СИСТЕМА ВПРЫСКА ВНЕШНЕЙ ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ТЕКУЧЕЙ СРЕДЫ В ГАЗОТУРБИННОМ ДВИГАТЕЛЕ

1. Газотурбинный двигатель, содержащий:
секцию компрессора, где сжимается втягиваемый в двигатель воздух;
секцию сгорания, где топливо смешивается с по меньшей мере частью сжатого воздуха из секции компрессора и сгорает для производства горячих газов сгорания;
секцию турбины, где горячие газы сгорания из секции сгорания расширяются для извлечения из них энергии, причем по меньшей мере часть извлекаемой энергии используется для вращения ротора турбины во время первого режима работы двигателя, содержащего работу при полной нагрузке;
камеру ротора в сообщении с охлаждаемой конструкцией внутри секции турбины;
по меньшей мере одну трубу охлаждения ротора, которая впрыскивает охлаждающий воздух, извлекаемый из двигателя, в камеру ротора во время первого режима работы двигателя; и
систему впрыска охлаждающей текучей среды, содержащую:
источник внешней охлаждающей текучей среды для впрыска в камеру ротора только во время второго режима работы двигателя, включающего работу при нагрузке меньшей, чем полная;
по меньшей мере одну трубу охлаждения ротора, которая используется для впрыска охлаждающей текучей среды из источника внешней охлаждающей текучей среды в камеру ротора во время второго режима работы двигателя;
систему трубопровода, которая обеспечивает сообщение по текучей среде между источником внешней охлаждающей текучей среды и по меньшей мере одной трубой охлаждения ротора;
систему нагнетания для передачи охлаждающей текучей среды из источника внешней охлаждающей текучей среды через систему трубопровода и по меньшей мере одну трубу охлаждения ротора в камеру ротора; и
клапанную систему, которая:
закрыта во время первого режима работы двигателя для предотвращения передачи охлаждающей текучей среды из источника внешней охлаждающей текучей среды через систему трубопровода
системой нагнетания; и
открыта во время второго режима работы двигателя для обеспечения передачи охлаждающей текучей среды из источника внешней охлаждающей текучей среды через систему трубопровода системой нагнетания.
2. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором источник внешней охлаждающей текучей среды содержит по меньшей мере одно впускное отверстие наружного воздуха.
3. Газотурбинный двигатель по п. 1, дополнительно содержащий фильтр, расположенный между источником внешней охлаждающей текучей среды и камерой ротора для фильтрации частиц из охлаждающей текучей среды, впрыскиваемой в камеру ротора во время второго режима работы двигателя.
4. Газотурбинный двигатель по п. 3, в котором фильтр расположен прикрепленным к системе нагнетания.
5. Газотурбинный двигатель по п. 1, дополнительно содержащий контроллер для открытия и закрытия клапанной системы на основании разности температуры между верхней секцией стенки корпуса двигателя и нижней секцией стенки корпуса двигателя.
6. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором клапанная система:
открывается контроллером при запуске работы по остановке для перехода двигателя в одно из состояния прекращения работы и состояния поворота ротора; и
закрывается контроллером при запуске работы по запуску для перехода двигателя в первый режим работы двигателя.
7. Газотурбинный двигатель по п. 6, в котором ротор турбины не вращается энергией, извлекаемой из газов сгорания, во время состояния прекращения работы или состояния поворота ротора.
8. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором охлаждающий воздух, впрыскиваемый по меньшей мере одной трубой охлаждения ротора в камеру ротора во время первого режима работы двигателя, содержит воздух оболочки, извлекаемый из оболочки камеры сгорания, связанной с секцией сгорания.
9. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором камера ротора по меньшей мере частично расположена в секции сгорания.
10. Газотурбинный двигатель по п. 1, в котором во время второго режима работы двигателя работа системы нагнетания чередуется с работой по охлаждению закруткой, причем во время работы по охлаждению закруткой:
система нагнетания выключается; и
скорость вращения ротора увеличивается до заданной скорости без сгорания воздуха и топлива в секции сгорания.
