CN109556136A - 燃气涡轮组件及用于抑制其的压力脉动的方法 - Google Patents

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Abstract

本申请所公开的系统及方法涉及一种燃气涡轮组件、构造成抑制压力脉动的燃气涡轮组件的圆顶及用于抑制燃气涡轮组件的压力脉动的方法。该系统和方法提供具有构造成包绕燃烧器的喷射器组件的孔口的圆顶。所述圆顶具有从孔口沿径向延伸的前面板。该系统和方法将第一腔联接到前面板上。第一腔包括一系列管。一系列管中的第一管构造成将空气流从压缩机接收到第一腔中，且一系列管中的第二组管和一系列管中的第三管构造成将空气流从第一腔引导至燃烧器，其中第三管具有大于第二组管的直径。

Description

燃气涡轮组件及用于抑制其的压力脉动的方法
关于联邦资助研发的声明
美国政府在本发明中保留许可权，并且在有限的情况下有权要求专利所有人以合理的条件按照政府合同号DTFAWA-15-A-800013的条款许可他人。
技术领域
本文所述的主题涉及一种构造成抑制压力脉动的燃气涡轮组件的圆顶(dome)。
背景技术
常规燃气涡轮组件的燃烧器接收由流动扰动与不稳态热释放之间的反馈回路引起的压力扰动或脉动。压力脉动引起结构和流动振动，这破坏燃气涡轮组件的部件。由压力脉动引起的破坏缩短燃气涡轮组件的使用寿命。减小压力脉动的常规方法聚焦于基于燃气涡轮组件的热释放的不稳定性来确定和消除压力源。然而，常规方法并未完全消除压力波动，并且需要源压力或热释放波动的直接阻尼。
发明内容
在一个实施例中，提供了一种系统(例如，燃气涡轮组件)。系统包括具有构造成包绕用于燃烧器的喷射器组件的孔口的圆顶。圆顶具有从孔口沿径向延伸的前面板，且具有包括一系列管的第一腔。一系列管中的第一管构造成将空气流从压缩机接收到第一腔中，且一系列管中的第二组管和一系列管中的第三管构造成将空气流从第一腔引导至燃烧器。第三管具有大于第二组管的直径。
在一个实施例中，提供了一种方法(例如，用于抑制燃气涡轮组件的压力脉动)。该方法包括提供具有构造成包绕用于燃烧器的喷射器组件的孔口的圆顶。圆顶具有从孔口沿径向延伸的前面板。该方法包括将第一腔联接到前面板上。第一腔包括一系列管。第一管构造成将空气流从压缩机接收到第一腔中。并且，第二组管构造成引导空气流来降低圆顶的热温度。
在一个实施例中，提供了一种系统(例如，燃气涡轮组件)。系统包括从包绕燃气涡轮组件的喷射器组件的孔口沿径向延伸的前面板。前面板具有第一腔和第二腔，其中第一腔具有构造成将空气流从压缩机接收到第一腔的第一组管。第二组管构造成将空气流引导至燃烧器。第二腔具有构造成将空气流接收到第二腔中的第三管，以及构造成将空气流引导至燃烧器的第四管。第四管具有大于第二组管的直径。
本申请技术方案1涉及一种燃气涡轮组件，包括：
圆顶，其具有构造成包绕用于燃烧器的喷射器组件的孔口，所述圆顶具有从所述孔口沿径向延伸且具有包括一系列管的第一腔的前面板，其中所述一系列管中的第一管构造成将空气流从压缩机接收到所述第一腔中，以及所述一系列管中的第二组管和所述一系列管中的第三管构造成将空气流从所述第一腔引导至所述燃烧器，其中所述第三管具有大于所述第二组管的直径。
本申请技术方案2涉及根据技术方案1所述的燃气涡轮组件，其中所述第一腔沿所述前面板的后侧的圆周延伸。
本申请技术方案3涉及根据技术方案1所述的燃气涡轮组件，其中所述第一腔沿所述前面板的后侧的圆周的一部分延伸。
本申请技术方案4涉及根据技术方案3所述的燃气涡轮组件，其中所述第一腔的容积和所述第三管的直径基于指示谐振的目标频率。
本申请技术方案5涉及根据技术方案3所述的燃气涡轮组件，其中所述圆顶包括沿所述前面板的后侧的圆周的一部分延伸的第二腔，所述第二腔还具有第二系列的管，其中所述第一腔的容积基于第一目标频率，以及所述第二腔的容积基于第二目标频率。
