CN107923319B - 具有集成过滤器的可变流体流量设备 - Google Patents

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Abstract

除了别的以外，本说明书的主题可以具体体现在一种流体流量微调设备中，所述流体流量微调设备包括：外壳体，所述外壳体限定空腔，所述空腔具有内表面和端壁，所述端壁具有从中穿过的孔口；阀主体，所述阀主体包括：第一阀部分，所述第一阀部分至少部分地设置在空腔内，所述第一阀部分和所述内表面限定第一流体流动路径；第二阀部分，所述第二阀部分与所述内表面接触并且限定第二流体流动路径。第三阀部分至少部分地设置在所述空腔内，位于所述第一阀部分与所述第二阀部分之间。所述第二流体流动路径将所述第三阀部分流体连接到微调空腔。过滤介质从所述第一阀部分延伸到所述第二阀部分，并且分割第三流体流动路径，所述第三流体流动路径流体连接所述第一流体流动路径和所述第二流体流动路径。

Description

具有集成过滤器的可变流体流量设备
优先权的要求
本申请要求2015年6月25日提交的美国专利申请No. 14/750,708的优先权，所述专利申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本申请说明书涉及涡轮发动机燃料喷嘴部件。
背景技术
燃气涡轮发动机是用于许多高功率应用的一类优选的内燃发动机。从根本上说，燃气涡轮发动机以联接到下游涡轮机的上游旋转压缩机和介于之间的燃烧室为特征。燃烧室可以包括用以在燃烧之前使燃料与空气混合的多个混合器。通常，每个混合器需要个别的燃料喷射器尖端（喷嘴）以将燃料喷洒到混合器的气流中。
在涡轮发动机上的一些操作条件中，将多个燃料喷射器调整至流出等量的燃料。减少喷射器之间的变化使得能够更好地控制燃烧室中的局部燃料空气比，并且允许通向涡轮级的入口处的温度分布均匀。通过校准喷嘴在重要操作条件下的流数（flow number；FN）来实现喷射器之间的均匀燃料流量。将喷嘴的压降调节为在已知流量时处于窄范围中。在一些应用中，校准点趋向于处于高流量，其中喷射器之间的流量的准确性最为关键。
可以通过调节喷嘴中的流量限制器的压降来实现喷嘴校准，所述流量限制器通常与喷嘴的尖端限制器串联。喷嘴中的这个可调节式流量限制器被称为校准孔口。喷嘴流通常通过校准孔口并且然后穿过尖端，校准孔口和尖端组合以给予喷嘴其高流量压降特性（high-flow pressure drop characteristic）。
发明内容
一般来说，本文献描述了涡轮发动机燃料喷嘴部件。
在第一方面中，一种流体流量微调设备，包括：外壳体，所述外壳体具有从第一端延伸到与所述第一端相对的第二端的长形主体并且限定空腔，所述空腔包括具有第一截面面积的内表面和在所述第二端处的端壁，所述端壁具有从中穿过的孔口，所述孔口具有小于所述第一截面面积的第二截面面积；阀主体，所述阀主体具有长形主体；以及过滤介质，所述过滤介质从所述第一阀部分延伸到所述第二阀部分并且分割第三流体流动路径，所述第三流体流动路径将第一流体流动路径流体连接到第二流体流动路径。
在第二方面中，方面1的阀主体包括：第一阀部分，所述第一阀部分至少部分地设置在所述空腔内并且具有小于所述第一截面面积的第三截面面积，所述第一阀部分和所述内表面限定第一流体流动路径；第二阀部分，所述第二阀部分与所述内表面接触并且具有通道，所述通道形成为从所述第二阀部分穿过，限定第二流体流动路径，所述第二阀部分、所述内表面、以及所述端壁限定微调空腔；以及第三阀部分，所述第三阀部分至少部分地设置在所述空腔内，位于所述第一阀部分与所述第二阀部分之间，并且具有小于所述第二截面面积的第四截面面积，所述第二流体流动路径将所述第三阀部分流体连接到所述微调空腔。
在第三方面中，方面1的阀主体包括：第一阀部分，所述第一阀部分至少部分地设置在所述空腔内并且具有小于所述第一截面面积的第三截面面积，所述第一阀部分与所述内表面接触并且具有通道，所述通道形成为从所述第一阀部分穿过，限定第一流体流动路径；第二阀部分，所述第二阀部分具有小于所述第一截面面积的第四截面面积，所述第二阀部分和所述内表面限定第二流体流动路径；以及第三阀部分，所述第三阀部分至少部分地设置在所述空腔内，位于所述第一阀部分与所述第二阀部分之间，并且具有小于所述第三截面面积的第四截面面积，所述第二流体流动路径将所述第三阀部分流体连接到所述微调空腔。
在第四方面中，方面2或3中的任一项的阀主体当流体不正在流动穿过所述流体流量微调设备时，能够在所述空腔内可调节地定位到所选位置以修改第四流体流动路径的第五截面面积，所述第四流体流动路径通过所述微调空腔将所述通道流体连接到所述孔口，并且当所述流体正流动穿过所述流体流量微调设备时，所述阀主体能够不可调节地定位在所述第二空腔部分内。
在第五方面中，方面2至4中的任一项的阀主体能够可调节地定位成使得所述第五截面面积具有等于或小于所述孔口的可流动面积的可流动面积。
在第六方面中，方面2至5中的任一项的阀主体能够可调节地定位以阻断所述第四流体流动路径。
