CN103727561B - 用于分离流体的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于分离流体的系统和方法，该系统包括涡轮机，该涡轮机包括被构造成容纳第一流体的第一室和被构造成容纳第二流体的第二室。该涡轮机还包括屏障，该屏障布置于第一室与第二室之间。该屏障被构造成将第一流体与第二流体分开。此外，该屏障包括面对第一室的第一表面和面对第二室的第二表面。该涡轮机还包括从第一室延伸至第二室的孔口。该孔口限定了流体通路。此外，该涡轮机包括管，该管包括第一端和第二端。该第一端联接到第一表面并且围绕孔口的外周布置。该管被构造成至少部分地容纳第二流体。

Description

用于分离流体的系统和方法

技术领域

本发明中所公开的主题涉及涡轮机吹扫，并且更具体地涉及燃烧器吹扫。

背景技术

燃气涡轮发动机在涡轮机燃烧器的燃烧室内燃烧压缩空气和燃料的混合物，以产生热燃烧气体，并且随后通过所获得的热燃烧气体来驱动一个或多个涡轮。遗憾的是，热燃烧气体可能积聚在燃烧器的各个通道和/或腔中，从而可能对燃烧器的部件造成不期望的磨损并且可能导致不期望的位置处的燃烧（也被称为火焰保持和/或回火）。因此，可以向这些通道提供吹扫气体（例如冷却空气），以去除热燃烧气体或可燃燃料-空气混合物，从而减少回火和/或火焰保持的发生。然而，即使具有吹扫流，燃烧器中的压力波动也可能造成燃烧气体或燃料-空气混合物瞬间或持续地回流到通道中。

发明内容

下文对与原始要求保护的发明的范围相符的某些实施例进行概述。并不期望这些实施例对所要求保护的发明的范围构成限制，相反，这些实施例仅仅旨在提供对本发明的可能形式的简要概括。事实上，本发明可以包括多种形式，这些形式可以与下文所阐述的实施例相似或不同。

在第一实施例中，本发明的一种系统包括涡轮机，该涡轮机包括被构造成容纳第一流体的第一室和被构造成容纳第二流体的第二室。该涡轮机还包括布置于第一室与第二室之间的屏障。该屏障被构造成将第一流体与第二流体分开。此外，该屏障包括面对第一室的第一表面和面对第二室的第二表面。该涡轮机还包括孔口，该孔口从第一室延伸至第二室。该孔口限定了流体通路。此外，该涡轮机包括管，该管包括第一端和第二端。该第一端联接到第一表面、并且围绕孔口的外周布置。该管被构造成至少部分地容纳第二流体。

在第二实施例中，本发明的一种方法包括通过涡轮机的屏障将第一流体与第二流体分开。该屏障包括面对第一流体的第一表面和面对第二流体的第二表面。该方法还包括使得流体能够通过屏障中的孔口和从屏障的第一表面延伸的管。该方法还包括将第二流体容纳在所述管中。

在第三实施例中，本发明的一种系统包括燃烧器。该系统还包括布置于燃烧器中并且被构造成使燃料流动的第一室。此外，该系统包括第二室，该第二室被布置成邻近第一室、并且被构造成接收吹扫流。该系统还包括孔口，该孔口在第一室与第二室之间延伸。该孔口被构造成将吹扫流从第二室引导至所述第一室。此外，该系统包括管，该管围绕孔口的外周布置并且联接到第二室。该管被构造成至少部分地容纳燃料。

附图说明

当参照附图阅读下文的详细描述时，本发明的这些和其它的特征、方面、以及优点将变得更好理解，在附图中，相似的附图标记在全部附图中代表相似的部件，其中：

图1是根据本技术的方面的可以采用管延伸部的燃气涡轮发动机的实施例的横截面侧视图；

图2是图1的管延伸部中的一个的实施例的横截面侧视图；

图3是图1的管延伸部中的一个的实施例的横截面侧视图；

图4是图1的燃气涡轮发动机的燃烧器部段的实施例的透视剖面图，其中示出了可以将吹扫流从隔热罩引导至室中的图1的管延伸部中的一个的实施例；

图5是示出了图4的隔热罩与室之间的压差的实施例的曲线图；

图6是示出了可能由于图5的压差而产生的图4的吹扫流的速度的实施例的曲线图；以及

图7是示出了可能由于图6的吹扫流速度而产生的图4的吹扫流的位移的实施例的曲线图。

具体实施方式

下文将对本发明的一个或多个特定实施例进行描述。为了提供对这些实施例的简明描述，说明书中可能不会对实际实施方式的所有特征进行描述。应当理解，在开发任何这种实际实施方式的过程中，如在任何工程或设计项目中，必须进行多种实施方式特定的判定，以实现开发者的特定目标（例如遵守系统相关和商业相关的约束），所述特定目标可能随着实施方式的不同而发生变化。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂和耗时的，但是无论如何，对于受益于本发明的本领域普通技术人员而言，这是设计、加工、和制造的常规任务。