本申请技术方案6涉及根据技术方案1所述的燃气涡轮组件，其中所述第二组管构造成引导空气流来降低所述圆顶的热温度。
本申请技术方案7涉及根据技术方案1所述的燃气涡轮组件，其中所述第一腔构造成调整输送至所述燃烧器的空气压力的量。
本申请技术方案8涉及一种方法，包括：
提供圆顶，所述圆顶具有构造成包绕用于燃烧器的喷射器组件的孔口，所述圆顶具有从所述孔口沿径向延伸的前面板；以及
将第一腔联接到所述前面板上，其中所述第一腔包括一系列管，其中第一管构造成将空气流从所述压缩机接收到所述第一腔中，第二组管构造成引导空气流来降低所述圆顶的热温度。
本申请技术方案9涉及根据技术方案8所述的方法，其中所述第一腔包括构造成将空气流从所述第一腔引导至所述燃烧器的第三管，其中所述第三管具有大于所述第二组管的直径。
本申请技术方案10涉及根据技术方案9所述的方法，其中所述第一腔沿所述前面板的后侧的圆周延伸。
本申请技术方案11涉及根据技术方案9所述的方法，其中所述第一腔沿所述前面板的后侧的圆周的一部分延伸。
本申请技术方案12涉及根据技术方案9所述的方法，还包括基于指示谐振的目标频率调整所述第一腔的容积和所述第三管的直径。
本申请技术方案13涉及根据技术方案9所述的方法，其中所述第二组管围绕第三管定位。
本申请技术方案14涉及根据技术方案8所述的方法，还包括将第二腔联接到所述第一腔上，所述第二腔具有构造成将空气流从所述压缩机接收到所述第二腔中的第三管，以及构造成将空气流引导至燃烧器的第四管，其中所述第四管具有大于所述第二组管的直径。
本申请技术方案15涉及根据技术方案13所述的方法，其中所述第三管使所述第一腔和所述第二腔互连，且构造成将空气流从所述第一腔引导至所述第二腔。
本申请技术方案16涉及根据技术方案13所述的方法，其中所述前面板成角度以将所述第二组管和所述第四管的空气流引导离开所述孔口。
本申请技术方案17涉及一种燃气涡轮组件的圆顶组件，所述圆顶组件包括：
前面板，其从包绕所述燃气涡轮组件的喷射器组件的孔口沿径向延伸，所述前面板具有第一腔和第二腔，其中所述第一腔具有构造成将空气流从所述压缩机接收到所述第一腔中的第一组管，以及构造成将空气流引导至燃烧器的第二组管，所述第二腔具有构造成将空气流接收到所述第二腔中的第三管，以及构造成将空气流引导至燃烧器的第四管，其中所述第四管具有大于所述第二组管的直径。
本申请技术方案18涉及根据技术方案17所述的圆顶组件，其中所述第三管将所述第一腔和所述第二腔互连，且构造成将空气流从所述第一腔引导至所述第二腔。
本申请技术方案19涉及根据技术方案17所述的圆顶组件，其中所述第二组管围绕第四管定位。
本申请技术方案20涉及根据技术方案17所述的圆顶组件，其中所述前面板成角度以将所述第二组管和所述第四管的空气流引导离开所述孔口。
附图说明
参考附图，通过阅读对非限制性实施例的以下描述，将更好地理解本发明的主题，下文中，在附图中：
图1示出了涡轮组件的一个实施例；
图2示出了圆顶的一个实施例的透视图；
图3A示出了图2中所示的圆顶的第一腔的侧视图；
图3B示出了图2中所示的圆顶的第一腔和第二腔的侧视图；
图4是常规燃气涡轮组件的压力脉动的图解示图；
图5示出了圆顶的一个实施例的透视图；
图6示出了图5中所示的圆顶的侧视图；
图7示出了图4中所示的圆顶的第一腔和第二腔的空气流；
图8示出了圆顶的一个实施例的透视图；
图9A-B示出了图7中所示的圆顶的后侧视和半透明视图；
图10示出了圆顶的一个实施例的透视图；
图11示出了图10中所示的圆顶的第一腔和第二腔的侧视图；
图12示出了圆顶的一个实施例的透视图；
图13示出了图12中所示的圆顶的第一腔和第二腔的侧视图；以及
图14示出了根据一个实施例的用于抑制燃气涡轮组件的压力脉动的方法的流程图。
具体实施方式
本文所述的系统及方法涉及一种构造成抑制燃烧器的压力脉动的燃气涡轮组件的圆顶。圆顶介于燃烧器与压缩机之间。圆顶包括构造成包绕喷射器组件的孔口。喷射器组件提供气态和/或液体燃料和氧化剂，这产生燃料和氧化剂的可燃混合物。圆顶包括从孔口沿径向延伸的前面板。前面板包括一个或多个腔，腔包括一系列管。管允许圆顶执行定形和/或容纳反应流同时还抑制由燃烧器生成的压力脉动的双重功能。
