用于发动机的流体可变涡轮增压器的方法和系统与流程

技术特征：
1.一种用于发动机的系统，包括：增压器涡轮，所述增压器涡轮包括喷嘴环，所述喷嘴环包括多个静止叶片，所述多个静止叶片中的一个或多个静止叶片包括布置在所述一个或静止叶片的外表面上的一个或多个喷射口；和气体供应系统，被配置为供应可变气流，所述可变气流经由穿过所述多个静止叶片中的一个或多个静止叶片的一个或多个通道流向并流出所述一个或多个喷射口。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个静止叶片中的每个叶片包括布置在所述叶片的外表面上的多个喷射口，所述多个喷射口具有一种或多种形状，所述形状包括槽形、圆形、矩形、正方形、菱形、梯形、星形、五边形、六边形、加号形或环圈形中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述多个喷射口的形状包括所述圆形。4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述气体供应系统被配置为基于所述发动机的工况供应所述可变气流。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述气体供应系统包括电控阀门系统，所述电控阀门系统与所述一个或多个喷射口流体耦接并且配置成基于所述发动机的工况调节经由所述一个或多个喷射口供应的空气量。6.根据权利要求4或5所述的系统，其中，所述工况是发动机功率水平。7.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述多个静止叶片中的每个叶片包括多个喷射口，并且所述多个喷射口被分成包括至少第一组喷射口和第二组喷射口的组。8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述气体供应系统包括被配置为调节流向所述第一组喷射口的气流的第一阀门和被配置为调节流向所述第二组喷射口的气流的第二阀门，所述第一阀门独立于所述第二阀门控制。9.根据权利要求7或8所述的系统，其中，所述第一组喷射口包括至少一个具有槽形形状的喷射口，所述第二组喷射口包括至少一个具有圆形形状的喷射口，所述至少一个具有槽形形状的喷射口包括小于其宽度的高度并且跨所述叶片外表面的宽度的至少75％延伸。10.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其中，所述多个静止叶片中的第一静止叶片的中轴相对于在所述喷嘴环上相邻于所述第一静止叶片布置的其他静止叶片的中轴成角度，所述第一静止叶片的所述中轴限定了所述第一静止叶片的长轴。11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述一个或多个喷射口中的至少一个喷射口具有所述槽形形状。12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中，所述静止叶片是固定的且相对于所述静止叶片所附接的所述喷嘴环的主体不可移动。13.一种用于发动机的方法，包括：调节从至少一个喷射口喷射的空气量，所述至少一个喷射口布置在涡轮的涡轮喷嘴环的叶片外表面上，以调节所述外表面上的边界层和所述喷嘴环的喉部开口，其中，所述空气量是基于所述发动机的运行参数来调节的。14.根据权利要求13所述的方法，其中，调节所述空气量是在保持所述叶片在所述涡轮喷嘴环上静止的同时来执行的。15.根据权利要求13所述的方法，其中，所述至少一个喷射口包括多个喷射口，