当引入本发明的各个实施例的元件时，冠词“一个”和“所述”意在表示具有所述元件中的一个或多个元件。术语“包括”和“具有”意为包含的并且意味着除了所列出的元件还可能具有另外的元件。

可以向燃气涡轮发动机的燃烧器中的各个室提供吹扫气体（例如，空气、氮、其它的惰性气体、蒸汽、二氧化碳、或排出气体），以从所述室去除燃料和空气的可燃混合物从而减少火焰保持和/或回火的发生。类似地，可以向室提供吹扫气体以去除可能对燃气涡轮发动机的部件造成损坏的热燃烧气体。除此之外或者备选地，可以向室提供吹扫流以减少进入室的任何不期望流体的量。例如，燃气涡轮发动机中可能的吹扫场景可以包括向内衬冷却孔、热气体路径（例如，穿过涡轮机喷嘴）、燃料喷射端口、和筒（例如，燃料喷嘴）提供吹扫。

然而，燃烧器中的压力波动可能使吹扫流停止，并且可能造成不期望的热燃烧气体回流到燃烧器的室中。更具体地，燃烧器的压力振荡可能造成环绕所述室的区域的压力的瞬间、或持续的增大，从而可能造成热燃烧气体或可燃的燃料-空气混合物流入室中。尽管热燃烧气体可能仅瞬间回流（例如，进入室中的位移小），但是对整个室都要进行吹扫以去除燃烧气体。因此，可能期望提供用于减少不期望的流体（例如，燃烧气体或可燃混合物）回流到室中、并且用于减少用于从所述室吹扫不期望的流体的吹扫气体的量的方法。

考虑到上文所述情况，所公开的实施例包括围绕孔口的外周布置的管延伸部，以减少流体穿过孔口回流到室中。更具体地，孔口可以延伸穿过屏障，该屏障将容纳在第一室中的第一流体（例如，空气）与容纳在第二室中的第二流体（例如，燃烧气体）分开，并且该孔口可以限定第一室与第二室之间的流体通路。例如，管延伸部可以联接到面向第一室的屏障的表面。因此，如果出现压力振荡并且造成燃烧气体回流到第一室中，则所述管延伸部可以至少部分地容纳燃烧气体、并且可以将燃烧气体与第一室内的空气分开。此外，可以减少用于从第一室吹扫燃烧气体的吹扫气体的量。即，与吹扫整个第一室相反，如果燃烧气体进入第一室中的位移小于所述管延伸部的长度、并且燃烧气体容纳在所述管延伸部内，则可以仅吹扫所述管延伸部。应当注意到，尽管在具有吹扫流的燃气涡轮发动机的背景下对本实施例进行讨论，但是其也适用于可能需要限制不期望流体回流到体积中的具有类似的吹扫流的任何涡轮机（例如，压缩机、涡轮、泵等）。例如，本实施例也适用于蒸汽涡轮机、风力涡轮机、内燃机（例如，火花点火内燃机、压缩点火发动机（例如柴油发动机）等）、各种燃烧系统和反应器（例如，气化炉、锅炉、加热炉等）等。

现在参照附图，图1示出了包括燃气涡轮发动机12的系统10的实施例，该系统10可以在燃气涡轮机12的各个通道和/或室中采用管延伸部，将在下文进行更详细地描述。在某些实施例中，系统10可以包括飞机、船舶、机车、发电系统、或其组合。图示的燃气涡轮发动机12包括进气部段16、压缩机18、燃烧器部段20、涡轮22、和排气部段24。涡轮22通过轴26联接到压缩机18。

