍然在其它示例性实施例中，图5中描绘的核心16可另外包括上面参照图2至4所描述的示例性核心16的一方面或多方面。例如，现在参照图6，提供根据本公开的另一个示例性实施例的涡轮风扇发动机10的核心16的简化示意图，示例性核心16包括辅助涡轮120以及辅助压缩机106，辅助压缩机106也与流径114处于空气流连通。对于图6的实施例，辅助压缩机106限定相对于涡轮风扇发动机10的纵向中心线12偏移的中心轴线108，并且由涡轮风扇发动机10的核心16的一个或多个轴驱动。备选地，但是，如同上面描述的实施例一样，辅助压缩机106可构造成具有HP压缩机24的核心驱动式辅助压缩机。另外，对于图6的实施例，流径114的入口116在LP压缩机22下游和HP压缩机24上游与压缩机框架部件80处于空气流连通，并且出口118与涡轮后框架90处于空气流连通。但是，在其它示例性实施例中，流径114的出口118可改为例如与大气或旁通空气流道56处于空气流连通(参见图1)。例如，所描绘的辅助涡轮120和流径114可由核心16的外壳18封闭(如同图2和3的示例性实施例那样)，并且流径114的出口118可限定在外壳18中。
此外，现在参照图7，提供本公开的另一个示例性实施例。特别地，图7提供根据本公开的又一个示例性实施例的涡轮风扇发动机10的核心16的简化示意图。图7的示例性实施例的核心16可按与上面参照图5所描述的示例性核心16基本相同的方式构造。因此，相同或相似标号可指示相同或相似构件。
例如，图7的示例性核心16包括压缩机区段、位于压缩机区段下游的燃烧区段26，以及位于燃烧区段26下游的涡轮区段。压缩机区段包括一个或多个压缩机(即，LP压缩机22和HP压缩机24)并且涡轮区段包括一个或多个涡轮(即，HP涡轮28和LP涡轮30)。压缩机区段的LP压缩机22和HP压缩机24，以及涡轮区段的HP涡轮28和LP涡轮30各自围绕涡轮风扇发动机10的纵向中心线12旋转。
另外，图5中描绘的示例性核心16包括在入口116和出口118之间延伸的流径114，辅助涡轮120定位在入口116和出口118之间的流径114中。流径114和辅助涡轮120可按与上面参照图5所描述的示例性流径114和辅助涡轮120相同的方式构造。
另外，图7的示例性核心16包括：第一热交换器121，其定位成在辅助涡轮120上游的位置处与流径114处于热连通；以及第二热交换器123，其在辅助涡轮120下游的位置处与流径处于热连通。对于所描绘的实施例，第一热交换器121构造成从通过流径114的放气空气流中移除热。第一热交换器121可构造成“空气-空气”热交换器，它也与涡轮风扇发动机10的旁通空气流(类似于上面参照图1所描述的旁通空气流64)处于热连通。例如，第一热交换器121可定位在旁通通道内(如图7中描绘的那样)，或者备选地可定位在核心16的外壳18内。关于这种实施例，旁通空气流的一部分可改为再次从旁通通道被引导经过第一热交换器121。
冷却和压缩放气空气然后可通过流径114流到辅助涡轮120，在那里，随着从这种放气空气流中抽取能量，放气空气可膨胀。放气空气通过辅助涡轮120膨胀可进一步降低放气空气的温度。然后放气空气可通过流径114流到第二热交换器123(在辅助涡轮120下游的位置处)，在那里，随着第二热交换器123从涡轮风扇发动机10的一个或多个***中移除热且将这种热传递给流径114中的放气空气，流径114中的放气空气的温度提高。例如，在某些示例性实施例中，第二热交换器123可构造成“液体-空气”热交换器，其构造成将来自例如涡轮风扇发动机10的主要润滑***或燃料***的热传递给流径114中的放气空气。
流径114中的放气空气然后提供给后涡轮模块90。但是，在其它实施例中，可改为在涡轮区段的任何其它适当的位置处提供放气空气。例如，在某些示例性实施例中，核心16可进一步包括与流径114中的放气空气流处于空气流连通的辅助压缩机，以提高这种流的压力。关于构造，空气流可改为按与上面参照图2至4的一个或多个实施例所描述的相同方式提供给例如LP涡轮30。
现在参照图8，提供根据本公开的示例性实施例的成级82的空气流喷射喷嘴的放大示意图。图8中描绘的示例性级82的空气流喷射喷嘴84位于涡轮区段内，在第一涡轮(即，HP涡轮28)下游。特别地，对于所描绘的实施例，示例性级82的空气流喷射喷嘴84位于LP涡轮30的前模块86和LP涡轮30的尾模块88之间。
