操作涡轮机械的方法技术

一种用于确定涡轮发动机的性能及其操作的系统和方法。该系统和方法包括多个传感器和执行操作的一个以上计算设备，操作包括：获取多个参数组，每个对应于多个发动机状况，其中对应于每个发动机状况的每个参数组指示发动机上的多个部位处的健康状况；比较多个参数组以确定与发动机上的部位对应的健康状况；基于比较的参数生成发动机上的健康状况预测。

How to operate Turbomachinery

【技术实现步骤摘要】
操作涡轮机械的方法
本主题大体涉及用于基于诊断、维护或改进涡轮机械发动机健康性、可操作性或性能来操作涡轮机械的方法。
技术介绍
涡轮机械(诸如燃气或蒸汽涡轮发动机)使用来自具体操作状况的信息以确定涡轮机械的发动机健康性、可操作性或性能。然而，用于确定发动机健康性、可操作性或性能的已知方法和系统受限于例如跨越数个发动机状况提供相似信息。确定发动机健康性、可操作性或性能可以排除可以指示跨越发动机的数个部位的健康性、可操作性或性能的信息。这样，存在对于用于确定发动机健康性、可操作性或性能的改进方法和系统的需要。
技术实现思路
本专利技术的各方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者，可以从描述中显而易见，或者可以经过实践本专利技术来了解。本公开的一方面针对一种用于确定涡轮发动机的性能的系统。该系统包括多个传感器和执行操作的一个以上计算设备，操作包括：经由多个传感器，获取每个对应于多个发动机状况的多个参数组，其中对应于每个发动机状况的每个参数组指示发动机上的多个部位处的健康状况；经由计算设备，比较多个参数组以确定与发动机上的部位对应的健康状况；以及经由计算设备，基于比较的参数生成发动机上的健康状况预测。在各种实施例中，操作进一步包括：经由第一传感器，基于第一发动机操作状况获取第一参数组，指示发动机的第一部位处的健康状况；以及经由第一传感器，基于第二发动机操作状况获取第二参数组，指示不同于第一部位的第二部位处的健康状况。在一个实施例中，操作进一步包括：经由第二传感器，基于第一发动机操作状况获取第三参数组，指示第二部位处的健康状况；以及经由第二传感器，基于第二发动机操作状况获取第四参数组，指示第一部位处的健康状况。在另一实施例中，操作进一步包括，经由计算设备，比较第一参数组、第二参数组、第三参数组和第四参数组，以确定与发动机上的部位对应的健康状况。在又一实施例中，操作进一步包括：比较参数组以确定第一部位处的健康状况；以及，比较参数组以确定第二部位处的健康状况。在又一实施例中，操作进一步包括，比较第一参数组和第四参数组以确定在第一部位处的健康状况。在又一实施例中，操作进一步包括，比较第二参数组和第三参数组以确定第二部位处的健康状况。在一个实施例中，操作进一步包括，经由计算设备，经由比较的参数组确定健康恶化促成物的一个以上部位。在各种实施例中，操作进一步包括，经由计算设备，向发动机的操作员生成指示用于用户/操作员施行的动作项的信号。在一个实施例中，操作进一步包括，经由计算设备，发送指示发动机操纵的信号。在另一实施例中，操作进一步包括，经由计算设备，发送指示维护动作的信号。仍在另一实施例中，操作进一步包括，经由计算设备，发送指示操作限制的信号。在一个实施例中，操作进一步包括，在多个发动机操作状况下操作发动机以在多个不同操作状况下生成一定量的发动机操作状况。本公开的另一方面针对一种基于健康恶化状况操作发动机的方法。该方法包括：获取每个对应于多个发动机状况的多个参数组，其中对应于每个发动机状况的每个参数组指示发动机上的多个部位处的健康状况；比较多个参数组以确定与发动机上的部位对应的健康状况；以及，基于比较的参数生成发动机上的健康状况预测。在一个实施例中，该方法进一步包括，经由比较的参数组确定健康恶化促成物的一个以上部位。在各种实施例中，该方法进一步包括，为发动机的操作员生成指示用于用户/操作员施行的动作项目的信号。在一个实施例中，该方法进一步包括，发送指示发动机操纵的信号。在另一实施例中，该方法进一步包括，发送指示维护动作的信号。在又一实施例中，该方法进一步包括，发送指示操作限制的信号。在又一实施例中，该方法进一步包括，在多个发动机操作状况下操作发动机以在多个不同操作状况下生成一定量的发动机操作状况。参考以下描述和所附权利要求书，将更好地理解本专利技术的这些及其他特征、方面和优点。并入并构成该说明书的一部分的附图图示本专利技术的实施例，并同描述一起用来说明本专利技术的原理。附图说明针对本领域普通技术人员，参考附图，在说明书中阐述本专利技术的、并包括其最佳模式的全面且能实现的公开，其中：图1是根据本公开一方面的涡轮机械的实施例的示范性示意性横截面视图；图2是根据本公开一方面的概述用于操作涡轮机械的方法的示范性步骤的流程图；图3A至图3B是根据图1的涡轮机械的流路的示范性横截面视图，描绘多个发动机操作状况；以及图4是关于图3A至图3B描绘的横截面视图上游的涡轮机械的流路的示范性横截面视图。