例如，一系列管的第一腔将空气流从压缩机接收到腔中。第一腔包括一系列管中的第二管和第三管。第二管构造成引导空气流的一部分来降低圆顶的热温度。例如，第二管构造成将空气流引导至圆顶的热侧，这降低了圆顶的温度。
在另一个实例中，圆顶包括第一腔和第二腔。第一腔和第二腔包括不同的一系列管。第一腔包括第一系列的管和第三系列的管，且第二腔包括第二系列的管。
第二管和第三管具有不同尺寸。可选地，第三管具有相对于第二腔更大的直径。可选地，第三管的尺寸和/或长度和第一腔的尺寸构造成使得谐振可针对关注的频率范围。频率范围代表燃烧器的流动振动的压力峰值。第三管的尺寸和/或长度和第一腔的尺寸优化来衰减一定频率范围下的压力峰值。可选地，优化可考虑穿过腔的偏压流水平。偏压流对应于第一腔内容纳的空气量，气穴。容纳在第一腔中的空气量增加具有加宽声吸收和防止热气体摄入的双重效果。
本文所述的实施例的至少一个技术效果包括缓解妨碍可操作性和排放性能的压力脉动。本文所述的实施例的至少一个技术效果包括减小燃气涡轮组件的设计循环的影响。本文所述的实施例的至少一个技术效果包括替换燃气涡轮组件的现有圆顶来重获效率和/或排放的权利性能。本文所述的实施例的至少一个技术效果包括偏压流(例如，空气流)用于圆顶的冷却和声衰减的双重用途。
图1示出了根据一个实施例的涡轮组件100。涡轮组件100包括入口116，空气沿箭头150的方向经由入口116进入涡轮组件100。空气沿从入口116穿过压缩机118、穿过燃烧器120且穿过涡轮122到排气管124的方向150行进。旋转轴126延伸穿过涡轮组件100的一个或多个旋转部件，且与一个或多个旋转部件联接。压缩机118压缩到来的空气来产生压缩空气供应源。
压缩机118和涡轮122包括多个翼型件。翼型件可为叶片130,130'或导叶136,136'中的一个或多个。叶片130,130'沿方向150从导叶136,136'沿轴向偏移。导叶136,136'是静止部件。叶片130,130'与轴26可操作地联接，且与轴26一起旋转。
燃烧器120燃烧燃料来产生高压高速热气体，热气体由涡轮122接收。燃料从包括燃料喷嘴阀的喷射器组件供应到燃烧器120。喷射器组件延伸穿过圆顶110的孔口。圆顶110介于压缩机118与燃烧器120之间。燃料喷嘴阀延伸穿过孔口，且联接到燃烧器120上。燃料喷嘴阀相对于圆顶110大致同心对准。圆顶110包括孔口内的混合器。混合器包括一组导叶，其使燃料与来自压缩机118的压缩空气成旋流。混合的燃料和空气由圆顶110输送，且排入燃烧器120中。
图2-3B和5-13示出了用于燃气涡轮组件100的圆顶(例如，圆顶110)的不同实施例。圆顶包括从压缩机118接收压缩空气的至少一个腔。至少一个腔提供缓冲，其吸收由压缩机118生成的压力脉动。至少一个腔衰减和/或抑制压力脉动。
图2示出了根据一个实施例的圆顶200的透视图。圆顶200包括构造成包绕喷射器组件212的孔口206。喷射器组件212提供燃料至燃烧器120。例如，喷射器组件212延伸穿过孔口206。圆顶200包括从孔口206沿径向延伸的前面板202。前面板202包括一系列管，一系列管延伸穿过前面板202，且终止于前面板202的表面处。例如，前面板202包括一系列管中的第二组管208和第三组管210。一系列管沿前面板202定位在不同径向位置处。第三组管210示为介于第二组管208之间。例如，第二组管208在前面板202的内径向位置和外径向位置，其包绕第三组管210。系列中的管构造成具有不同尺寸。例如，第三组管210中的一个的直径大于第二组管208中的一个的直径。此外或备选地，第二组管208中的管的数量大于第三组管210中的管的数量。
