用于可变几何形状涡轮喷嘴的系统和方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105626162A(43)申请公布日2016.06.01(21)申请号201510811279.6(22)申请日2015.11.20(30)优先权数据62/082,8992014.11.21US14/709,3392015.05.11US(71)申请人福特环球技术公司地址美国密歇根州(72)发明人孙惠民赵奔胡良军易建文E·W·柯蒂斯J·张(74)专利代理机构北京纪凯知识产权代理有限公司11245代理人赵蓉民赵志刚(51)Int.Cl.F01D9/02(2006.01)F01D17/16(2006.01)权利要求书2页说明书24页附图12页(54)发明名称用于可变几何形状涡轮喷嘴的系统和方法(57)摘要本发明涉及用于可变几何形状涡轮喷嘴的系统和方法。描述用于可变几何形状涡轮的各种系统和方法。在一个示例中，喷嘴叶片包括具有第一弧形滑动表面的静止叶片和具有第二弧形滑动表面的滑动叶片，其中第二弧形滑动表面包括与第一滑动弧形表面接触的流动干扰特征部。滑动叶片可以被定位成沿弯曲路径在与涡轮喷嘴的内圆周基本上相切的方向上滑动，并且选择性地露出流动干扰特征部。CN105626162ACN105626162A权利要求书1/2页1.一种涡轮喷嘴，其包括：喷嘴叶片，其包括：静止叶片，所述静止叶片被附接到喷嘴壁板的表面并且包括第一滑动表面；和滑动叶片，所述滑动叶片包括第二滑动表面，所述第二滑动表面包括与所述第一滑动表面接触的流动干扰特征部，所述滑动叶片被定位成在与所述涡轮喷嘴的内圆周基本上相切的方向上滑动并且选择性地露出所述流动干扰特征部。2.根据权利要求1所述的喷嘴，其中所述第一滑动表面和所述第二滑动叶片是弧形表面，并且其中所述滑动叶片被定位成沿与所述第一滑动表面和所述第二滑动表面的所述弧形表面匹配的曲线滑动。3.根据权利要求1所述的喷嘴，其中所述滑动叶片在由所述第一滑动表面和所述第二滑动表面的曲率限定的弯曲路径上滑动。4.根据权利要求1所述的喷嘴，其中所述流动干扰特征部是多个流动干扰特征部，所述多个流动干扰特征部各自邻近多个喷嘴叶片的相应后边缘。5.根据权利要求1所述的喷嘴，其中所述流动干扰特征部包括沟槽或凹坑。6.根据权利要求1所述的喷嘴，其中所述流动干扰特征部包括两个或更多个平行沟槽，所述两个或更多个平行沟槽各自具有基本上三角形横截面或基本上矩形横截面。7.根据权利要求1所述的喷嘴，其中所述流动干扰特征部占据所述滑动叶片的大约10％至40％。8.根据权利要求1所述的喷嘴，其中在所述滑动叶片被延伸并移动远离所述静止叶片的大叶片开口处，所述流动干扰特征部未被覆盖并且暴露于气流。9.根据权利要求1所述的喷嘴，其中在所述滑动叶片未被延伸远离所述静止叶片的小叶片开口处，所述流动干扰特征部由所述滑动叶片完全覆盖。10.根据权利要求1所述的喷嘴，其中所述喷嘴叶片的最大喷嘴厚度与所述喷嘴叶片的弦杆的长度的比大于0.35。11.一种方法，其包括：将围绕可变几何形状涡轮的涡轮叶轮径向定位的多个可调节叶片的位置调节到第一位置，以暴露所述多个可调节叶片中的每个的表面的一部分上的流动干扰特征部；并且将所述多个可调节叶片的所述位置调节到第二位置，以覆盖所述流动干扰特征部，使得所述流动干扰特征部不暴露于气体流。12.根据权利要求11所述的方法，其中将所述多个可调节叶片的所述位置调节到所述第一位置包括：响应于发动机负载小于阈值负载，将所述多个可调节叶片的所述位置调节到所述第一位置。13.根据权利要求11所述的方法，其中将所述多个可调节叶片的所述位置调节到所述第二位置包括：响应于发动机负载大于阈值负载，将所述多个可调节叶片的所述位置调节到所述第二位置。14.根据权利要求11所述的方法，其中所述多个可调节叶片包括静止叶片部分和滑动叶片部分，其中所述流动干扰特征部在所述滑动叶片的第一滑动表面上，并且其中所述第一滑动表面抵靠所述静止叶片的第二滑动表面滑动。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一滑动表面和所述第二滑动表面是弯曲2CN105626162A权利要求书2/2页表面，并且其中所述第一滑动表面沿由所述弯曲表面限定的弯曲路径抵靠所述第二滑动表面滑动。16.一种用于涡轮喷嘴的方法，其包括：在第一状况期间，将联接到所述涡轮喷嘴的喷嘴叶片的致动块从第一位置移动到第二位置，以打开所述喷嘴叶片并且抵靠所述涡轮喷嘴的外罩侧壁移动所述喷嘴叶片；以及在第二状况期间，将所述致动块从所述第二位置移动到第三位置，所述第一位置在所述第二位置和所述第三位置之间，并且然后移回到所述第一位置，以闭合所述喷嘴叶片并且抵靠所述外罩侧壁将所述喷嘴叶片移回。17.根据权利要求16所述的方法，其中所述第一状况包括当发动机负载大于阈值