11. Газотурбинный двигатель по п. 10, в котором после выполнения работы по охлаждению закруткой обеспечивается работа системы нагнетания для передачи охлаждающей текучей среды из источника внешней охлаждающей текучей среды через систему трубопровода и по меньшей мере одну трубу охлаждения ротора в камеру ротора.
12. Газотурбинный двигатель по п. 11, в котором работа по охлаждению закруткой выполняется в течение заданного периода времени.
13. Газотурбинный двигатель по п. 1, дополнительно содержащий охладитель для охлаждения охлаждающей текучей среды из источника внешней охлаждающей текучей среды до ее впрыска в камеру ротора через по меньшей мере одну трубу охлаждения ротора.
14. Способ эксплуатации газотурбинного двигателя, включающий этапы, на которых:
сжимают воздух в секции компрессора двигателя;
смешивают топливо и по меньшей мере часть сжатого воздуха и сжигают смесь в секции сгорания двигателя для производства горячих газов сгорания;
расширяют горячие газы сгорания для извлечения из них энергии в секции турбины двигателя, причем по меньшей мере часть извлекаемой энергии используется для вращения ротора турбины во время первого режима работы двигателя, содержащего работу при полной нагрузке;
впрыскивают воздух, извлекаемый из двигателя, в камеру ротора через по меньшей мере одну трубу охлаждения ротора во время первого режима работы двигателя, причем впрыскиваемый воздух обеспечивает охлаждение охлаждаемой конструкции внутри
секции турбины;
во время второго режима работы двигателя, включающего работу при нагрузке меньшей, чем полная:
обеспечивают работу системы нагнетания для:
передачи охлаждающей текучей среды из источника внешней охлаждающей текучей среды через систему трубопровода по меньшей мере одной трубе охлаждения ротора; и
впрыска охлаждающей текучей среды из источника внешней охлаждающей текучей среды в камеру ротора через по меньшей мере одну трубу охлаждения ротора.
15. Способ по п. 14, при котором охлаждающую текучую среду из источника внешней охлаждающей текучей среды не впрыскивают в камеру ротора во время первого режима работы двигателя, а воздух из двигателя не впрыскивают в камеру ротора через по меньшей мере одну трубу охлаждения ротора во время второго режима работы двигателя.
16. Способ по п. 15, при котором клапанная система является открытой во время второго режима работы двигателя для обеспечения передачи охлаждающей текучей среды из источника внешней охлаждающей текучей среды через систему трубопровода системой нагнетания.
17. Способ по п. 16, при котором клапанная система является закрытой во время первого режима работы двигателя для предотвращения передачи воздуха через систему трубопровода системой нагнетания.
18. Способ по п. 17, при котором клапанная система открывается и закрывается контроллером на основании разности температуры между верхней секцией стенки корпуса двигателя и нижней секцией стенки корпуса двигателя, причем корпус двигателя расположен вокруг секций двигателя.
19. Газотурбинный двигатель по п. 17, при котором клапанная система:
открывается контроллером при запуске работы по остановке для перехода двигателя в одно из состояния прекращения работы и состояния поворота ротора; и
закрывается контроллером при запуске работы по запуску для
перехода двигателя в первый режим работы двигателя.
20. Способ по п. 14, дополнительно включающий этапы, на которых:
после работы системы нагнетания в течение заданного периода прекращают работу системы нагнетания и выполняют работу по охлаждению закруткой путем увеличения скорости вращения ротора без сгорания воздуха и топлива в секции сгорания; и
после выполнения работы по охлаждению закруткой обеспечивают работу системы нагнетания для передачи охлаждающей текучей среды из источника внешней охлаждающей текучей среды через систему трубопровода и по меньшей мере одну трубу охлаждения ротора в камеру ротора.