流动涡流扰流器的制造方法
【专利说明】流动滿流扰流裔
[0001]相关申请的交叉引用
本PCT实用申请请求享有具有美国专利申请序列第61/ 866，713号的题为"FlowVortex Spoiler"且具有2013年8月16日的申请日的当前未决临时申请的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
[0002]本实施例大体上涉及用于缓解涡轮发动机中的涡流涡旋(vortexswirl)的设备及方法。更具体而言但不通过限制方式，本实施例涉及流动涡流扰流器，其缓解围绕涡轮发动机内的油槽延伸的槽加压腔中的涡流涡旋。
【背景技术】
[0003]在燃气涡轮发动机中，空气在压缩机中加压，且在燃烧器中与燃料混合，以用于生成向下游流过一个或更多个涡轮级的热燃烧气体。这些涡轮级从燃烧气体获得能量。高压涡轮包括第一级定子喷嘴，以及包括盘和多个涡轮叶片的转子组件。高压涡轮首先从燃烧器接收热燃烧气体，且包括第一级定子喷嘴，喷嘴将燃烧气体向下游引导穿过从第一转子盘沿径向向外延伸的一排高压涡轮转子叶片。在两级涡轮中，第二级定子喷嘴定位在第一级叶片下游，依次后接从第二转子盘沿径向向外延伸的一排第二级涡轮叶片。定子喷嘴以一定方式使热燃烧气体转向，以使相邻的下游涡轮叶片处的获取最大化。
[0004]第一和第二转子盘由对应的高压轴连结到高压压缩机上，以在操作期间对压缩机供能。喷嘴包括沿发动机轴向方向间隔在旋转叶片之间的通常称为导叶的静止翼型件。多级低压涡轮在多级高压涡轮之后，且典型地由第二低压轴连结到设置在压缩机上游的风扇上。第二低压轴可与第一高压轴联接。
[0005]在燃烧气体向下游流过涡轮级时，能量从其获得且燃烧气体的压力降低。燃烧气体用于对压缩机以及涡轮输出轴供能来用于动力和海洋使用，或在航空使用中提供推力。以此方式，燃料能量转换成旋转轴的机械能，以对压缩机供能且供应继续该过程所需的压缩空气。
[0006]期望的是，在某些情况中，在涡轮发动机的操作中极小化或消除发动机中移动的空气的涡流涡旋。取决于发动机内的位置，空气可具有构成流动的各种矢量分量。例如，沿径向方向移动的空气还可具有发动机内的构件的旋转引起的切向分量。该切向分量导致涡流或涡旋。在其它非涡旋流体流中，这些涡流的产生可产生很不期望的显著压降或压力升尚O
[0007]在油槽的背景中，最小压差用于防止油从槽内泄漏到槽外。例如，围绕槽移动的加压空气可将压力置于密封件的外侧上，且阻止油从槽内泄漏穿过密封件。当槽周围的压差太高时，即，压降或压力升高太高，使得一个密封件外侧的压力关于其它密封件或多个密封件外的压力太低，可有损密封件的防漏油特征。如本公开内容中所使用的，"槽周围的压差"是指用于独立的槽的所有油密封件的干侧上的空气压力的最大差异。因此，围绕槽移动的加压空气的涡流可不利地影响保持槽周围的期望压差的能力。
[0008]如可由前文所见，存在对限制油槽周围的压差量的需要。此外，需要限制流动通路中的涡流的效果，这可导致非期望的压力变化和与其相关联的问题。
[0009]包括在说明书的【背景技术】段中的信息(包括本文引用的任何参考文献和其任何描述或论述)仅出于技术参考的目的而被包括，且并未认作是界定本发明的范围的主题。
【发明内容】
[0010]本实施例涉及油槽和阻止涡流移行引起油密封件上游压力升高。加压空气流被引导穿过流动涡流扰流器以通过显著减小(如果未消除)涡流的切向分量来减少涡流涡旋的量。涡流扰流器大体上为周向板，其具有以间隔布置定位的多个间隔开的孔口。在加压空气经过各个孔口时，流的切向分量冲击孔口壁，由此消散流的切向分量，且导致了更唯一的径向流动方向。此外，过大的压力损失也通过流动涡流扰流器的特征来控制。
[0011]根据一些实施例，流动涡流扰流器包括油槽，其中加压空气围绕油槽流过槽加压腔，腔具有入口，设置成跨过入口附近的加压腔的一部分的周向板。周向板设置在至槽加压腔的入口处。周向板具有多个紧密间隔开的孔口。加压空气具有径向分量和切向分量，其中周向板和多个紧密间隔开的孔口显著减小加压空气的切向分量，且进一步其中，涡流扰流器阻止加压腔内的过大压力变化，且阻止所述第一位置和所述第二位置处邻近于油槽的前和后的槽密封件处的漏油。