所述运行参数是发动机功率水平，以及所述方法还包括，随着所述发动机功率水平降低，通过增加所述多个喷射口中的喷射空气的喷射口数量而逐渐增加所喷射的空气量。16.根据权利要求15所述的方法，其中，逐渐增加所述喷射的空气量包括增加所述多个喷射口中的喷射空气的排或槽中的至少一个的数量。17.根据权利要求16所述的方法，其中，调节所述喷射的空气量还包括致动布置在涡轮外部的阀门系统，所述涡轮包括所述涡轮喷嘴环，以允许空气从压缩机流向所述叶片，并增加所述阀门系统的打开阀门的数量以增加所述喷射的空气量，其中，所述压缩机由所述涡轮旋转驱动。18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述阀门系统包括一系列阀门，所述一系列阀门中的第一阀门调节空气流经所述叶片的喷射口的第一排和/或槽，所述一系列阀门中的第二阀门调节空气流经所述叶片的喷射口的第二排和/或槽。19.根据权利要求13所述的方法，其中，调节所述喷射的空气量包括响应于发动机负载的降低和/或涡轮前温度的升高，增加所述喷射的空气量以增加所述边界层并减小所述喷嘴环的喉部开口，以及调节所述喷射的空气量包括响应于所述发动机负载的增加和/或所述涡轮前温度的降低，减少所述喷射的空气量以减少所述边界层并增加所述喷嘴环的喉部开口。20.根据权利要求13所述的方法，其中，调节所述空气量包括调节从布置在所述涡轮喷嘴环的多个叶片的外表面上的多个喷射口喷射的空气量，其中，所述喷射口具有一种或多种形状，所述形状包括槽形、圆形、矩形、方形、菱形、梯形、星形、五边形、六边形、加号形或环圈形中的一种或多种。21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述一种或多种形状包括所述圆形或所述槽形。22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述一个或多个形状包括多个形状，所述多个形状包括所述圆形和所述槽形。23.根据权利要求22所述的方法，其中，调节所述喷射的空气量还包括致动包括布置在所述涡轮外部的多个阀门的阀门系统，所述多个阀门中的第一组阀门调节仅通过所述多个喷射口中的槽形喷射口喷射的空气量，所述多个阀门中的第二组阀门调节仅通过所述多个喷射口中的圆形喷射口喷射的空气量，其中，所述槽形喷射口包括圆角或成90度角的角。24.根据权利要求20至22中任一项所述的方法，其中，调节所述空气量是在保持所述叶片在所述涡轮喷嘴环上静止的同时执行的，所述调节包括：调节第一阀门的位置，该第一阀门被配置为调节空气仅流向所述多个喷射口中的第一组喷射口，以及调节第二阀门的位置，该第二阀门被配置为调节空气仅流向所述多个喷射口中的第二组喷射口。25.根据权利要求24所述的方法，其中，所述运行参数是发动机功率水平，所述方法还包括，随着所述发动机功率水平降低，通过增加所述多个喷射口中的喷射空气的喷射口数量来逐渐增加所述喷射的空气量，增加所述喷射口数量包括在将所述第一
阀门调节至完全打开位置之后，将所述第二阀门调节到更打开位置。26.根据权利要求25所述的方法，其中，逐渐增加所述喷射的空气量包括增加所述多个喷射口中的喷射空气的排和/或槽的数量。27.根据权利要求13所述的方法，其中，调节所述空气量包括：调节从布置在所述涡轮喷嘴环的多个叶片的外表面上的多个喷射口喷射的空气量；调节从所述多个喷射口喷射的空气量包括：致动包括布置在所述涡轮外部的多个阀门的阀门系统，其中，所述多个阀门中的第一组阀门调节仅通过所述多个喷射口中的槽形喷射口喷射的空气量，所述多个阀门中的第二组阀门调节仅通过所述多个喷射口中的圆形喷射口喷射的空气量，所述槽形喷射口包括圆角或成90度角的角。28.根据权利要求27所述的方法，其中，调节从所述多个喷射口喷射的空气量包括使空气仅流过沿着所述多个喷射口中的单排的一个槽形喷射口，所述单排在垂直于叶片中轴的方向延伸。29.根据权利要求28所述的方法，其中，调节从所述多个喷射口喷射的空气量还包括使空气流经沿着所述多个喷射口中的单排布置的多个圆形喷射口。