另外，如所显示的那样，成级82的空气流喷射喷嘴84与流径的出口处于空气流连通。对于所描绘的实施例，流径是由涡轮风扇发动机10的核心16的结构部件94限定的流径96。因此，示例性级82的空气流喷射喷嘴84可结合到上面参照图2和/或3所描述的一个或多个示例性涡轮风扇发动机10中。备选地，但是，在其它实施例中，成级82的空气流喷射喷嘴84可位于涡轮区段内的任何其它适当的位置处，诸如在涡轮区段的涡轮后框架90中。因此，关于这种示例性实施例，成级82的空气流喷射喷嘴84可改为结合到上面参照图4和/或5所描述的一个或多个示例性涡轮风扇发动机10中。
仍然参照图8，对于所描绘的示例性实施例，成级82的空气流喷射喷嘴84中的各个喷嘴84构造成涡轮区段的结构导叶。特别地，成级82的空气流喷射喷嘴84中的各个喷嘴84大体沿着径向方向R延伸通过核心空气流径37，从而在涡轮区段的外衬套126和涡轮框架部件128之间提供结构连接。但是，在其它实施例中，成级82的空气流喷射喷嘴84中的一个或多个喷嘴84可另外或备选地构造成非结构喷嘴。在这种实施例中，喷嘴84可或可不沿着径向方向R完全延伸通过核心空气流径37。
成级82的空气流喷射喷嘴84可包括多个空气流喷射喷嘴84，它们沿着涡轮风扇发动机10的周向方向间隔开。例如，成级82的空气流喷射喷嘴84可包括6个或更多个喷嘴84，14个或更多个喷嘴84，50个或更多个喷嘴84，80个或更多个喷嘴84，100个或更多个喷嘴84，或150个或更多个喷嘴84。另外，成级82的空气流喷射喷嘴84大体包括在径向外端处的腔室130。腔室130可为基本沿着涡轮风扇发动机10的周向方向延伸的环形腔室。环形腔室130可允许成级82的空气流喷射喷嘴84中的各个空气流喷射喷嘴与流径96的出口100处于空气流连通。
另外，成级82的空气流喷射喷嘴84中的各个喷嘴大体包括腔体132和开口134(以虚线描绘)，腔体132大体沿着径向方向R延伸通过相应的喷嘴84。来自环形腔室130的空气可流到空心腔体132中，并且通过开口134流出，进入到涡轮区段中，或者更特别地，进入到延伸通过涡轮区段的核心空气流径37的部分中。因此，空气流喷射喷嘴84中的各个喷嘴84的开口134可构造成将从压缩机区段中抽取的放气空气流喷射到延伸通过涡轮区段的核心空气流径37中。对于所描绘的实施例，由相应的喷嘴84限定的各个开口134大体沿着径向方向R延伸，基本沿着相应的喷嘴84的长度。但是，在其它实施例中，各个喷嘴84可改为包括大体沿着径向方向R间隔开的多个开口134。
值得注意的是，成级82的空气流喷射喷嘴84构造成再次引入来自流径96的放气空气，在至少某些示例性实施例中，成级82的空气流喷射喷嘴84可限定通过其中的最大质量流率，它等于流径96的最大质量流率，诸如上面参照图2所描述的流径96的最大质量流率。
现在特别地参照图9，提供根据本公开的一个示例性实施例的大体沿着径向方向R得到的一对喷嘴84的横截面图。例如，图9的喷嘴84可结合到上面参照图8所描述的成级82的空气流喷射喷嘴84中。
对于图9的实施例，喷嘴84是固定通量喷嘴84，它们各自限定开口134。所描绘的喷嘴84限定压力侧136和吸力侧138，以及前端140和后端142。前端140位于通过核心空气流径37的空气流中的后端142上游。另外，各个相应的喷嘴84的开口134位于相应的喷嘴84的压力侧136上，并且大体沿通过涡轮区段的空气流(即，通过延伸通过涡轮区段的核心空气流径37的部分)的流向144定向。这种构造可允许沿随着通过涡轮区段的空气流流动的方向(如箭头146所指示的那样)，将从压缩机区段抽取/放出的放气空气流喷射到延伸通过涡轮区段的核心空气流径37中，以便最大程度地减小对这种空气流的干扰。
但应当理解的是，在其它示例性实施例中，喷射喷嘴84可具有任何其它适当的构造。例如，在其它示例性实施例中，喷嘴84可改为是可变通量喷嘴84。特别地，现在参照图10和11，提供根据本公开的另一个示例性实施例的也大体沿着径向方向R得到的一对喷嘴84的横截面图。示例性空气流喷射喷嘴84可按与上面参照图9所描述的示例性空气流喷射喷嘴84基本相同的方式构造，并且因而相同或相似标号可指示相同或相似部件。
