包壳主动间隙控制结构制造技术

提供了一种推进系统，其包括包绕风扇转子组件的壳。壳包括限定第一热膨胀系数(CTE)的外层材料以及内层材料。壳进一步包括设置在外层材料和内层材料之间的联接外层材料和内层材料的弹簧部件。弹簧部件在外层材料和内层材料之间限定的流动通路内联接到外层材料和内层材料中的每一个。弹簧部件限定比第一CTE大的第二CTE。

Active gap control structure of cladding

【技术实现步骤摘要】
包壳主动间隙控制结构
本主题大体上涉及用于推进系统的主动间隙控制系统。
技术介绍
推进系统(诸如用于燃气涡轮发动机或电推进系统的风扇组件)包括在某些不利条件下可能经历硬接触或摩擦周围包壳(containmentcasing)的风扇转子。为了避免这种不希望的接触，可在风扇叶片的末端和包壳之间限定相对大的间隙。尽管这样的大间隙减轻了不期望的接触，但是由于较大的间隙，它们进一步导致推进系统处的效率和性能损失(例如，增加的燃料消耗)。因此，需要一种包壳，其减轻与风扇转子的不期望的接触并且改善推进系统的效率和性能。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将在以下描述中阐明，或可从描述显而易见，或可通过实施本专利技术理解到。提供了一种推进系统，其包括包绕风扇转子组件的壳。壳包括限定第一热膨胀系数(CTE)的外层材料以及内层材料。壳进一步包括设置在外层材料和内层材料之间的联接外层材料和内层材料的弹簧部件。弹簧部件在外层材料和内层材料之间限定的流动通路内联接到外层材料和内层材料中的每一个。弹簧部件限定比第一CTE大的第二CTE。在一个实施例中，流动通路限定在外层材料的内表面和内层材料的外表面之间。在另一个实施例中，弹簧部件设置在流动通路内。弹簧部件直接联接到内层材料和外层材料中的每一个的内表面。在各种实施例中，推进系统进一步包括第一排放系统，该第一排放系统构造成向壳处的流动通路提供第一流体流。在一个实施例中，第一排放系统在第一压缩机下游限定的推进系统的第二压缩机的上游流体连通。第一流体流相比第二压缩机处或第二压缩机下游的第二流体流限定较低的温度。在另一个实施例中，第一排放系统包括联接到第一压缩机或大气空气源的第一有壁导管。第一有壁导管提供第一流体流与壳内限定的流动通路的流体连通。在还有各种实施例中，推进系统进一步包括第二排放系统，该第二排放系统构造成向壳处的流动通路提供第二流体流。在一个实施例中，第二排放系统与第一压缩机下游的推进系统的第二压缩机流体连通。第二流体流相比第二压缩机上游的第一流体流限定较高的温度。在另一个实施例中，第二排放系统包括第二有壁导管，该第二有壁导管与第二压缩机和壳内的流动通路流体连通地联接。在一个实施例中，内层材料限定沟槽，该沟槽设置在风扇转子组件的风扇叶片的径向外侧。沟槽填充有填充材料，该填充材料构造成在由风扇叶片接触时耗散能量。本公开的另一方面涉及一种用于推进系统处的主动间隙控制的系统。该系统包括包绕风扇转子的壳，其中壳包括限定第一热膨胀系数(CTE)的外层材料以及内层材料，并且其中壳进一步包括在外层材料和内层材料之间限定的流动通路内联接到外层材料和内层材料的弹簧部件。弹簧部件限定比第一CTE大的第二CTE。该系统进一步包括流体装置，该流体装置构造成产生加压流体流。该系统进一步包括有壁导管组件，其在流体装置和壳处流体连通地联接。该系统包括控制器，该控制器构造成执行操作，其中操作包括在流体装置处产生加压流体流；使流体流从流体装置流到壳处的流动通路；以及至少基于流动通路处的流体流的温度来调节壳和风扇转子之间的间隙。在该系统的一个实施例中，操作进一步包括确定壳的外层材料处的第一温度；确定壳的内层材料处的第二温度；以及至少基于流动通路处的流体流的温度、第一温度和第二温度确定壳和风扇转子之间的间隙。在另一个实施例中，操作进一步包括至少基于壳处的流动通路处的流体流的期望温度来确定从压缩机区段的何处提取流体流。在又一个实施例中，操作进一步包括使流体流从压缩机区段的第一压缩机流到壳的流动通路；以及基于来自第一压缩机的流体流增加壳处的推进系统入口区域。在又一个实施例中，操作进一步包括使流体流从压缩机区段的第二压缩机流到壳的流动通路；以及基于来自第二压缩机的流体流减小壳处的推进系统入口区域。在还有又一个实施例中，至少基于流动通路处的流体流的温度来调节壳和风扇转子之间的间隙进一步基于与流体流接触的弹簧部件的膨胀和收缩。本公开的另一个方面涉及一种用于推进系统的包壳处的主动间隙控制的方法。该方法包括经由流体装置产生加压流体流；使流体流从流体装置流到包绕风扇转子组件的壳处的流动通路；以及至少基于流动通路处的流体流的温度来调节壳和风扇转子组件之间的间隙。在一个实施例中，该方法进一步包括基于与流体流接触的壳处的弹簧部件的期望膨胀和收缩来调节壳处的流动通路处的流体流的温度。在另一个实施例中，该方法进一步包括确定壳的外层材料处的第一温度；确定壳的内层材料的第二温度；以及至少基于流动通路处的流体流的温度、第一温度和第二温度确定壳和风扇转子之间的间隙。在又一个实施例中，该方法进一步包括至少基于壳处的流动通路处的流体流的期望温度来确定从流体装置的何处提取流体流。技术方案1.一种推进系统，所述推进系统包括：包绕风扇转子组件的壳，其中所述壳包括限定第一热膨胀系数(CTE)的外层材料以及内层材料，并且其中所述壳进一步包括设置在所述外层材料和所述内层材料之间的联接所述外层材料和所述内层材料的弹簧部件，其中所述弹簧部件在所述外层材料和所述内层材料之间限定的流动通路内联接到所述外层材料和所述内层材料中的每一个，并且进一步其中所述弹簧部件限定比所述第一CTE大的第二CTE。技术方案2.根据技术方案1所述的推进系统，其中，所述流动通路限定在所述外层材料的内表面和所述内层材料的外表面之间。技术方案3.根据技术方案1所述的推进系统，其中，所述弹簧部件设置在所述流动通路内，并且进一步其中所述弹簧部件直接联接到所述内层材料和所述外层材料中的每一个的内表面。技术方案4.根据技术方案1所述的推进系统，其中，所述推进系统进一步包括：构造成向所述壳处的所述流动通路提供第一流体流的第一排放系统。技术方案5.根据技术方案4所述的推进系统，其中，所述第一排放系统在限定在第一压缩机的下游的所述推进系统的第二压缩机的上游流体连通，并且进一步其中所述第一流体流相比所述第二压缩机处或所述第二压缩机下游的第二流体流限定较低的温度。技术方案6.根据技术方案5所述的推进系统，其中，所述第一排放系统包括联接到所述第一压缩机或大气空气源的第一有壁导管，其中所述第一有壁导管提供所述第一流体流与限定在壳内的所述流动通路的流体连通。技术方案7.根据技术方案1所述的推进系统，其中，所述推进系统进一步包括：构造成向所述壳处的所述流动通路提供第二流体流的第二排放系统，其中所述第二排放系统与第一压缩机下游的所述推进系统的第二压缩机流体连通，并且其中所述第二流体流相比所述第二压缩机上游的第一流体流限定较高的温度。技术方案8.根据技术方案1所述的推进系统，其中，所述内层材料限定多个开口，所述多个开口部分地沿径向方向延伸穿过所述内层材料，其中所述多个开口使得所述内层材料能够沿所述径向方向膨胀和收缩。技术方案9.根据技术方案1所述的推进系统，其中，所述弹簧部件至少部分地沿轴向方向、周向方向或两者在所述壳处的所述流动通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种推进系统，所述推进系统包括：/n包绕风扇转子组件的壳，其中所述壳包括限定第一热膨胀系数(CTE)的外层材料以及内层材料，并且其中所述壳进一步包括设置在所述外层材料和所述内层材料之间的联接所述外层材料和所述内层材料的弹簧部件，其中所述弹簧部件在所述外层材料和所述内层材料之间限定的流动通路内联接到所述外层材料和所述内层材料中的每一个，并且进一步其中所述弹簧部件限定比所述第一CTE大的第二CTE。/n

