發(fā)動機的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 目前披露的主題設(shè)及航改燃?xì)鉂M輪發(fā)動機，特別是用于發(fā)電的航改燃?xì)鉂M輪發(fā)動 機。
【背景技術(shù)】
[0002] 用燃?xì)廨啓C發(fā)電已經(jīng)進(jìn)行了很多年。運種燃?xì)廨啓C，通常被稱為陸上燃?xì)廨啓C，可 W分成兩個通用組:工業(yè)發(fā)動機和航改發(fā)動機。
[0003] 工業(yè)發(fā)動機是為發(fā)電或其他陸上用途特制的，而航改發(fā)動機源自于航空燃?xì)鉂M輪 發(fā)動機，其最初設(shè)計為用于航空應(yīng)用，例如飛機的推進(jìn)單元。雖然工業(yè)發(fā)動機趨向于在物理 上大且重，但航改發(fā)動機通常緊湊得多。
[0004] 基于之前用于航空應(yīng)用的燃?xì)鉂M輪發(fā)動機提供了某些類型的航改發(fā)動機。在運種 情況下，燃?xì)鉂M輪發(fā)動機被翻新，并被改造為用于發(fā)電。
[0005] 用于改造滿輪噴射類型的燃?xì)廨啓CW提供航改燃?xì)廨啓C的常規(guī)方法是用空氣動 力學(xué)地禪接的動力滿輪機替換排氣噴管，動力滿輪機產(chǎn)生軸功率，該軸功率又可W用于驅(qū) 動發(fā)電機，例如交流發(fā)電機，W產(chǎn)生電力。
[0006] 用于改造滿輪螺旋獎類型的燃?xì)廨啓CW提供用于發(fā)電的航改燃?xì)廨啓C的常規(guī)方 法例如是從動力滿輪機去除螺旋獎和齒輪箱，并將滿輪螺旋獎的動力滿輪機機械地禪接到 發(fā)電機。
[0007] 用于改造滿扇類型的燃?xì)廨啓CW提供航改燃?xì)廨啓C的常規(guī)方法是通過用額外的 低壓力比壓氣機替換風(fēng)扇和旁路系統(tǒng)，和通過用空氣動力學(xué)地禪接的動力滿輪機(其產(chǎn)生 了軸功率，該軸功率又可W用于驅(qū)動發(fā)電機)替換排氣噴管，將滿扇發(fā)動機改造為滿輪噴射 發(fā)動機。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引根據(jù)目前披露的主題的一方面，提供了一種用于改造滿扇發(fā)動機的方法，包括；
[0009] (a)提供滿扇發(fā)動機，滿扇發(fā)動機包括：
[0010] -核屯、發(fā)動機，其包括至少一個高壓卷軸組件和燃燒室；
[0011] -未改型風(fēng)扇，其配置成至少在一組發(fā)動機狀態(tài)至少提供繞過核屯、發(fā)動機的旁路 流，風(fēng)扇機械地禪接到低壓滿輪，低壓滿輪又由核屯、發(fā)動機驅(qū)動；
[0012] (b)通過改型或替換未改型風(fēng)扇W提供改型風(fēng)扇，基于滿扇發(fā)動機提供改造的滿 扇發(fā)動機，改型風(fēng)扇配置成:在改造的滿扇發(fā)動機的與步驟(a)的所述至少一組發(fā)動機狀態(tài) 對應(yīng)的操作期間，相對于所述風(fēng)扇旁路流產(chǎn)生減小的旁路流，從而使所述低壓滿輪能產(chǎn)生 過量軸功率，該過量軸功率高于在改造的滿扇發(fā)動機的操作期間驅(qū)動所述改型風(fēng)扇所需的 基線軸功率。
[0013] 因此，在改造的滿扇發(fā)動機的操作中，所述低壓滿輪產(chǎn)生前述的過量軸功率，其中 過量軸功率超過在改造的滿扇發(fā)動機的操作期間驅(qū)動所述改型風(fēng)扇所需的基線軸功率。過 量軸功率可w用于各種用途，例如發(fā)電。