空气可以通过进气部段16进入燃气涡轮发动机12并且流入压缩机18中，压缩机18在空气进入燃烧器部段20之前对空气进行压缩。具体而言，压缩机18包括联接到压缩机转子盘30的压缩机叶片28。随着压缩机盘30在操作期间旋转，压缩机叶片28旋转并且将来自进气部段16的空气压缩成加压空气。加压空气随后可以被引导至燃烧器部段20，燃烧器部段20可以包括一个或多个燃料喷嘴32。燃料喷嘴32可以将加压空气与燃料混合以产生合适的燃料-空气混合物，所产生的合适的燃料-空气混合物在燃烧器部段20中燃烧以产生热燃烧气体从而驱动涡轮22。例如，燃烧气体可以向联接到涡轮转子盘36的涡轮叶片34施加动力，以驱动涡轮22旋转，从而使轴26围绕旋转轴线38旋转。燃烧气体随后可以通过排气部段24离开燃气涡轮发动机12。此外，轴26可以联接到负荷，该负荷可以由轴26的旋转提供动力。通过举例的方式，该负荷可以是可通过燃气涡轮发动机12的旋转输出发电的任何合适的装置，例如发电厂或外部机械负荷。例如，该负荷可以包括发电机、飞机的螺旋桨等。在下文的讨论中，可以参照多个方向，例如轴向方向或轴线40、径向方向或轴线42、以及周向方向或轴线44。轴向方向40沿旋转轴线38大体定向。

如上所述，燃气涡轮发动机12可以在各个通道和/或室中采用管延伸部。具体而言，管延伸部可以适用于可接收吹扫流体的任何通道和/或室。如上文所描述的，管延伸部可以通过减少可能由于压力和/或温度波动而出现的不期望的流体（例如，热空气、热燃烧气体、和/或燃料混合物）回流到通道或室中来改进回流裕度。在某些实施例中，可以向在操作期间经历高温的燃气涡轮发动机12的部件提供冷却吹扫气体以耗散热。例如，吹扫可以被提供给压缩机18，并且被引导围绕压缩机转子盘30中的一个或多个。因此，可以沿吹扫流动路径利用管延伸部，如箭头60所示。此外，可以向可能由于热燃烧气体而达到高温的涡轮22的部件提供吹扫。因此，管延伸部可以围绕涡轮叶片34和涡轮转子盘36定位，如箭头62所示。

管延伸部可以特别适于燃烧器部段20内的吹扫场景，原因是燃烧器部段20可能经历由于被供给至燃料喷嘴32的燃料的组成或特性、燃烧动力的改变等而造成的压力波动。可以在燃气涡轮发动机12关闭之后吹扫在燃气涡轮发动机12正常操作期间喷射燃料的燃料喷射端口，以去除可能在暴露于热时于燃料喷射端口中形成不期望的残渣的燃料喷射端口中的任何剩余燃料。因此，管延伸部可以沿用于燃料喷射端口的吹扫流路径定位，如大体由箭头64所示的。类似于燃料喷射端口，可能期望吹扫燃料喷嘴32（例如，筒），以在燃料未主动流过燃料喷嘴32时去除任何剩余燃料、并且利用管延伸部（如箭头66所示），从而减少燃料回流到燃料喷嘴32中。此外，可以向隔热罩和/或燃烧器内衬提供冷却吹扫空气，以在燃烧器部段20的外侧壁与热燃烧气体之间产生隔热屏障。因此，为了减少热燃烧气体回流到这些腔中，管延伸部可以沿隔热罩和燃烧器内衬放置，如分别由箭头68和70所示的。

考虑到上文，图2示出了管延伸部90（例如，管）的实施例的横截面图，该管延伸部90可以沿被提供给热气体路径、燃料喷射端口、燃料喷嘴、隔热罩、燃烧器内衬等的吹扫流路径定位。具体而言，管延伸部90可以联接到将第一流体94与第二流体96分开的屏障92，并且可以围绕延伸穿过屏障92的孔口100的外周98布置。孔口100限定了第一流体94与第二流体96之间的流体通路。如图所示，管延伸部90联接到面对第一流体94的屏障92的第一表面102。备选地，管延伸部90可以联接到面对第二流体96的屏障92的第二表面104。在某些实施例中，第一流体94和第二流体96可以分别被第一室106和第二室108容纳。在一个实施例中，第一室106和第二室108可以分别流动着第一流体94和第二流体96。此外，在某些实施例中，第一室106和第二室108可以不具有确定边界，而是相反，可以被相邻部件之间的孔洞限定。在某些实施例中，第一室106或第二室108可以包括屏障92。