[0012]该概述提供为介绍在下文中的【具体实施方式】中进一步描述的简化形式的构想的选择。该概述并非旨在识别提出的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于限制提出的主题的范围。所有上文提到的特征在于理解为仅示例性的，且本发明的许多特征和目标可从本文的公开内容得到。因此，在未进一步阅读整个说明书、权利要求和其包括的附图的情况下，将不能理解到该概述的限制性解释。在本发明的各种实施例的以下书面描述中提供、在附图中示出且在所附权利要求中限定本发明的特征、细节、应用和优点的更深入介绍。
【附图说明】
[0013]通过参照结合附图的实施例的以下描述，本发明的上文提到的和其它的特征和优点，以及获得它们的方式将变得更清楚，且流动涡流扰流器将被更好地理解，在附图中:
图1为燃气涡轮发动机的截面视图；
图2为涡轮和加压腔内的油槽的侧视图；
图3为包括示例性流动涡流扰流器的加压腔的入口区域的详细侧部截面视图；
图4为示例性流动涡流扰流器的等距视图；
图5为流动涡流扰流器的一部分的顶视图；以及图6为其中加压空气示为带有分量的长度与直径的示意图。
【具体实施方式】
[0014]现在将详细地参照提供的实施例，其一个或更多个实例在附图中示出。各个实例通过阐释的方式提供，而未限制公开的实施例。实际上，对本领域的技术人员将显而易见的是，可在本实施例中进行各种修改和变型，而不会脱离本公开内容的范围或精神。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可结合另一个实施例使用来产生又一个实施例。因此，期望本发明覆盖归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。
[0015]如本文所使用的，且除非关于另一个部分提到，用语〃轴向〃或〃轴向地〃是指沿发动机的纵向轴线的方向。连同"轴向"或"轴向地"使用的用语"前"是指平行于发动机轴线更接近发动机入口的方向移动。连同"轴向"或"轴向地"使用的用语"后"是指平行于发动机轴线且更接近发动机出口的方向移动。如本文中所使用的，用语"径向"或"径向地"是指在发动机的中心纵向轴线与发动机外周之间延伸的维度。
[0016]所有方向参考(例如，径向、轴向、近侧、远侧、上、下、向上、向下、左、右、侧向、前、后、顶部、底部、上方、下方、竖直、水平、顺时针、反时针、切向、周向)仅用于区分目的，以有助于读者理解到本发明，且不产生限制，特别是关于本发明的位置、定向或使用。连接参考(例如，附接、联接、连接、连结等)将宽泛地理解，且可包括许多元件之间的中间部件和元件之间的相对移动，除非另外规定。因此，连接参考并不一定是指两个元件直接地连接的且处于彼此固定的关系。示例性附图仅为了图示的目的，且所附的附图中反映的大小、位置、顺序和相对尺寸可变化。
[0017]现在参看图1-6，各种实施例绘出了保持跨过油槽的最小压差的流动涡流扰流器的设备和方法。本实施例适用于燃气涡轮发动机，例如，航空、发电、工业或海洋应用，其中燃烧器焚烧燃料，且将热燃烧气体排放到高压涡轮中。本结构和方法有助于平衡跨过用于高速涡轮轴的油槽的压力，且更具体地限制由于用于油槽的油密封件上游的空气的涡流移行引起的压力升高，同时还阻止显著的压力损失。本公开内容可适用于通风和非通风的油槽构造。附图中所示的特定实施例减小了槽加压腔内的涡流涡旋，其否则提高一个槽密封件关于其它密封件的静压力。结果，减小了油密封件处的漏油。
[0018]首先参看图1，示出了燃气涡轮发动机10的示意性侧部截面视图，其具有发动机入口端12、高压压缩机14、燃烧器16和多级高压涡轮18。燃气涡轮发动机10可用于航空、发电、工业、船舶等。燃气涡轮发动机10是围绕发动机轴线