在第七方面中，方面2至6中的任一项的阀主体通过所述阀主体与所述内表面的摩擦接触被保持在所述所选位置中。
在第八方面中，方面2至7中的任一项的阀主体由形成于所述阀主体的外表面上的一系列螺纹被保持在所述所选位置中，所述一系列螺纹配对接触形成于所述内表面上的一系列螺纹。
在第九方面中，方面1至8中的任一项的过滤介质提供实质上大于所述通道的可流动面积的可流动面积。
在第十方面中，方面1至9中的任一项的第三流体流动路径实质上不平行于所述第一流体流动路径。
在第十一方面中，方面1至10的空腔还包括：第一内表面部分，所述第一内表面部分从所述第一端延伸并且部分地延伸到所述空腔中；以及第二内表面部分，所述第二内表面部分从所述第一空腔部分延伸到所述第二端，所述第二内表面部分具有小于所述第一截面面积的第六截面面积，并且其中，所述第二阀部分与所述第二内表面部分接触。
在第十二方面中，一种对流体流量进行微调的方法，包括：提供流体流量微调设备，所述流体流量微调设备具有：长形主体，所述长形主体从第一端延伸到与所述第一端相对的第二端并且限定空腔，所述空腔包括具有第一截面面积的内表面和在所述第二端处的端壁；以及阀主体，所述阀主体至少部分地设置在所述空腔内并且具有第一阀部分、第二阀部分、以及第三阀部分，所述第一阀部分具有小于所述第一截面面积的第二截面面积，所述第二阀部分具有小于所述第二截面面积的第三截面面积，所述第三阀部分与所述内壁密封接触；在所述第一端处提供流体；使所述流体沿第一流体路径流动穿过第一空腔部分，所述第一空腔部分由所述内壁和所述第一阀部分限定并且从所述第一端部分地延伸到所述长形主体中；使所述流体沿第二流体路径流动跨越第二空腔部分中的过滤介质，所述第二空腔部分由所述内壁和所述第二阀部分限定并且从所述第一阀部分延伸到所述第三阀部分；使所述流体沿第三流体流动路径在第三阀部分中的通道中流动到微调空腔，所述微调空腔由所述第三阀部分、所述内表面、以及所述端壁限定；以及使所述流体沿第四流体路径穿过所述微调空腔流动到所述端壁中的孔口，所述孔口具有小于所述第一截面面积的第四截面面积。
在第十三方面中，方面12还包括：当所述流体不正在流动时，将所述阀主体可调节地定位到所述空腔内的所选位置以修改所述第四流体流动路径的可流动面积，而当所述流体正流动穿过所述流体流量微调设备时，所述阀构件维持所述所选位置。
在第十四方面中，方面12或13的阀主体能够可调节地定位成使得所述第四流体流动路径的可流动面积等于或小于所述孔口的可流动面积。
在第十五方面中，方面12至14中的任一项的阀主体能够可调节地定位以阻断所述第四流体流动路径。
在第十六方面中，方面12至15中的任一项的阀主体通过所述阀主体与所述内表面的摩擦接触被保持在所述所选位置中。
在第十七方面中，在方面12至16中的任一项中，将所述阀主体可调节地定位到所选位置还包括：使形成于所述阀主体的外表面上的一系列螺纹与形成于所述内表面上的一系列螺纹以螺纹连接的方式配对。
在第十八方面中，方面12至17中的任一项的过滤介质提供实质上大于所述通道的可流动面积的可流动面积。
在第十九方面中，方面12至18中的任一项的第二流体流动路径实质上不平行于所述第一流体流动路径。
在第二十方面中，方面12至19中的任一项的空腔还包括：第一内表面部分，所述第一内表面部分从所述第一端延伸并且部分地延伸到所述空腔中；以及第二内表面部分，所述第二内表面部分从所述第一空腔部分延伸到所述第二端，所述第二内表面部分具有小于所述第一截面面积的第六截面面积，并且其中，所述第二阀部分与所述第二内表面部分接触。
在第二十一方面中，一种内燃机，包括：发动机壳体，所述发动机壳体具有形成于其内的燃烧室；燃料供给管路；以及流体流量微调设备，所述流体流量微调设备将所述燃料供给管路流体连接到气缸。所述流体流量微调设备包括：外壳体，所述外壳体具有从第一端延伸到与所述第一端相对的第二端的长形主体并且限定空腔，所述空腔包括具有第一截面面积的内表面和在所述第二端处的端壁，所述端壁具有从中穿过的孔口，所述孔口具有小于所述第一截面面积的第二截面面积；阀主体，所述阀主体具有长形主体并且具有：第一阀部分，所述第一阀部分至少部分地设置在所述空腔内并且具有小于所述第一截面面积的第三截面面积，所述第一阀部分和所述内表面限定第一流体流动路径；第二阀部分，所述第二阀部分与所述内表面接触并且具有通道，所述通道形成为从所述第二阀部分穿过，限定第二流体流动路径，所述第二阀部分、所述内表面、以及所述端壁限定微调空腔；以及第三阀部分，所述第三阀部分至少部分地设置在所述空腔内，位于所述第一阀部分与所述第二阀部分之间，并且具有小于所述第二截面面积的第四截面面积，所述第二流体流动路径将所述第三阀部分流体连接到所述微调空腔；以及过滤介质，所述过滤介质从所述第一阀部分延伸到所述第二阀部分并且分割第三流体流动路径，所述第三流体流动路径将所述第一流体流动路径流体连接到所述第二流体流动路径。
此处所描述的系统和技术可提供以下优点中的一者或多者。第一，流体微调设备可以提供能够被调节成达到所期望的流量特性以补偿可变制造公差的流。第二，当在操作中时，流体微调设备可以维持其所调节出的流量特性。第三，流体微调设备可以提供集成过滤器，所述集成过滤器可以防止污染物干扰流体流量。第四，集成过滤器构造成使得：当在操作中时流体微调设备可以承受经过滤的污染物的聚集而实质上不干扰所调节出的流量特性。