[0014] 例如，在步驟(b)中，通過減小所述未改型風(fēng)扇的風(fēng)扇葉片的外徑，所述改型風(fēng)扇 相對于未改型風(fēng)扇被改型。另外或替代地，在步驟(b)中，通過去除所述未改型風(fēng)扇的風(fēng)扇 葉片的至少外側(cè)徑向部分，所述改型風(fēng)扇相對于未改型風(fēng)扇被改型。另外或替代地，在步驟 (b)中，通過去除所述未改型風(fēng)扇的風(fēng)扇葉片，所述改型風(fēng)扇相對于未改型風(fēng)扇被改型。
[0015] 替代地，例如，在步驟(b)中，通過改型所述未改型風(fēng)扇的風(fēng)扇葉片的至少側(cè)外徑 向部分的幾何形狀W使得風(fēng)扇葉片的所述至少外側(cè)徑向部分產(chǎn)生與未改型風(fēng)扇葉片相比 減小的旁路流，所述改型風(fēng)扇相對于未改型風(fēng)扇被改型?？蛇x地，通過相對于進(jìn)入改造的滿 扇發(fā)動機的氣流方向提供零或接近零的迎角，風(fēng)扇葉片的所述至少外徑向部分被改型。
[0016] 另外或替代地，在步驟(a)中，未改型風(fēng)扇也配置為提供通過核屯、發(fā)動機的核屯、 流?？蛇x地，所述未改型風(fēng)扇進(jìn)一步配置為給流向核屯、發(fā)動機的核屯、流提供第一壓力比，并 且其中所述改型或替換未改型風(fēng)扇W提供改型風(fēng)扇使得改為給流向核屯、發(fā)動機的核屯、流 提供代替所述第一壓力比的第二壓力比，其中所述第一壓力比在量值上類似于所述第二壓 力比。替代地，所述未改型風(fēng)扇進(jìn)一步配置為給流向核屯、發(fā)動機的核屯、流提供第一壓力比， 并且其中所述改型或替換未改型風(fēng)扇W提供改型風(fēng)扇使得改為給流向核屯、發(fā)動機的核屯、 流提供代替所述第一壓力比的第二壓力比，其中所述第一壓力比在量值上小于所述第二壓 力比。替代地，所述未改型風(fēng)扇進(jìn)一步配置為給流向核屯、發(fā)動機的核屯、流提供第一壓力比， 并且其中所述改型或替換未改型風(fēng)扇W提供改型風(fēng)扇使得改為給流向核屯、發(fā)動機的核屯、 流提供代替所述第一壓力比的第二壓力比，其中所述第一壓力比在量上大于所述第二壓力 比。替代地，所述未改型風(fēng)扇進(jìn)一步配置為給流向核屯、發(fā)動機的核屯、流提供第一壓力比，和 其中所述改型或替換未改型風(fēng)扇W提供改型風(fēng)扇使得改為給流向核屯、發(fā)動機的核屯、流提 供第二壓力比，其中所述第二壓力比為1.0。
[0017] 另外或替代地，在步驟(b)中，所述改型風(fēng)扇配置為：與未改型風(fēng)扇產(chǎn)生的旁路推 力相比，產(chǎn)生減小的旁路推力。
[0018] 例如，另外或替代W上情況，所述改型風(fēng)扇和所述低壓滿輪設(shè)置在低壓卷軸組件 中。
[0019] 例如，另外或替代W上情況，該方法還包括操作地將改造的滿扇發(fā)動機禪接到發(fā) 電機W使所述過量軸功率能轉(zhuǎn)換為電力。另外或替代地，該方法還包括操作地將改造的滿 扇發(fā)動機禪接到機械負(fù)載W將所述過量軸功率施加到機械負(fù)載。