结合图3A-B，圆顶200包括腔的不同实施例。图3A示出了具有第一腔302的圆顶200。第一腔302包括将空气流从压缩机118引导至燃烧器120的一系列管。
图3A示出了圆顶200的第一腔302的侧视图300。前面板202包括后侧308。前面板202包括沿前面板202的后侧308设置的第一腔302。第一腔302沿前面板202的后侧308的圆周延伸。例如，第一腔302沿前面板202的后侧308延伸来包括一系列管。
第一腔302包括一系列管中的第一组管304。第一组管304构造成将从压缩机118接收到的空气流引导入第一腔302中。接收的空气流的一部分排放到第二组管208。第二组管208构造成引导接收到的空气流的一部分来降低圆顶200的热温度。例如，第二组管208构造成将接收到的空气流的一部分引导到圆顶200的热侧。圆顶200的热侧可对应于邻近燃烧器120的圆顶200的一部分。
接收到的空气流的其余部分引导穿过接收管306。接收管306构造成将接收到的空气的其余部分引导入第一腔302。例如，接收管306将空气提供到第一腔302中来产生第一腔302内的气穴。第一腔302的气穴构造为阻尼器，以抑制由压缩机118生成的压力脉动。
例如，压缩空气经由孔口206的混合器输送至燃烧器120。燃烧器120基于接收到的压缩空气生成压力脉动。第一腔302内的气穴用作缓冲，其吸收由压缩机118生成的压力脉动。例如，第一腔302构造成吸收由燃烧器120生成的压力脉动，且减小燃烧涡轮100的压力脉动。
第一腔302包括第三组管210。第二组管208围绕第三管210定位。例如，第二组管208定位在第三组管210周围。第三组管210构造成将空气流从第一腔302引导至燃烧器120。例如，气穴从第一腔302经由第三组管210扩散至燃烧器120。
图3B示出了具有圆顶200的第一腔302和第二腔354的圆顶202的侧视图350。前面板202包括沿前面板202的后侧308的第一腔302和第二腔354。第一腔302和第二腔354沿前面板202的后侧308的圆周延伸。第一腔302和第二腔354包括不同系列的管。图3B中示出的第一腔302包括一系列管中的第一组管304。第一组管304构造成将空气流从压缩机118引导入第一腔302中。第一腔302构造成提供气穴，以衰减或抑制由燃烧器120生成的压力脉动。第一腔302包括第三组管210。第三组管210构造成将空气流从第一腔302引导至燃烧器120。例如，气穴从第一腔302经由第三组管210扩散至燃烧器120。
第二腔354包括定位在前面板202的后侧308处的第四组管356。第四组管354构造成将空气流从压缩机118接收到第二腔354中。接收到的空气流排到第二组管208。第二组管208构造成引导接收到的空气流来降低圆顶200的热温度。例如，第二组管208构造成将接收到的空气流引导至圆顶200的热侧。圆顶200的热侧可对应于邻近燃烧器120的圆顶200的一部分。
可选地，第一腔302的容积和/或第三组管210的尺寸构造成针对特定目标频率。图4是常规圆顶的压力谱402的图解示图。例如，常规圆顶不包括第一腔302、第三组管210等。针对水平轴线的不同频率(例如，Hz)示出了压力谱402。垂直轴线代表由燃烧器120生成的压力。压力谱402包括两个压力峰值410,412。压力峰值410出现在指示燃烧器120的谐振的目标频率处。
圆顶202可构造成减小压力峰值410的振幅。例如，第一腔302可构造成具有谐振频率，以匹配压力峰值410处的压力谱402的目标频率。第一腔302的容积和/或第一腔302的一组第三管210的尺寸可构造成具有第一目标频率下的谐振频率。第一腔302的谐振频率基于第一腔302的容积和/或第三管210的直径和长度。长度代表从第一腔302到前面板202的表面的第三组管210的长度。第一腔302的谐振频率与第一腔302的容积和第三管210的长度上的第三管210的面积(例如，直径)成比例。
例如，第一腔302的容积构造为12m3。第一腔302的第三组管210的直径构造为133mm，且长度构造为0.2mm。基于第三组管210的容积和尺寸，第一腔302具有大约280Hz的谐振频率。