在附图和以下描述中陈述了一个或多个实施方式的细节。将自描述和附图以及自权利要求明白其他特征和优点。
附图说明
图1是涡轮发动机的示例的半面侧视截面图。
图2是燃料喷射器的示例的截面图。
图3是流体流量微调设备的示例的截面图。
图4是另一个流体流量微调设备的示例的截面图。
图5是使用具有过滤器的可变微调孔口的过程的示例的流程图。
具体实施方式
本文献描述了用于使用具有集成过滤器的可变微调孔口的系统和技术。一般来说，可以调整燃料喷射器系统以达到期望的流体流率和/或模式。穿过燃料喷射器的流率可以由于许多原因而变化，诸如喷射器中的碎屑聚集和制造公差。可以通过使用过滤器来减少碎屑聚集，并且可以通过调节可变微调孔口来补偿制造公差。本文献描述了用于使用具有集成过滤器的可变微调孔口来解决这两个成因的系统和技术的示例。
图1是涡轮发动机10的示例的半面侧视截面图。涡轮发动机10是可例如用于给喷气式飞行器提供动力的涡轮喷气型燃气涡轮机。然而，本公开中所描述的构思并不限于此，而是可以包括在各种其他类型的涡轮机和/或内燃发动机（例如，涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机、工业用/船用发动机或其他）的设计中。
如所示，示例的涡轮发动机10通常促进气体的连续轴向流动。也就是说，气体一般沿轴向下游方向（由图1中的箭头指示）流动穿过发动机10。涡轮发动机10包括进口12，进口12接收环境空气14并将环境空气14引导到压缩机16。环境空气14被吸取穿过压缩机16的多个级。离开压缩机16的高压空气18被引入到燃烧器100。在某些例子中，燃烧器100是围绕在发动机的主轴20周围的环形燃烧器，或是定位在所述轴的径向外侧处的罐型燃烧器。
燃烧器100包括燃烧护罩102、多个燃料喷射器104、以及燃烧器帽盖106。在燃烧器100处，高压空气18与通过燃料供给管路105提供的液体烃类燃料（未示出）混合，并被点燃以产生加热的燃烧产物22。燃烧产物22穿过涡轮机24的多个级。涡轮机24从高压、高温燃烧产物22中提取能量。由涡轮机24从燃烧产物22中提取的能量驱动压缩机16，压缩机16由主轴20联接到涡轮机。通过排出喷嘴28使离开涡轮机24的排出气体26加速进入大气中，以提供推力或推进动力。
图2是燃料喷射器200的示例的截面图。在一些实施例中，燃料喷射器200可以是图1的示例燃烧器100的燃料喷射器104。一般来说，燃料喷射器200构造成接收通过燃料供给管路105提供的液体烃类燃料（未示出）并且提供穿过燃烧拱顶106的流体导管。
燃料喷射器200包括喷射器壳体210和喷嘴220。喷射器壳体210构造成提供穿过燃烧拱顶106中的壁的流体导管。喷嘴220构造成将穿过喷射器壳体210的燃料流202转化成喷雾或涌流203。穿过喷嘴220的燃料的体积和/或喷雾或涌流203的模式受到燃料流202的影响。
可变微调孔口250被包括在喷射器壳体210内。一般来说，可变微调孔口250构造成能够调节以更改燃料202的流传送到喷射器喷嘴220所采用的速度，并且能够调节以过滤出悬浮在燃料中的微粒材料。
图3是流体流量微调设备300的示例的截面图。在一些实施例中，流体流量微调设备300可以是具有过滤器的可变微调孔口。在一些实施例中，流体流量微调设备300可以是图2的可变微调孔口250。
示例流体流量微调设备300包括外壳体302。外壳体302被构造为从第一端304延伸到与第一端304相对的第二端306的长形主体。外壳体302限定空腔308，空腔308包括具有截面面积312的内表面310和在第二端306处的端壁314。端壁314包括孔口316，孔口316具有小于截面面积312的截面面积318。
示例流体流量微调设备300还包括被构造为长形主体的阀主体330。阀主体330的阀部分340至少部分地设置在空腔312内，并且具有小于截面面积312的截面面积344。阀部分342与内表面310之间的空间限定流体流动路径346。
阀主体330的阀部分350构造成接触内表面310，并且包括形成为从中穿过的一系列通道352。通道352提供一系列流体流动路径354。微调空腔360由阀部分350的端壁362、内表面310、以及端壁314限定。
阀主体330的阀部分370至少部分地设置在空腔312内位于阀部分340与阀部分350之间。阀部分370具有小于截面面积344的截面面积372。流体流动路径352将阀部分370和流体流动路径356流体地连接到微调空腔360和孔口316。
在一些实施例中，空腔312可以包括：第一内表面部分，其从第一端304延伸并且部分地延伸到空腔312中；以及第二内表面部分，其从大致第一空腔部分延伸到大致第二端306，并且所述第二内表面部分可以具有小于截面面积344的截面面积，并且阀部分350可以接触所述第二内表面部分。