在本说明书和附图中重复使用参考字符意在表示本专利技术的相同或类似的特征或元件。具体实施方式现在将详细参考本专利技术的实施例，其一个以上示例图示在附图中。通过说明本专利技术而非限制本专利技术的方式提供每个示例。事实上，对于本领域技术人员而言，显然，在不偏离本专利技术的范围或精神的情况下，可以在本专利技术中进行各种修改和变型。比如，作为一个实施例的部分图示或描述的特征可以与另一实施例一起使用，以生成又一个实施例。因而，本专利技术旨在覆盖落入所附权利要求书及其等同物的范围内的这些修改和变型。文中使用的术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换地使用，以将一个部件与另一部件区分开，而不意在指明单个部件的部位或重要性。术语“上游”和“下游”指代参照流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”指代流体从该处流动的方向，“下游”指代流体向该处流动的方向。关于附图(诸如关于图1所描绘的)，“上游端部99”描绘流体从该处流动到发动机10中的参考，“下游端部98”描绘流体从上游端部99流动到该处的参考。大体提供了用于确定涡轮机械(下文，“发动机”)的发动机上的一个以上部位处的健康状况的方法(如，下面进一步描述的方法1000)和系统(如，下面进一步描述的系统100)，以及基于所确定的健康状况的操作。系统100包括在每个发动机操作状况下获取数据或参数组的多个传感器。获取的每个参数组对应于或反映系统的上游健康状况。系统100和方法1000比较在两个以上发动机操作状况下从每个传感器获取的每个参数组，然后结合参数组以确定发动机上的健康恶化促成物所在的部位。在一个实施例中，传感器可以限定温度探头(如，排放气体温度或EGT探头)，其测量发动机的流路周围的周向温度分布或场系数。每个发动机操作状况限定不同的流体(如，空气、燃料、燃料空气混合物或燃烧气体)流动速率，压力，温度，涡度，周向旋流，边界状况或流体的另一物理或化学性质，或者其组合中的一个以上。发动机操作状况的每个变化可以基于飞行状况(诸如起动，怠速，起飞，爬升，巡航，或降落(或其他涡轮机械构造中的等效操作状况))，轮叶布置的变化(如，轮叶角度)，引气布置(如，引气阀的打开或关闭量)，转子速度，环境空气状况(如，进入发动机的空气的温度、压力、密度等)，燃料空气比，或健康恶化促成物(如，退化、磨损或损坏、转子到护罩的间隙、失灵等)或其组合中的一个以上。更进一步，在一个示例中，限定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定涡轮发动机的性能的系统，所述系统包含多个传感器和被构造成执行操作的一个以上的计算设备，其特征在于，所述操作包含：/n经由多个传感器，获取每个对应于多个发动机状况的多个参数组，其中对应于每个发动机状况的每个参数组指示所述发动机上的多个部位处的健康状况；/n经由所述计算设备，比较所述多个参数组以确定与所述发动机上的部位对应的健康状况；以及/n经由所述计算设备，基于比较的所述参数生成所述发动机上的健康状况预测。/n

【技术特征摘要】
20180606 US 16/001,3691.一种用于确定涡轮发动机的性能的系统，所述系统包含多个传感器和被构造成执行操作的一个以上的计算设备，其特征在于，所述操作包含：
经由多个传感器，获取每个对应于多个发动机状况的多个参数组，其中对应于每个发动机状况的每个参数组指示所述发动机上的多个部位处的健康状况；
经由所述计算设备，比较所述多个参数组以确定与所述发动机上的部位对应的健康状况；以及
经由所述计算设备，基于比较的所述参数生成所述发动机上的健康状况预测。


2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述操作进一步包含：
经由第一传感器，基于第一发动机操作状况获取第一参数组，指示所述发动机的第一部位处的健康状况；以及
经由所述第一传感器，基于第二发动机操作状况获取第二参数组，指示不同于所述第一部位的第二部位处的健康状况。


3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述操作进一步包含：
经由第二传感器，基于所述第一发动机操作状况获取第三参数组，指示所述第二部位处的健康状况；以及
经由所述第二传感器，基于所述第二发动机操作状况获取第四参数组，指示所述第一部位处的健康状况。


4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯里德哈尔·阿迪巴特拉，约翰·托马斯·赫伯恩，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US