构造的第一腔302和第三组管210形成压力脉动波形401。例如，构造的第一腔302和对应的第三组管210具有压力峰值410处的目标频率下的谐振频率。压力脉动波形401包括目标频率下的压力峰值408。构造的第一腔302在大约目标频率的范围处衰减压力峰值410的振幅。例如，压力峰值410减去值414形成压力峰值408。
图5示出了根据一个实施例的圆顶500的透视图。圆顶500包括构造成包绕喷射器组件212(图5中所示)的孔口206。圆顶500包括从孔口206沿径向延伸的前面板502。类似于圆顶200(图2)，圆顶500包括前面板502的表面上的一系列管。例如，前面板502包括第二组管208和第三组管210。
图6示出了圆顶500的侧视图600。前面板502包括沿前面板502的后侧606的第一腔602和第二腔604。第一腔602和第二腔604沿前面板502的后侧606的圆周延伸。结合图7，一系列管将空气流从压缩机118引导至燃烧器120。
图7示出了圆顶500的第一腔602和第二腔604的空气流。在710处，第一腔602从压缩机118接收空气流。例如，第一腔602包括一系列管中的第一组管304。第一组管304构造成将空气流从压缩机118引导入第一腔602中。
在711处，接收到的空气流的一部分经由第二组管208排至燃烧器120。接收到的空气流的其余部分引导穿过接收管702。接收管702构造成将接收到的空气流的其余部分引导入第二腔604中。例如，由接收管702输送的接收到的空气流的其余部分在第二腔604内产生气穴。类似于第一腔302，第二腔604的气穴构造为阻尼器，以抑制由压缩机118生成的压力脉动。
在712处，第二腔604包括第三组管210。第三组管210构造成将空气流从第二腔604引导至燃烧器120。例如，气穴从第二腔604经由第三组管210排至燃烧器120。
图8示出了圆顶800的一个实施例的透视图。圆顶800包括孔口206和前面板802。孔口206构造成包绕喷射器组件(未示出)。前面板802包括一系列管。例如，前面板802包括前面板802的表面上的第二组管208。第二组管208沿前面板802的表面的圆周定位。此外或备选地，第三组管210沿前面板802的圆周的一部分定位。例如，第三组管210相对于定位在圆顶800的后侧906处的腔(例如，图9A-B中的第一腔902和第二腔904)定位。
图9A-B示出了圆顶800的后侧906和半透明视图908。前面板802包括第一腔902和第二腔904。第一腔902和第二腔904是具有径向长度912和宽度910的离散腔容积。例如，第一腔902和第二腔904沿圆顶800的后侧906的圆周的不同部分延伸。第一腔902和第二腔904定位在前面板802的后侧906上的不同径向位置处。半透明视图908示出了第一腔902和第二腔904相对于第三组管210的径向位置。例如，第三组管210位于对应的第一腔902和第二腔904处。第一腔902和第二腔904是静止的。例如，第一腔902和第二腔904构造成相对于第三组管210静止。此外或备选地，第二组管208的一部分定位在对应的第一腔902和第二腔904内。
第一腔902和第二腔904包括第一组管304。第一组管304可定位在第一腔902和第二腔904的不同位置处。例如，第一组管304定位在第一腔902的底部位置处。在另一个实例中，第一组管304定位在第二腔904的后侧处。可选地，第一组管304可沿第一腔902和/或第二腔904的半径定位在孔口206附近。第一组管304构造成将空气流从压缩机118引导入第一腔902和第二腔904中。接收到的空气流的一部分经由第二组管208排至燃烧器120。接收到的空气流的其余部分保持在第一腔902和第二腔904内，以形成气穴。气穴从第一腔902和第二腔904经由对应的第三组管210扩散至燃烧器120。