在示例性实施例中，过滤介质374沿阀部分370的外表面376从阀部分340大体上延伸到阀部分350（例如，至少延伸从阀部分340到阀部分350的距离的一半）。过滤介质374分割流体流动路径378，流体流动路径378将流体流动路径346流体地连接到流体流动路径354。过滤介质374提供实质上大于通道352的可流动面积386的可流动面积384。在一些实施例中，可流动面积384可以是通道352的可流动面积386的至少约2倍大。过滤介质374和流体流动路径378实质上不平行于流体流动路径346，例如过滤介质374偏离平行于流体流动路径346超过30度。
在一些实施例中，通过将可流动面积384构造成实质上大于可流动面积386并且不平行于流体流动路径346，由过滤介质374过滤出来的污染物可以积聚在阀部分342与内表面310之间的空间内，所述空间限定流体流动路径346。例如，这样的经过滤的污染物可以从流体流动路径346的下游端388处开始进行积聚并且向上游发展。当污染物聚集时，沿流体流动路径346、378、352和382的流体流率可以保持实质上不受污染物的阻挡，直到该聚集将可流动面积386有效地减小到一截面，该截面大致等于或小于可流动面积386、截面面积318或可流动面积380中的一者或多者。
阀主体330包括在第一端304附近的联接器部分390。联接器部分390提供可以将阀主体330联接到外部工具（例如，拉出器）的特征。在一些示例中，可以在联接器部分390处将工具联接到阀主体330，并且所述工具可以用于将线性力或旋转力施加到阀主体330（例如，相对于外壳体302）。在一些实施例中，联接器部分390可以包括螺纹，所述螺纹可以以可螺纹连接的方式联接到外部工具上的配对螺纹以将阀主体330可移除地联接到带螺纹的工具。在一些实施例中，可在联接器部分390处形成螺纹、脊状物、凸轮状物、或其他合适的联接器特征的其他布置结构。
阀主体330能够可调节地定位在空腔312内。当流体不正在流动穿过流体流量微调设备300时，阀部分350构造成接触内表面310并且在空腔内滑动到或被螺纹连接到所选的位置以修改流体流动路径382的可流动面积380，流体流动路径382穿过微调空腔360将通道流体连接到孔口316，并且当流体正流动穿过流体流量微调设备300时，阀主体330能够不可调节地定位在空腔312内。例如，可以在空腔312内调节阀主体330以校准一个或多个流体流动参数，例如以补偿图2的喷嘴220的尺寸方面的制造可变性。一旦被校准，流体流量微调设备300就可以插入到燃料喷射器（例如，燃料喷射器200）中以基于经校准的（一个或多个）流动参数来修改穿过喷射器的燃料流量。一般来说，当将流体流量微调设备300装配到燃料喷射器和/或发动机应用中时，流体流量微调设备300不可进行重新校准，并且阀构件330在空腔312内将不会移动以更改可流动面积380和/或经校准的（一个或多个）流动参数。
在一些实施例中，阀主体330可以能够可调节地定位成使得可流动面积380具有等于或小于孔口316的可流动面积的可流动面积。例如，可以将可流动面积380调节成具有等于或小于截面面积318的可流动面积。在一些实施例中，阀主体330可以能够可调节地定位以阻断流体流动路径382。例如，可将阀主体330调节成使端壁362接触端壁314，在这种情况下，可流动面积380将基本为零。
在一些实施例中，可以通过阀主体330与内表面310的摩擦接触将阀主体330保持在空腔312内的所选位置中。例如，阀部分350与内表面310之间的接触可以提供足够的摩擦来防止除了当流体流量微调组件300正被校准时之外（例如由于流体压力或移动、振动、加速力的缘故）阀主体330发生移动。
在一些实施例中，可以由形成在阀主体330的外表面上的一系列螺纹将阀主体330保持在空腔312内的所选位置中，所述螺纹与形成于内表面310上的一系列螺纹配对接触。例如，内表面310可包括形成于阀外壳体302中的螺纹，并且阀部分350的外周界可包括可以与内表面310上的螺纹相应地配对的螺纹。在这样的示例中，可通过以下方式来移动阀主体330以调节可流动面积380：在外壳体302内并且相对于外壳体302旋紧和旋松阀主体330以调节可流动面积380。在一些实施例中，通过压配合、定位焊、固定夹、锁紧线圈、粘性剂、环氧树脂、或可以用于维持阀主体330在空腔312内的位置的任何其他合适的技术，可将阀主体330保持在空腔312内的所选位置中。
图4是另一个流体流量微调设备400的示例的截面图。在一些实施例中，流体流量微调设备400可以是具有过滤器的可变微调孔口。在一些实施例中，流体流量微调设备400可以是图2的可变微调孔口250。
可变流体流量微调孔口400包括外壳体402。外壳体402被构造为长形主体, 长形主体从第一端404延伸到与第一端404相对的第二端406。外壳体402限定空腔408，空腔408包括具有截面面积412的内表面410和在第二端406处的端壁414。端壁414包括孔口416，孔口416具有小于截面面积412的截面面积418。