但是，图10和11的示例性喷嘴84构造成允许改变允许通过其中的空气流的量。特别地，图10和11的示例性喷嘴84的开口134是可变通量开口134，其定位在相应的喷嘴84的后端142附近。如所显示的那样，图10和11的示例性喷嘴84各自包括定位在相应的喷嘴的后端142处的瓣片148。各个瓣片148大体可围绕枢转轴线150(可平行于径向方向R)在第一位置或打开位置(参见图10)和第二位置或关闭位置(参见图11)之间枢转。当瓣片处于打开位置时，最大量空气(诸如放气空气)可流过其中。相反，当处于关闭位置时，瓣片148定位在通过相应的喷嘴84的开口134的空气流上且阻挡它。各个瓣片148还可移动到第一位置和第二位置之间的多个位置，以调节被允许通过成级82的空气流喷射喷嘴84的空气量。图10和11中描绘的喷嘴84的可变通量开口134可与流径中的阀(诸如流径96中的阀102)结合起来使用或替代流径中的阀(诸如流径96中的阀102)，从而对其提供放气空气。
此外，成级82的空气流喷射喷嘴84中的喷嘴84的瓣片148还可控制通过涡轮区段的核心空气流径37的空气流。特别地，各对相邻喷嘴84限定喷嘴喉部区域，它可影响涡轮区段的容量。当瓣片148处于第一打开位置时，各对相邻喷嘴84限定最大喷嘴喉部区域152，而当瓣片148处于第二关闭位置时，各对相邻喷嘴84则限定最小喷嘴喉部区域154。因此，瓣片148构造成当移动到第二关闭位置时减小喷嘴喉部区域，这可降低涡轮区段的容量。当涡轮风扇发动机10的HP轴34以较低的速度运行时，空气流喷射喷嘴84可运行来增大喷嘴喉部区域，以提高LP涡轮30的容量。仍然备选地，现在参照图12和13，提供根据本公开的另一个示例性实施例的也大体沿着径向方向R得到的一对喷嘴84的横截面图。示例性空气流喷射喷嘴84可按与上面参照图9所描述的示例性空气流喷射喷嘴84基本相同的方式构造，并且因而相同或相似标号可指示相同或相似部件。
如同图10和11的示例性喷嘴84一样，图12和13的示例性喷嘴84构造成可变通量喷嘴，使得喷嘴84构造成允许改变被允许通过其中的空气流的量。特别地，各个示例性喷嘴84包括可变通量开口134，其定位在相应的喷嘴84的后端142附近，阻挡门135可在关闭位置(图12)和打开位置(图13)之间，以及它们之间的多个位置之间滑动。因此喷嘴84可通过将阻挡门135移动到期望位置来调节被允许通过成级82的空气流喷射喷嘴84的空气量。图12和13中描绘的喷嘴84中的可变通量开口134可与流径中的阀(诸如流径96中的阀102)结合起来使用或者替代流径中的阀(诸如流径96中的阀102)。
现在参照图14和15，提供备选实施例，以将从压缩机区段抽取的放气空气流喷射回延伸通过涡轮区段的核心空气流径37中。图14提供位于HP涡轮28下游和LP涡轮30上游的涡轮框架部件104的简化示意图。涡轮框架部件104限定与流径的出口处于空气流连通的腔体156。对于所描绘的示例性实施例，腔体156与由结构部件94限定的流径96的出口100处于空气流连通，诸如上面参照图2和/或3所描述的那些。但是，备选地，腔体156可与上面参照图4和5所描述的放气空气流径114处于空气流连通。
示例性涡轮框架部件104大体包括外衬套160上的门158，外衬套160至少部分地限定通过涡轮区段的核心空气流径37。门158可大体沿着涡轮风扇发动机10的轴向方向A在前打开位置(参见图14)和后关闭位置(参见图15)之间移动。当门158处于前打开位置时，门158限定从腔体156中的流径96到延伸通过涡轮框架部件104的核心空气流径37的开口162，以允许喷射/再次引入来自流径96的放气空气。相反，当门158处于后关闭位置时，门158与涡轮外衬套160形成密封，使得不可允许空气流从腔体156或通过其中的流径96进入到通过涡轮框架部件104的核心空气流径37中。这可为将来自流径96的放气空气喷射到延伸通过涡轮框架部件104的核心空气流径37中的简单且经济的构造。
在某些示例性实施例中，涡轮框架部件104可包括多个门158，各个门可大体沿着轴向方向A在打开位置和关闭位置之间移动。多个门158可沿着涡轮风扇发动机10的周向方向间隔开。另外，虽然涡轮框架部件104(包括可移动门158)位于HP涡轮28和LP涡轮30之间，但在其它示例性实施例中，涡轮框架部件104(包括可移动门158)可改为位于例如LP涡轮的前模块和LP涡轮的尾模块之间。