[0020] 例如，另外或替代W上情況，步驟(a)中的所述滿扇發(fā)動機是多卷軸、高旁路、前置 風(fēng)扇的滿扇燃?xì)鉂M輪發(fā)動機，其中所述未改型風(fēng)扇安裝在前部。例如，改造的滿扇發(fā)動機經(jīng) 由改型風(fēng)扇選擇性地禪接到發(fā)電機;可選地，改造的滿扇發(fā)動機進(jìn)一步經(jīng)由低壓滿輪選擇 性地禪接到另外的發(fā)電機。例如，改造的滿扇發(fā)動機經(jīng)由低壓滿輪禪接到發(fā)電機。
[0021] 例如，另外或替代W上情況，步驟(a)中的所述滿扇發(fā)動機是多卷軸、高旁路、后置 風(fēng)扇的滿扇燃?xì)鉂M輪發(fā)動機，其中所述未改型風(fēng)扇安裝在后部。例如，在步驟(a)中，未改型 風(fēng)扇配置為僅提供旁路氣流，即，未改型風(fēng)扇沒有提供核屯、流。另外或替代地，所述改型風(fēng) 扇和所述低壓滿輪設(shè)置在單個轉(zhuǎn)子組件中。另外或替代地，改造的滿扇發(fā)動機經(jīng)由低壓滿 輪禪接到發(fā)電機。另外或替代地，所述減小的旁路推力名義上為零。
[0022] 另外或替代地，該方法還包括為低壓滿輪提供推力軸承裝置W平衡對應(yīng)于所述過 量軸功率的鄰近軸向力。
[0023] 另外或替代地，該方法還包括維持改型滿扇發(fā)動機中的滿扇發(fā)動機的發(fā)動機壓力 比。例如，維持改型滿扇發(fā)動機中的滿扇發(fā)動機的發(fā)動機壓力比包括對改型滿扇發(fā)動機中 的低壓滿輪進(jìn)行改型W在其軸向位置處提供通過低壓滿輪的流動橫截面流道面積，其大于 滿扇發(fā)動機中的對應(yīng)的流動橫截面流道面積。
[0024] 另外或替代地，該方法還包括在步驟(b)中用安裝到核屯、發(fā)動機的排氣擴散器替 換步驟(a)的未改型發(fā)動機的核屯、噴嘴，其中排氣擴散器配置成與未改型滿扇發(fā)動機中的 核屯、發(fā)動機的核屯、推力相比，減小核屯、發(fā)動機推力。
[0025] 例如，另外或替代W上情況，所述至少在一組發(fā)動機狀態(tài)包括滿扇發(fā)動機的設(shè)計 點和滿扇發(fā)動機的ISA狀態(tài)下的最大連續(xù)巡航中的至少一個。
[0026] 根據(jù)目前披露的主題的一方面，還提供了一種滿扇發(fā)動機，包括：
[0027] -核屯、發(fā)動機，其包括至少一個高壓卷軸組件和燃燒室；
[0028] -機械地禪接到低壓滿輪的改型風(fēng)扇，低壓滿輪又由核屯、發(fā)動機產(chǎn)生的熱氣體驅(qū) 動；
[0029] -其中所述改型風(fēng)扇源自于或替換未改型風(fēng)扇；
[0030] -其中所述低壓滿輪最初設(shè)計成驅(qū)動未改型風(fēng)扇，當(dāng)未改型風(fēng)扇禪接到低壓滿輪 上代替改型風(fēng)扇時，未改型風(fēng)扇配置為當(dāng)被所述低壓滿輪驅(qū)動時，至少在一組發(fā)動機狀態(tài) 至少提供繞過核屯、發(fā)動機的旁路流；
[0031] -其中所述改型風(fēng)扇配置為在滿扇發(fā)動機的與所述至少一組發(fā)動機狀態(tài)對應(yīng)的操 作期間，相對于所述風(fēng)扇旁路流產(chǎn)生減小的旁路流，并且配置為同時容許所述低壓滿輪產(chǎn) 生過量軸功率，該過量軸功率高于在滿扇發(fā)動機的至少在所述至少一組發(fā)動機狀態(tài)驅(qū)動所 述改型風(fēng)扇所需的基線功率。
[0032] 例如，通過改造未改型的滿扇發(fā)動機來制造所述滿扇發(fā)動機，未改型滿扇發(fā)動機 包括所述核屯、發(fā)動機和所述未改型風(fēng)扇，所述未改型風(fēng)扇機械地禪接到低壓滿輪，低壓滿 輪又由核屯、發(fā)動機產(chǎn)生的熱氣體驅(qū)動，并且其中所述改造包括改型或替換未改型風(fēng)扇W提 供改型風(fēng)扇。