可变流体流量微调孔口400还包括被构造为长形主体的阀主体430。阀主体430的阀部分440至少部分地设置在空腔412内，并且具有小于截面面积412的截面面积444。阀部分442与内表面410之间的空间限定流体流动路径446。微调空腔460由阀部分440的端壁462、内表面410、以及端壁414限定。
阀主体430的阀部分450构造成接触内表面410，并且包括形成为从中穿过的通道451。通道451限定流体流动路径446。
阀主体330的阀部分370至少部分地设置在阀部分440内。阀部分470具有小于截面面积444且大于通道451的截面面积的截面面积472。一系列流体流动路径452将阀部分470和流体流动路径446流体连接到微调空腔460和孔口416。
在一些实施例中，空腔412可以包括：第一内表面部分，其从第一端404延伸并且部分地延伸到空腔412中；以及第二内表面部分，其从大致第一空腔部分延伸到大致第二端406，并且所述第一内表面部分可以具有小于截面面积4124的截面面积，并且阀部分450可以接触第一内表面部分。
在示例性实施例中，过滤介质474沿阀部分470的内表面476大体上从阀部分沿阀部分470延伸（例如，延伸至少半程）。在一些实施例中，过滤介质474可以沿阀部分470的外表面延伸。过滤介质474分割流体流动路径478，流体流动路径478将流体流动路径446流体连接到流体流动路径454。过滤介质474提供实质上大于通道452的可流动面积的可流动面积484（例如，至少2倍大）。过滤介质474和流体流动路径478实质上不平行于流体流动路径446。
在一些实施例中，通过将可流动面积484构造成实质上大于可流动面积486并且不平行于流体流动路径446，由过滤介质474过滤出来的污染物可以积聚在限定流体流动路径446的通道451内。例如，这样的经过滤的污染物可以从流体流动路径446的下游端488处开始进行积聚并且向上游发展。当污染物聚集时，沿流体流动路径446、478、452和482的流体流率可以保持实质上不受污染物的阻挡，直到该聚集将可流动面积486有效地减小到一截面，该截面大致等于或小于可流动面积486、截面面积418或可流动面积480中的一者或多者。
阀主体430包括在第一端404附近的联接器部分490。联接器部分490提供可以将阀主体430联接到外部工具（例如，拉出器）的特征。在一些示例中，可以在联接器部分490处将工具联接到阀主体430，并且所述工具可以用于将线性力或旋转力施加到阀主体430（例如，相对于外壳体402）。在一些实施例中，联接器部分490可以包括螺纹，所述螺纹可以以可螺纹连接的方式联接到外部工具上的配对螺纹以将阀主体430可移除地联接到带螺纹的工具。在一些实施例中，可在联接器部分490处形成螺纹、脊状物、凸轮状物、或其他合适的联接器特征的其他布置结构。
阀主体430能够可调节地定位在空腔412内。当流体不正在流动穿过流体流量微调设备400时，阀部分450构造成接触内表面410并且在空腔内滑动到或被螺纹连接到所选位置以修改流体流动路径482的可流动面积480，流体流动路径482穿过微调空腔460将通道流体连接到孔口416，并且当流体流量微调设备400安装在其操作环境（例如，图1的涡轮发动机10）中并且流体正流动穿过流体流量微调设备400时，阀主体430能够不可调节地定位在空腔412内。例如，可以在空腔412内调节阀主体430以校准一个或多个流体流动参数，例如以补偿图2的喷嘴220的尺寸方面的制造可变性。一旦被校准，流体流量微调设备400就可以插入到燃料喷射器（例如，燃料喷射器200）中以基于经校准的（一个或多个）流动参数来修改穿过喷射器的燃料流量。一般来说，当将流体流量微调设备400装配到燃料喷射器和/或发动机应用中时，流体流量微调设备400不可进行重新校准，并且阀构件430在空腔412内将不会移动以更改可流动面积480和/或经校准的（一个或多个）流动参数。
在一些实施例中，阀主体430可以能够可调节地定位，使得可流动面积480具有等于或小于孔口416的可流动面积的可流动面积。例如，可以将可流动面积480调节成具有等于或小于截面面积418的可流动面积。在一些实施例中，阀主体430可以能够可调节地定位以阻断流体流动路径482。例如，可将阀主体430调节成使端壁462接触端壁414，在这种情况下，可流动面积480将基本为零。
在一些实施例中，可以通过阀主体430与内表面410的摩擦接触将阀主体430保持在空腔412内的所选位置中。例如，阀部分450与内表面410之间的接触可以提供足够的摩擦来防止除了当流体流量微调组件400正被校准时之外（例如由于流体压力或移动、振动、加速力的缘故）阀主体330发生移动。
在一些实施例中，可以由形成于阀主体430的外表面上的一系列螺纹将阀主体430保持在空腔412内的所选位置中，所述螺纹与形成于内表面410上的一系列螺纹配对接触。例如，内表面410可包括形成于阀外壳体402中的螺纹，并且阀部分450的外周界可包括可以与内表面410上的螺纹相应地配对的螺纹。在这样的示例中，可通过以下方式来移动阀主体430以调节可流动面积480：在外壳体402内并且相对于外壳体402旋紧和旋松阀主体430以调节可流动面积480。