本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或***，以及实行任何结合的方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这样的其它示例具有不异于权利要求的字面语言的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等效结构要素，则它们意于处在权利要求的范围之内。

Claims (10)

1.一种燃气涡轮发动机，其包括：
风扇区段（14），其包括风扇壳（50）；以及
核心涡轮发动机（16），其设置在所述风扇区段的下游并且所述风扇壳包围所述核心涡轮发动机的至少一部分，所述核心涡轮发动机包括：
压缩机区段；
位于所述压缩机区段下游的燃烧区段；
位于所述燃烧区段下游的涡轮区段；
至少部分地封闭所述压缩机区段、所述燃烧区段和所述涡轮区段的外壳（18）；以及
从所述压缩机区段延伸到所述涡轮区段并且沿着径向方向设置在所述外壳内侧的结构部件（94），所述结构部件限定流径，所述流径在与所述压缩机区段处于空气流连通的入口和与所述涡轮区段处于空气流连通的出口之间延伸，所述流径构造成将来自所述压缩机区段的放气空气的第一部分提供给所述涡轮区段，
其中，所述结构部件（94）延伸经过所述出口（100），其中，所述流径构造成将来自所述压缩机区段的放气空气的第二部分通过在所述出口（100）下游的开口（101）提供给所述涡轮区段，
其中，所述结构部件限定基本环形形状，其封闭所述压缩机区段的至少一部分。
2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述涡轮区段包括高压涡轮、低压涡轮和成级的空气流喷射喷嘴，以及其中，由所述结构部件限定的流径的出口与所述成级的空气流喷射喷嘴处于空气流连通。
3.根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述结构部件延伸经过所述成级的空气流喷射喷嘴，以及其中，所述流径构造成在所述空气流喷射喷嘴下游的位置处，将来自所述压缩机区段的放气空气的一部分提供给所述涡轮区段。
4.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述压缩机区段包括低压压缩机、高压压缩机，以及定位在所述低压压缩机和所述高压压缩机之间的框架部件，以及其中，由所述结构部件限定的流径的入口与所述框架部件处于空气流连通。
5.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃气涡轮发动机进一步包括
定位在由所述结构部件限定的流径中的阀，其中，所述阀构造成改变被允许通过由所述结构部件限定的流径的空气流的量。
6.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃气涡轮发动机进一步包括
热交换器，其与由所述结构部件限定的流径处于空气流连通。
7.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃气涡轮发动机进一步包括
辅助压缩机，其与由所述结构部件限定的流径处于空气流连通，所述辅助压缩机设置在所述外壳内侧并且在所述压缩机区段、所述燃烧区段和所述涡轮区段的径向外部分内。
8.根据权利要求7所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述辅助压缩机是核心驱动式压缩机，其以机械的方式联接到所述压缩机区段的高压压缩机上。
9.根据权利要求7所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述辅助压缩机包括多个可变入口导叶。
10.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述压缩机区段限定通过其中的最大质量流率，其中，由所述结构部件限定的流径限定通过其中的最大质量流率，以及其中，通过由所述结构部件限定的流径的最大流率为通过所述压缩机区段的最大流率的至少10%。
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