由于孔口100限定了流体通路，因此第一流体94和第二流体96可以穿过孔口100流入相对的室中。在某些实施例中，可能期望减少第一室106中的第二流体96的量。例如，第二流体96可以是热燃烧气体、燃料、或燃料-空气混合物。除此之外或备选地，第一室106可以是当暴露于燃料或热气体时经受损坏的腔，并且/或者第一室106可以将一个或多个相邻部件热隔离，且因此可以被保持在合适的温度以提供充分的隔热。因此，可能期望减少第一室106内的热气体或燃料的量。因此，可以向第一室106提供由箭头110代表的吹扫流或吹扫通道（例如，空气、氮、其它的惰性气体、蒸汽、二氧化碳、排出气体、或其组合），以从第一室106去除第二流体96。孔口100可以将吹扫流110从第一室106引导至第二室108。因此，可以选择跨过吹扫通路110的压降以实现期望的回流裕度。即，可以选择吹扫流110的压力使得第一流体94的压力（即，第一室106的压力）与第二流体96的压力（即，第二室108的压力）之间的差值为正。较高的回流裕度意味着回流到第一室106中的第二流体96的量减少。在某些实施例中，第一流体94可以是吹扫气体。备选地，第一室106可以容纳流体94和吹扫气体二者。

如上文所注意到的，可能发生由双箭头112所示的第一室106和/或第二室108内的压力波动，从而可能使吹扫流100停止、并且可能使流动方向反转，使得第二流体96流入第一室106中。即，第二流体96的压力和/或第二室108的压力可以周期性地增大至比第一流体94的压力和/或第一室106的压力高的压力。在某些实施例中，第二流体96的压力和/或第二室108的压力可能振荡。典型地，如果第二流体96进入第一室106，则可以吹扫整个第一室106以去除第二流体96。然而，由于管延伸部90可以在压力波动112造成第二流体96回流时至少部分地容纳第二流体96，因此可能仅需要通过吹扫流100来吹扫管延伸部90，而不是整个第一室106。相比被用于吹扫整个第一室106的吹扫流110的量，这可以使所使用的吹扫流100的量减少大约30-100%、50-95%、或70-90%。此外，这可以使回流裕度（backflow margin）改进（即，使回流裕度增大或者减少到第一室106中的第二流体96的回流）大约10-100%、30-70%、或40-60%。备选地，在某些实施例中，用于吹扫流112的源114可以定位成靠近管延伸部90，使得吹扫流112被直接提供给管延伸部90。通过该方式，可以减少吹扫体积，并且因此还可以减少所利用的吹扫流112的量。在某些实施例中，源114可以是压缩机排气。

为了使容纳在管延伸部90内的第二流体96的量最大化，可以基于期望的压力波动112来选择管延伸部90的长度116。压力波动112的频率和峰到峰动力影响第二流体96进入第一室106中的位移（例如，回流）。因此，管延伸部90的长度116可以被选择成用于最大潜在位移。此外，在某些实施例中，管延伸部90可以用作扩散器，以降低进入第一室106中的第二流体96的速度。通过降低第二流体96的速度，可以减小管延伸部90的长度116。

如图所示，管延伸部90可以成锥形，例如圆锥形。例如，管延伸部90可以具有内径118，该内径118从管延伸部90的第一端120至第二端122沿管延伸部的长度116线性或曲线地增大。因此，管延伸部90可以具有第一端120处的第一内径124和第二端处的第二内径126，并且第一内径124可以小于第二内径126。在某些实施例中，第二内径126与第一内径124的比可以处于大约4:1至1.1:1、3:1至1.25:1、或2:1至1.5:1之间。在其它实施例中，管延伸部90的直径的变化可能不是渐进的（例如，成台阶状、或非锥形）。此外，尽管图2将管延伸部90示为具有沿长度116恒定的外径128，但是在其它实施例中，外径128可以发生变化。例如，外径128可以从第一端120至第二端122沿长度116减小，以支承管延伸部90并且将管延伸部90更好地固定至屏障92。