图5是使用具有过滤器的可变流体流量微调孔口（诸如，图3和图4的流体流量微调设备300或400的示例）的过程500的示例的流程图。
在步骤510处，提供流体流量微调设备。所述流体流量微调设备包括：长形主体，其从第一端延伸到与第一端相对的第二端并且限定空腔，所述空腔具有拥有第一截面面积的内表面和在第二端处的端壁；以及阀主体，其至少部分地设置在空腔内并且具有第一阀部分、第二阀部分和第三阀部分，所述第一阀部分具有小于第一截面面积的第二截面面积，所述第二阀部分具有小于第二截面面积的第三截面面积，所述第三阀部分与内壁密封接触。例如，可以提供流体流量微调设备300。
在520处，在第一端处提供流体。例如，可以在第一端304处提供流体（诸如，燃料）。
在530处，使流体沿第一流体路径流动穿过第一空腔部分，所述第一空腔部分由内壁和第一阀部分限定并且从第一端部分地延伸到长形主体中。例如，流体可以沿流体流动路径346流动。
在540处，使流体沿第二流体路径流动跨越第二空腔部分中的过滤介质，所述第二空腔部分由内壁和第二阀部分限定并且从第一阀部分地延伸到第三阀部分。例如，流体可以沿流体流动路径378流动跨越过滤介质374。
在550处，使流体沿第三流体流动路径在第三阀部分中的通道中流动到微调空腔，所述微调空腔由第三阀部分、内表面、以及端壁限定。例如，可以使流体沿流体流动路径354穿过通道352流动到微调空腔360。
在560处，使流体沿第四流体路径穿过微调空腔流动到端壁中的孔口，所述孔口具有小于第一截面面积的第四截面面积。例如，流体可以沿流体流动路径382流动到孔口。
在一些实施方式中，过程500还可以包括：当流体不正在流动时，将阀构件可调节地定位到空腔内的所选位置以修改第四流体流动路径的可流动面积，而当流体正流动穿过流体流量微调设备时，阀主体维持所选位置。例如，在将阀主体330安装在图1的涡轮发动机10中之前，可以调节阀主体330以校准流体流动的一个或多个特性。一旦被安装，阀主体330就维持其相对于外壳体302的位置。
在一些实施方式中，阀主体可以能够可调节地定位成使得第四流体流动路径的可流动面积等于或小于孔口的可流动面积。在一些实施方式中，阀主体可以能够可调节地定位以阻断第四流体流动路径。例如，阀主体330可以在空腔312内移动，以更改或关闭微调空腔360的可流动面积380。
在一些实施方式中，可以通过阀主体与内表面的摩擦接触（例如，阀部分350与内表面310之间的接触）来相对于外壳体将阀主体保持在所选位置中。在一些实施方式中，将阀构件可调节地定位到所选位置可以包括：使形成于阀主体的外表面上的一系列螺纹与形成于内表面上的一系列螺纹以螺纹连接的方式配对。例如，阀部分350可以包括机械螺纹，并且内表面可以具有与阀部分350接合的配对螺纹。
在一些实施方式中，过滤介质可以提供实质上大于通道的可流动面积的可流动面积。例如，可流动面积384大于通道352的截面面积386。
在一些实施方式中，第二流体流动路径可以实质上不平行于第一流体流动路径。例如，流体流动路径378不平行于流体流动路径346。
值得注意的是，已结合燃气涡轮发动机的燃烧器和子组件讨论了本文中的构思。然而，这些构思并不限于此。例如，可将相同的构思应用于其他形式的发动机以及使用燃烧器和/或燃烧室的其他设备。
虽然本说明书包含许多细节，但是这些不应被解释为对可要求保护的内容的范围的限制，而是应被解释为特定于具体的示例的特征的描述。在本说明书中在独立的实施方式的背景下描述的某些特征也可以相组合。相反，在单个实施方式的背景下描述的各种特征也可以在多个实施方式中单独地实施或以任何合适的子组合来实施。
已描述了许多示例。尽管如此，将理解的是，可以做出各种修改。因此，其他实施方式落在所附权利要求的范围内。

Claims (37)

1.一种流体流量微调设备，其包括具有集成过滤器的可变微调孔口，其中，所述可变微调孔口被构造成能够调节以更改燃料的流传送出所述可变微调孔口的速度，并且能够调节以过滤出悬浮在被传送出所述可变微调孔口的燃料中的微粒材料，所述流体流量微调设备包括：
外壳体，所述外壳体具有从第一端延伸到与所述第一端相对的第二端的长形主体并且限定空腔，所述空腔包括具有第一截面面积的内表面和在所述第二端处的端壁，所述端壁具有从中穿过的孔口，所述孔口具有小于所述第一截面面积的第二截面面积；
阀主体，所述阀主体具有长形主体，所述阀主体包括：
第一阀部分，所述第一阀部分至少部分地设置在所述空腔内并且具有小于所述第一截面面积的第三截面面积，所述第一阀部分和所述内表面限定第一流体流动路径；
第二阀部分，所述第二阀部分与所述内表面接触并且具有通道，所述通道形成为从所述第二阀部分穿过，限定第二流体流动路径，所述第二阀部分、所述内表面、以及所述端壁限定微调空腔；以及
第三阀部分，所述第三阀部分至少部分地设置在所述空腔内，位于所述第一阀部分与所述第二阀部分之间，并且具有小于所述第二截面面积的第四截面面积，所述第二流体流动路径将所述第三阀部分流体连接到所述微调空腔；以及
过滤介质，所述过滤介质从第一阀部分延伸到第二阀部分并且分割第三流体流动路径，所述第三流体流动路径将第一流体流动路径流体连接到第二流体流动路径。