[0033] 例如，所述改型風(fēng)扇配置為:與未改型風(fēng)扇在代替改型風(fēng)扇禪接到滿扇發(fā)動機時 所產(chǎn)生的旁通推力相比，產(chǎn)生減小的旁路推力。
[0034] 例如，通過減小所述未改型風(fēng)扇的風(fēng)扇葉片的外徑，所述改型風(fēng)扇相對于未改型 風(fēng)扇被改型。可選地，通過去除所述未改型風(fēng)扇的風(fēng)扇葉片的至少外側(cè)徑向部分，所述改型 風(fēng)扇相對于未改型風(fēng)扇被改型。另外或替代地，通過去除所述未改型風(fēng)扇的風(fēng)扇葉片，所述 改型風(fēng)扇相對于未改型風(fēng)扇被改型。
[0035] 替代地，通過改型所述未改型風(fēng)扇的風(fēng)扇葉片的至少外側(cè)徑向部分的幾何形狀W 使得風(fēng)扇葉片的所述至少外側(cè)徑向部分產(chǎn)生與未改型風(fēng)扇葉片相比減小的旁路流，所述改 型風(fēng)扇相對于未改型風(fēng)扇被改型。例如，通過相對于進(jìn)入滿扇發(fā)動機的氣流方向提供零或 接近零的迎角，風(fēng)扇葉片的所述至少外徑向部分被改型。
[0036] 例如，另外或替代W上情況，未改型風(fēng)扇進(jìn)一步配置為提供通過核屯、發(fā)動機的核 屯、流?？蛇x地，所述未改型風(fēng)扇進(jìn)一步配置為給流向核屯、發(fā)動機的核屯、流提供第一壓力比， 并且其中所述改型或替換未改型風(fēng)扇W提供改型風(fēng)扇使得改為給流向核屯、發(fā)動機的核屯、 流提供代替所述第一壓力比的第二壓力比，其中所述第一壓力比在量值上類似于所述第二 壓力比。替代地，所述未改型風(fēng)扇進(jìn)一步配置為給流向核屯、發(fā)動機的核屯、流提供第一壓力 比，并且其中所述改型或替換未改型風(fēng)扇W提供改型風(fēng)扇使得改為給流向核屯、發(fā)動機的核 屯、流提供代替所述第一壓力比的第二壓力比，其中所述第一壓力比在量值上小于所述第二 壓力比。替代地，所述未改型風(fēng)扇進(jìn)一步配置為給流向核屯、發(fā)動機的核屯、流提供第一壓力 比，并且其中所述改型或替換未改型風(fēng)扇W提供改型風(fēng)扇使得改為給流向核屯、發(fā)動機的核 屯、流提供代替所述第一壓力比的第二壓力比，其中所述第一壓力比在量值上大于所述第二 壓力比。替代地，所述未改型風(fēng)扇進(jìn)一步配置為給流向核屯、發(fā)動機的核屯、流提供第一壓力 比，和其中所述改型或替換未改型風(fēng)扇W提供改型風(fēng)扇使得改為給流向核屯、發(fā)動機的核屯、 流提供代替所述第一壓力比的第二壓力比，其中所述第二壓力比為1.0。
[0037] 例如，所述改型風(fēng)扇和所述低壓滿輪設(shè)置在低壓卷軸組件中。
[0038] 例如，另外或替代W上情況，滿扇發(fā)動機配置為操作地禪接到發(fā)電機W使所述過 量軸功率能轉(zhuǎn)換為電力。另外或替代地，滿扇發(fā)動機配置為操作地將改造的滿扇發(fā)動機禪 接到機械負(fù)載W將所述過量軸功率施加到機械負(fù)載。
[0039] 例如，另外或替代W上情況，所述滿扇發(fā)動機是多卷軸、高旁路、前置風(fēng)扇的滿扇 燃?xì)鉂M輪發(fā)動機，其中所述未改型風(fēng)