30.一种用于发动机的系统，包括：涡轮增压器，所述涡轮增压器包括由涡轮驱动的压缩机，所述涡轮包括喷嘴环，所述喷嘴环上安装有多个静止叶片，所述多个静止叶片中的每个叶片包括所述叶片内的多排气道，其中，每排气道止于布置在所述叶片的外表面上的至少一个喷射口；气流控制系统，与所述压缩机和所述每个叶片的多排气道流体耦接；和控制器，包括存储在存储器中的计算机可读指令，当在所述发动机运行期间执行所述指令时，使所述控制器：致动所述气流控制系统，以在所述发动机的发动机功率水平变化时，经由所述气流控制系统，为每个叶片调节多排气道中的从所述压缩机接收空气的排数。31.根据权利要求30所述的系统，其中，所述指令还使所述控制器：当所述发动机功率水平大于阈值功率水平时，致动所述气流控制系统以阻止空气从所述压缩机流向所述气道。32.根据权利要求30所述的系统，其中，所述至少一个喷射口为多个喷射口，每排气道与所述多个喷射口流体耦接，所述多排气道中的相邻气道彼此流体分离。33.根据权利要求30所述的系统，其中，所述指令还使所述控制器：响应于所述涡轮上游的气体温度增加到阈值温度以上，经由所述气流控制系统，增加所述多排气道中的从所述压缩机接收空气的排数。34.根据权利要求30所述的系统，其中，所述气流控制系统包括阀门系统，所述阀门系统包括用于所述叶片的每个气道的阀门，仅所述阀门系统的阀门移动以调节流经所述气道的空气。35.根据权利要求30所述的系统，其中，所述至少一个喷射口包括多个喷射口，所述多个喷射口具有一种或多种形状，所述形状包括槽形、圆形、矩形、方形、方形、菱形、梯形、星形、五边形、六边形、加号形或环圈形中的一种或多种。36.根据权利要求35所述的系统，其中，所述多个喷射口具有多种形状，所述多种形状
包括所述槽形形状和所述圆形形状。37.一种用于发动机的系统，包括：涡轮增压器，所述涡轮增压器包括由涡轮驱动的压缩机，所述涡轮包括喷嘴环，所述喷嘴环上安装有多个静止叶片，所述多个静止叶片中的每个叶片包括所述叶片内的多排气道，其中，每排气道止于布置在所述叶片的外表面上的至少一个喷射口，所述多排中的第一排包括气道止于此处的至少一个槽形喷射口，以及所述多排气道中的第二排包括气道止于此处的多个圆形喷射口；气流控制系统，与所述压缩机和所述每个叶片的多排气道流体耦接；和控制器，包括存储在存储器中的计算机可读指令，当在所述发动机运行期间执行所述指令时，使所述控制器：致动所述气流控制系统，以在所述发动机的发动机功率水平变化时，经由所述气流控制系统，为每个叶片调节多排气道中的从所述压缩机接收空气的排数。38.根据权利要求37所述的系统，其中，所述第一排仅包括一个槽形喷射口，所述第二排仅包括多个圆形喷射口。39.根据权利要求38所述的系统，其中，所述第一排是多个第一排中的一排，所述第二排是多个第二排中的一排，其中，所述多个第一排和所述多个第二排沿着所述叶片的中轴交替，所述多个第二排中的每个第二排将所述多个第一排中的相邻第一排隔开，所述多排气道中的相邻气道彼此流体分离。40.根据权利要求37所述的系统，其中，所述第一排还包括至少一个圆形喷射口，所述第一排包括沿所述第一排彼此交替的多个槽形和圆形喷射口。41.根据权利要求37所述的系统，其中，沿所述第一排和所述第二排布置的喷射口具有梯形、正方形、菱形、五边形或六边形中的一种或多种。

技术总结
提供了用于流体可变涡轮的不同方法和系统。在一个示例中，一种用于发动机的系统包括：增压器涡轮，所述增压器涡轮包括喷嘴环，该喷嘴环包括多个静止叶片，所述多个静止叶片中的每个叶片包括布置在叶片外表面的多个喷射口；和气体供应系统，用以供应流向并流出所述多个喷射口的可变气流。喷射口的可变气流。喷射口的可变气流。


技术研发人员：L
受保护的技术使用者：IP传输控股公司
技术研发日：2019.12.13
技术公布日：2021/9/21