管延伸部90可以成形为具有任何合适的横截面。例如，管延伸部90的横截面可以是圆形、椭圆形、三角形、方形、矩形、多边形等。此外，管延伸部90可以形成有沿长度116变化的横截面，以使得没有流分离延伸至移位的流接口。此外，尽管管延伸部90被示为与屏障92垂直的直管延伸部90，但是管延伸部90可以以任何合适的角度130（例如10至90度、15至80度、20至70度、30至60度、或者40至50度）固定于屏障92、并且可以是沿长度116部分或完全弯曲的（如虚线117所示），以适应燃气涡轮发动机12的几何形状。

在其它实施例中，管延伸部90可以具有恒定的内径132，如图3中所示。然而，由于具有恒定内径132的管延伸部90可能不会使第二流体96的回流减慢，因此可能期望为管延伸部90提供较长的长度134。在某些实施例中，长度134与内径132的比可以为大约5:1至1.1:1、4:1至1.25:1、3:1至1.5:1、或2:1至1.75:1。图3中与图2中所示的元件一样的元件以相同的附图标记标识。

由于第二流体96可以是热燃烧气体、燃料、或燃料-空气混合物，因此管延伸部90可以由可承受高温并且/或者可以被暴露于燃料的任何合适的材料形成。例如，管延伸部90可以由耐火材料、耐火金属、非金属材料、陶瓷、陶瓷基复合材料、和其任何组合形成。此外，屏障92和/或第二室108可以由耐火材料、耐火金属、非金属材料、陶瓷、陶瓷基复合材料、和其任何组合形成。在某些实施例中，管延伸部90可以由与屏障92和/或第二室108相同的材料构成。例如，管延伸部90可以由屏障92形成（即，屏障92的整体部件）。

如上文所描述的，可能期望沿吹扫流110提供一个或多个管延伸部90，该吹扫流110向燃烧器部段20的隔热罩提供冷却空气。例如，图4示出了燃烧器部段20的剖面透视图，该燃烧器部段20包括可以布置在端帽140中的一个或多个燃料喷嘴32。如上所述，燃料喷嘴32将燃料与加压空气组合以形成燃料-空气混合物。在图示实施例中，燃料喷嘴32从一个或更多个四（quaternary）燃料喷射器142接收燃料，所述一个或更多个四燃料喷射器142向来自压缩机18的气流149喷射燃料。例如，气流149可以进入燃烧器内衬150与穿孔流套筒151之间的环形室144。燃料和加压空气可以通过环形室144流向端帽140（如箭头146所示），以通过燃料喷嘴32。燃料-空气混合物随后可以流向端帽140下游的由燃烧器内衬150包绕的燃烧室148。燃料-空气混合物被点燃，并且燃烧以形成热燃烧气体（例如，排气）。

因此，热燃烧气体可以增加燃烧器部段20的温度，并且因此，可以向燃烧器部段20的各个部件提供冷却空气，例如壳体154的一个或多个外壁152。此外，在某些实施例中，一个或多个隔热罩156（例如，隔热罩区域）可以设置在外壁152与容纳热燃烧气体和/或燃料的室之间。例如，隔热罩156可以邻近外壁152、并且/或者可以布置于外壁152与环形室144之间，该环形室144可以容纳燃料或燃料-空气混合物、并且/或者使燃料或燃料-空气混合物流动。除此之外或备选地，隔热罩156可以布置于外壁152与燃烧室148之间，燃烧室148可以容纳热燃烧气体。在某些实施例中，隔热罩156可以是环形室。总体而言，隔热罩156是容纳、并且/或者流动着冷却流体（例如，空气）以提供外壁152与容纳热燃烧气体和/或燃料的室之间的隔热屏障的室。此外，可能期望连续或周期性地吹扫（例如，通过吹扫流110）隔热罩156以保持隔热罩156内侧的期望温度。在某些实施例中，吹扫流110可以流过隔热罩156，以去除可能进入隔热罩156的任何热燃烧气体和/或燃料。

然而，如上所述，可能发生（例如，由于燃烧动力而发生）燃烧器部段20中的压力波动，从而可能使穿过隔热罩156的吹扫流110周期性地停止（stall）。因此，可以围绕吹扫流110路径的孔口100提供管延伸部90。在该图示实施例中，向至少部分地在外壁152与容纳燃料-空气混合物的环形室144之间延伸的隔热罩156提供管延伸部90。通过该方式，吹扫流110可以穿过管延伸部90提供第一流体（例如，冷却空气）。在燃烧器部段20的压力振荡造成环形室144的压力与隔热罩156的压力之间的负压差的情况下，管延伸部90可以至少部分地容纳可能回流到隔热罩156中的燃料-空气混合物。