2.根据权利要求1所述的流体流量微调设备，其中，当流体不正在流动穿过所述流体流量微调设备时，所述阀主体能够在所述空腔内可调节地定位到所选位置以修改第四流体流动路径的第五截面面积，所述第四流体流动路径通过所述微调空腔将所述通道流体连接到所述孔口，并且当所述流体正流动穿过所述流体流量微调设备时，所述阀主体能够不可调节地定位在第二空腔部分内。
3.根据权利要求1所述的流体流量微调设备，其中，所述阀主体能够可调节地定位成使得第五截面面积具有等于或小于所述孔口的可流动面积的可流动面积。
4.根据权利要求2所述的流体流量微调设备，其中，所述阀主体能够可调节地定位成使得第五截面面积具有等于或小于所述孔口的可流动面积的可流动面积。
5.根据权利要求1所述的流体流量微调设备，其中，所述阀主体能够可调节地定位以阻断第四流体流动路径。
6.根据权利要求2所述的流体流量微调设备，其中，所述阀主体能够可调节地定位以阻断第四流体流动路径。
7.根据权利要求3所述的流体流量微调设备，其中，所述阀主体能够可调节地定位以阻断第四流体流动路径。
8.根据权利要求1所述的流体流量微调设备，其中，所述阀主体通过所述阀主体与所述内表面的摩擦接触被保持在所选位置中。
9.根据权利要求2所述的流体流量微调设备，其中，所述阀主体通过所述阀主体与所述内表面的摩擦接触被保持在所选位置中。
10.根据权利要求1所述的流体流量微调设备，其中，所述阀主体由形成于所述阀主体的外表面上的一系列螺纹被保持在所选位置中，所述一系列螺纹配对接触形成于所述内表面上的一系列螺纹。
11.根据权利要求2所述的流体流量微调设备，其中，所述阀主体由形成于所述阀主体的外表面上的一系列螺纹被保持在所选位置中，所述一系列螺纹配对接触形成于所述内表面上的一系列螺纹。
12.根据权利要求3所述的流体流量微调设备，其中，所述阀主体由形成于所述阀主体的外表面上的一系列螺纹被保持在所选位置中，所述一系列螺纹配对接触形成于所述内表面上的一系列螺纹。
13.一种流体流量微调设备，其包括具有集成过滤器的可变微调孔口，其中，所述可变微调孔口被构造成能够调节以更改燃料的流传送出所述可变微调孔口的速度，并且能够调节以过滤出悬浮在被传送出所述可变微调孔口的燃料中的微粒材料，所述流体流量微调设备包括：
外壳体，所述外壳体具有从第一端延伸到与所述第一端相对的第二端的长形主体并且限定空腔，所述空腔包括具有第一截面面积的内表面和在所述第二端处的端壁，所述端壁具有从中穿过的孔口，所述孔口具有小于所述第一截面面积的第二截面面积；
阀主体，所述阀主体具有长形主体，所述阀主体包括：
第一阀部分，所述第一阀部分至少部分地设置在所述空腔内并且具有小于所述第一截面面积的第三截面面积，所述第一阀部分与所述内表面接触并且具有通道，所述通道形成为从所述第一阀部分穿过，限定第一流体流动路径；
第二阀部分，所述第二阀部分具有小于所述第一截面面积的第四截面面积，所述第二阀部分和所述内表面限定第二流体流动路径；以及
第三阀部分，所述第三阀部分至少部分地设置在所述空腔内，位于所述第一阀部分与所述第二阀部分之间，并且具有小于所述第三截面面积的第四截面面积，所述第二流体流动路径将所述第三阀部分流体连接到所述微调空腔；以及
过滤介质，所述过滤介质从第一阀部分延伸到第二阀部分并且分割第三流体流动路径，所述第三流体流动路径将第一流体流动路径流体连接到第二流体流动路径。
14.根据权利要求13所述的流体流量微调设备，其中，当流体不正在流动穿过所述流体流量微调设备时，所述阀主体能够在所述空腔内可调节地定位到所选位置以修改第四流体流动路径的第五截面面积，所述第四流体流动路径通过所述微调空腔将所述通道流体连接到所述孔口，并且当所述流体正流动穿过所述流体流量微调设备时，所述阀主体能够不可调节地定位在第二空腔部分内。
15.根据权利要求13所述的流体流量微调设备，其中，所述阀主体能够可调节地定位成使得第五截面面积具有等于或小于所述孔口的可流动面积的可流动面积。
16.根据权利要求13所述的流体流量微调设备，其中，所述阀主体能够可调节地定位以阻断第四流体流动路径。
17.根据权利要求13所述的流体流量微调设备，其中，所述阀主体通过所述阀主体与所述内表面的摩擦接触被保持在所选位置中。
18.根据权利要求13所述的流体流量微调设备，其中，所述阀主体由形成于所述阀主体的外表面上的一系列螺纹被保持在所选位置中，所述一系列螺纹配对接触形成于所述内表面上的一系列螺纹。
19.根据权利要求1至18中的任一项所述的流体流量微调设备，其中，所述过滤介质提供实质上大于通道的可流动面积的可流动面积。
20.根据权利要求1至18中的任一项所述的流体流量微调设备，其中，所述第三流体流动路径实质上不平行于所述第一流体流动路径。
21.根据权利要求1至18中的任一项所述的流体流量微调设备，其中，所述空腔还包括：第一内表面部分，所述第一内表面部分从所述第一端延伸并且部分地延伸到所述空腔中；以及第二内表面部分，所述第二内表面部分从第一空腔部分延伸到所述第二端，所述第二内表面部分具有小于所述第一截面面积的第六截面面积，并且其中，所述第二阀部分与所述第二内表面部分接触。
22.一种对流体流量进行微调的方法，包括：