【技术特征摘要】
20180924 US 16/1396451.一种推进系统，所述推进系统包括：
包绕风扇转子组件的壳，其中所述壳包括限定第一热膨胀系数(CTE)的外层材料以及内层材料，并且其中所述壳进一步包括设置在所述外层材料和所述内层材料之间的联接所述外层材料和所述内层材料的弹簧部件，其中所述弹簧部件在所述外层材料和所述内层材料之间限定的流动通路内联接到所述外层材料和所述内层材料中的每一个，并且进一步其中所述弹簧部件限定比所述第一CTE大的第二CTE。


2.根据权利要求1所述的推进系统，其特征在于，所述流动通路限定在所述外层材料的内表面和所述内层材料的外表面之间。


3.根据权利要求1所述的推进系统，其特征在于，所述弹簧部件设置在所述流动通路内，并且进一步其中所述弹簧部件直接联接到所述内层材料和所述外层材料中的每一个的内表面。


4.根据权利要求1所述的推进系统，其特征在于，所述推进系统进一步包括：
构造成向所述壳处的所述流动通路提供第一流体流的第一排放系统。


5.根据权利要求4所述的推进系统，其特征在于，所述第一排放系统在限定在第一压缩机的下游的所述推进系统的第二压缩机的上游流体连通，并且进一步其中所述第一流体流相比所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：NJ克雷，N贾因，MK贾因，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US