此外，如上所述，可以基于期望的压力波动112来选择管延伸部90的长度。例如，图5是对燃烧器部段20中，或者更具体地，环形室144中可能出现的压力波动进行建模的曲线图160。曲线图160示出了相对于时间（横坐标164）的压差（纵坐标162）。更具体地，该压差可以是隔热罩156（例如，第一室106）与环形室144（例如，第二室108）之间的压差。线166可以代表在不存在压力波动112的情况下的隔热罩166与环形室144之间的基线压差，而线168代表至少部分地由压力波动112造成的隔热罩166与环形室144之间的一个可能的压差。压差168示出了隔热罩166与环形室144之间的压力可以在正压力与负压力之间振荡。实际上，压差168在时段169中可以是负值。

隔热罩156与环形室144之间的压差可以影响吹扫流110的速度。例如，由线168所示的压差可以造成如图6的曲线图170所示的吹扫流110的速度的变化。曲线图170示出了相对于时间（横坐标174）的速度（纵坐标172）。线176可以代表在不存在压力波动112的情况下来自隔热罩156和环形室144的吹扫流110的基线速度，而线178可以代表由压差168造成的从隔热罩156进入环形室144中的吹扫流110的速度。速度178可以处于正速度与负速度之间的范围内。如图所示，速度178随着压差168一起减小和增大。此外，在图示实施例中，速度178在时段180期间可以是负的，该时段180与其中压差168为负的的时段160相对应。在一个实施例中，速度178可以在减小的同时保持为正。此外，应当注意到，由于压差168可以持续振荡，因此速度178可以类似地振荡。

随着吹扫流110的速度发生改变，吹扫流110进入环形室144中的位移也可以发生改变。例如，图7示出了对可能由于压差168和速度178而出现吹扫流110的位移进行建模的曲线图190。曲线图190示出了相对于时间（横坐标194）的位移（纵坐标192）。更具体地，位移192可以是吹扫流110从隔热罩156进入环形室144中的位移。线196可以代表在不存在压力波动112的情况下吹扫流110从隔热罩156进入环形室144中的基线位移，而线198可以代表由压差168和速度178造成的吹扫流110的位移。如图所示，基线位移196是正的并且以恒定速率增大。然而，由于负速度178，位移198在时段200内可以是负的。负位移的时段200可能造成吹扫流110和来自环形室144的燃料-空气混合物流入隔热罩156中。在图示实施例中，吹扫流110经历负位移202。尽管在某些实施例中，负位移202可以处于大约1厘米至10厘米之间、2厘米至8厘米之间、或3厘米至6厘米之间，但是其它的范围也是可能的。因此，对于围绕限定了隔热罩156与环形室144之间的流体通路的孔口100布置的管延伸部90而言，长度116或134可以处于大约1厘米至10厘米、2厘米至8厘米、或3厘米至6厘米之间。因此，管延伸部90可以容纳任何不期望的流体，例如由环形室144容纳的燃料或燃料-空气混合物，原因是可以基于期望的压差168来选择用于期望的负位移202的长度116或134。此外，可能期望增加长度116或134以适应任何不期望的波动。例如，长度116或134可以处于大约3厘米至12厘米、4厘米至10厘米、或5厘米至8厘米之间。除了上文所讨论的压力和速度波动的大小之外，这些波动的频率也可以影响回流裕度。在不同的频率下，不期望的流体可获得的行进穿过管延伸部90的时间不同。这可能需要不同的管延伸部90的长度以用于特定应用。

如上文所描述的，某些实施例包括可以减少可能由于压力波动而出现的流体（例如，第二流体96、燃料-空气混合物、和/或热气体）回流到室（例如，第一室106和/或隔热罩156）中的管延伸部90。管延伸部90可以至少部分地容纳流体并且将该流体与容纳在室中的任何流体（例如，空气）分开。此外，如果流体进入管延伸部90的话，可以仅吹扫管延伸部90，而不是吹扫整个室。因此，可以减少所使用的吹扫流110的量。例如，可以将吹扫流110的量减少大约10-100%、30-95%、或50-90%。此外，如上所述，管延伸部90可以适用于可接收吹扫流110的任何通道和/或室。例如，管延伸部90可以沿被提供给热气体路径、燃料喷射端口、燃料喷嘴、隔热罩、燃烧器内衬等的吹扫流110定位。