提供流体流量微调设备，所述流体流量微调设备具有：长形主体，所述长形主体从第一端延伸到与所述第一端相对的第二端并且限定空腔，所述空腔包括具有第一截面面积的内表面和在所述第二端处的端壁；以及阀主体，所述阀主体至少部分地设置在所述空腔内并且具有第一阀部分、第二阀部分、以及第三阀部分，所述第一阀部分具有小于所述第一截面面积的第二截面面积，所述第二阀部分具有小于所述第二截面面积的第三截面面积，所述第三阀部分与内壁密封接触；
在所述第一端处提供流体；
使所述流体沿第一流体路径流动穿过第一空腔部分，所述第一空腔部分由所述内壁和所述第一阀部分限定并且从所述第一端部分地延伸到所述长形主体中；
使所述流体沿第二流体路径流动跨越第二空腔部分中的过滤介质，所述第二空腔部分由所述内壁和所述第二阀部分限定并且从所述第一阀部分延伸到所述第三阀部分；
使所述流体沿第三流体流动路径在第三阀部分中的通道中流动到微调空腔，所述微调空腔由所述第三阀部分、所述内表面、以及所述端壁限定；以及
使所述流体沿第四流体路径穿过所述微调空腔流动到所述端壁中的孔口，所述孔口具有小于所述第一截面面积的第四截面面积。
23.根据权利要求22所述的方法，还包括：当所述流体不正在流动时，将所述阀主体可调节地定位到所述空腔内的所选位置以修改所述第四流体流动路径的可流动面积，而当所述流体正流动穿过所述流体流量微调设备时，阀构件维持所述所选位置。
24.根据权利要求22所述的方法，其中，所述阀主体能够可调节地定位成使得所述第四流体流动路径的可流动面积等于或小于所述孔口的可流动面积。
25.根据权利要求23所述的方法，其中，所述阀主体能够可调节地定位成使得所述第四流体流动路径的可流动面积等于或小于所述孔口的可流动面积。
26.根据权利要求22所述的方法，其中，所述阀主体能够可调节地定位以阻断所述第四流体流动路径。
27.根据权利要求23所述的方法，其中，所述阀主体能够可调节地定位以阻断所述第四流体流动路径。
28.根据权利要求24所述的方法，其中，所述阀主体能够可调节地定位以阻断所述第四流体流动路径。
29.根据权利要求22所述的方法，其中，所述阀主体通过所述阀主体与所述内表面的摩擦接触被保持在所选位置中。
30.根据权利要求23所述的方法，其中，所述阀主体通过所述阀主体与所述内表面的摩擦接触被保持在所选位置中。
31.根据权利要求22所述的方法，其中，将所述阀主体可调节地定位到所选位置还包括：使形成于所述阀主体的外表面上的一系列螺纹与形成于所述内表面上的一系列螺纹以螺纹连接的方式配对。
32.根据权利要求23所述的方法，其中，将所述阀主体可调节地定位到所选位置还包括：使形成于所述阀主体的外表面上的一系列螺纹与形成于所述内表面上的一系列螺纹以螺纹连接的方式配对。
33.根据权利要求24所述的方法，其中，将所述阀主体可调节地定位到所选位置还包括：使形成于所述阀主体的外表面上的一系列螺纹与形成于所述内表面上的一系列螺纹以螺纹连接的方式配对。
34.根据权利要求22至33中的任一项所述的方法，其中，所述过滤介质提供实质上大于所述通道的可流动面积的可流动面积。
35.根据权利要求22至33中的任一项所述的方法，其中，所述第二流体流动路径实质上不平行于所述第一流体流动路径。
36.根据权利要求22至33中的任一项所述的方法，其中，所述空腔还包括：第一内表面部分，所述第一内表面部分从所述第一端延伸并且部分地延伸到所述空腔中；以及第二内表面部分，所述第二内表面部分从所述第一空腔部分延伸到所述第二端，所述第二内表面部分具有小于所述第一截面面积的第六截面面积，并且其中，所述第二阀部分与所述第二内表面部分接触。
37.一种内燃发动机，包括：
发动机壳体，所述发动机壳体具有形成于其内的燃烧室；
燃料供给管路；以及
流体流量微调设备，所述流体流量微调设备将所述燃料供给管路流体连接到气缸，所述流体流量微调设备包括：
外壳体，所述外壳体具有从第一端延伸到与所述第一端相对的第二端的长形主体并且限定空腔，所述空腔包括具有第一截面面积的内表面和在所述第二端处的端壁，所述端壁具有从中穿过的孔口，所述孔口具有小于所述第一截面面积的第二截面面积；
阀主体，所述阀主体具有长形主体并且包括：
第一阀部分，所述第一阀部分至少部分地设置在所述空腔内并且具有小于所述第一截面面积的第三截面面积，所述第一阀部分和所述内表面限定第一流体流动路径；
第二阀部分，所述第二阀部分与所述内表面接触并且具有通道，所述通道形成为从所述第二阀部分穿过，限定第二流体流动路径，所述第二阀部分、所述内表面、以及所述端壁限定微调空腔；以及
第三阀部分，所述第三阀部分至少部分地设置在所述空腔内，位于所述第一阀部分与所述第二阀部分之间，并且具有小于所述第二截面面积的第四截面面积，所述第二流体流动路径将所述第三阀部分流体连接到所述微调空腔；以及
过滤介质，所述过滤介质从所述第一阀部分延伸到所述第二阀部分并且分割第三流体流动路径，所述第三流体流动路径将所述第一流体流动路径流体连接到所述第二流体流动路径。
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