本说明书使用例子对本发明进行了公开（其中包括最佳模式），并且还使本领域技术人员能够实施本发明（其中包括制造和使用任何装置或系统并且执行所包含的任何方法）。本发明的可专利范围通过权利要求进行限定，并且可以包括本领域技术人员能够想到的其它的例子。如果这种其它的例子具有与权利要求的字面语言没有区别的结构元件，或者如果这种其它的例子包括与权利要求的字面语言没有实质区别的等同结构元件，则期望这种其它的例子落入权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于分离流体的系统，所述系统包括：

涡轮机，所述涡轮机包括：

第一室，所述第一室被构造成容纳第一流体；

第二室，所述第二室被构造成容纳第二流体；

屏障，所述屏障布置于所述第一室与所述第二室之间，其中所述屏障被构造成将所述第一流体与所述第二流体分开，其中所述屏障包括面对所述第一室的第一表面和面对所述第二室的第二表面；

孔口，所述孔口从所述第一室延伸至所述第二室并且限定了流体通路；以及

管，所述管包括第一端和第二端，其中所述第一端联接到所述第一表面并且围绕所述孔口的外周布置，其中所述管被构造成至少部分地容纳所述第二流体以通过将所述第二流体容纳在所述管中来增大回流裕度；其中所述管的所述第一端从所述屏障的所述第一表面沿着与吹扫流穿过所述管的方向相反的方向凸伸。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述管包括所述第一端处的第一内径和所述第二端处的第二内径，并且其中所述第二内径大于所述第一内径。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述管的内径从所述第一端至所述第二端沿所述管的长度逐渐增大。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述管的长度处于2至6厘米之间。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述管的内径从所述第一端至所述第二端沿所述管的长度是恒定的，并且其中所述内径与所述长度的比大于2∶1。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统包括燃烧器，其中所述第一室包括隔热罩区域，所述隔热罩区域被布置成邻近所述燃烧器的外壁，并且其中吹扫通路被构造成向所述隔热罩区域提供所述吹扫流。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括吹扫源，所述吹扫源被构造成向第一区域供给所述吹扫流，其中所述孔口限定了吹扫通路，所述吹扫通路被构造成从所述第一区域向第二区域提供所述吹扫流。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述孔口包括内衬冷却孔、沿热气体路径的孔口、燃料喷射端口孔、或燃料喷嘴孔。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述管包括内径和外径，其中所述内径从所述第一端至所述第二端沿所述管的长度增大，并且所述外径从所述第一端至所述第二端沿所述管的长度减小。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述管的横截面包括圆形、椭圆形、或多边形形状。

11.一种用于分离流体的方法，所述方法包括：

通过涡轮机的屏障将第一流体与第二流体分开，其中所述屏障包括面对所述第一流体的第一表面和面对所述第二流体的第二表面；

使得流体能够通过所述屏障中的孔口和从所述屏障的第一表面延伸的管；以及

将所述第二流体容纳在所述管中，其中通过将所述第二流体容纳在所述管中来增大回流裕度。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法包括：

在第一压力下供给所述第一流体；以及

在第二压力下供给所述第二流体，其中所述第一压力小于所述第二压力。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法包括使所述第一压力或所述第二压力振荡。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一流体包括吹扫流，并且其中所述第二流体包括热气体或燃料。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述孔口包括内衬冷却孔、沿热气体路径的孔口、燃料喷射端口孔、或燃料喷嘴孔。

16.一种用于分离流体的系统，所述系统包括：

燃烧器；

第一室，所述第一室布置于所述燃烧器中并且被构造成使燃料流动；

第二室，所述第二室被布置成邻近所述第一室并且被构造成接收吹扫流；

孔口，所述孔口在所述第一室与所述第二室之间延伸，其中所述孔口被构造成将吹扫流从所述第二室引导至所述第一室；以及

管，所述管围绕所述孔口的外周布置并且联接到所述第二室，其中所述管被构造成至少部分地容纳燃料。

17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述第二室包括隔热罩，并且其中所述隔热罩布置于所述第一室与所述燃烧器的外壁之间。

18.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述管包括第一端和第二端，其中所述第一端联接到所述第二室，并且其中所述管的直径从所述第一端至所述第二端沿所述管的长度增大。

19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述管的长度处于2厘米至6厘米之间。

20.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述管是至少部分地弯曲的。