可选地，第一腔902和第二腔904的容积和/或一组第三管210的尺寸构造成用于特定目标频率。结合图4，第一腔902和第二腔904和/或一组第三管210的尺寸可构造成用于不同目标频率。压力谱402包括两个压力峰值410,412。压力峰值410,412出现在指示燃烧器120的谐振的目标频率下。仅举例来说，第一目标频率大约861Hz，且第二目标频率大约1140Hz。
圆顶800可构造成减小压力峰值410、412的振幅。例如，第一腔902和第二腔904可构造成具有匹配压力谱402的第一目标频率和第二目标频率的谐振频率。第一腔902的容积和/或第一腔902的一组第三管210的尺寸可构造成具有第一目标频率下的谐振频率。第一腔902的谐振频率基于第一腔902的容积和/或第三管210的直径和长度。长度代表从第一腔902到前面板802的表面的第三组管210的长度。第一腔902的谐振频率与第一腔902的容积和第三管210的长度上的第三管210的面积(例如，直径)成比例。
构造的第一腔902和第二腔904，以及第三组管210形成压力脉动波形404。例如，构造的第一腔802和对应的第三组管210具有第一目标频率下的谐振频率，且构造的第二腔904和对应的第三组管210具有第二目标频率下的谐振频率。压力脉动波形404包括第一目标频率和第二目标频率下的压力峰值408,406。构造的第一腔902在大约目标频率的范围处衰减压力峰值410的振幅。例如，压力峰值410减去值414形成压力峰值408。构造的第二腔904衰减在大约目标频率的范围下的压力峰值412的振幅。在另一个实例中，压力峰值412减去值416而形成压力峰值406。
可选地，圆顶800可包括仅第一腔902，且/或第一腔902和第二腔904两者构造成具有共同的谐振频率。
图10示出了圆顶1000的一个实施例的透视图。圆顶1000包括孔口206和前面板1002。孔口206构造成包绕喷射器组件(未示出)。前面板1002包括前面板1002的表面上的第三组管210。第三组管210沿前面板1002的圆周定位。如图11中所示，第二组管208定位在前面板1002后方。
图11示出了示为1000的圆顶的第一腔1102和第二腔1103的侧视图1100。第一腔1102和第二腔1103沿前面板1002的后侧1110的圆周延伸。第一腔1102包括第三组管210和第四组管1104。第四组管1104构造成将接收到的空气流从压缩机118引导入第一腔1102。从第四组管1104接收到的空气流在第一腔1102内形成气穴。例如，气穴构造衰减或抑制由压缩机118生成的压力脉动。第一腔1102内的气穴用作缓冲，其吸收由压缩机118生成的压力脉动。
第二腔1103包括第一组管1106，其构造成将接收到的空气流从压缩机118引导入第二腔1103中。第二组管208构造成引导接收到的空气流来降低圆顶1000的热温度。例如，第二组管208构造成将接收到的空气流经由唇部1108引导至圆顶200的热侧。前面板1002的唇部1108为成角度以将第二组管208的空气流远离孔口206引导至燃烧器120。
图12示出了圆顶1200的一个实施例的透视图。圆顶1200包括孔口206，孔口206构造成包绕喷射器组件212，喷射器组件212延伸穿过孔口206。圆顶1200包括从孔口206沿径向延伸的前面板1202。圆顶1200包括前面板1202的表面上的一系列管。例如，前面板1202包括第二组管208和第三组管210。
图13示出了圆顶1200的第一腔1302和第二腔1304的侧视图1300。前面板1202包括沿前面板1202的后侧1408的第一腔1302和第二腔1304。第一腔1302和第二腔1304沿前面板1202的后侧1308的圆周延伸。
第一腔1302包括一系列管中的第一组管1301。第一组管1301构造成将空气流从压缩机118引导入第一腔1302中。接收到的空气流经由第二组管208排至燃烧器120。
第二腔1304包括定位在前面板1202的后侧1308处的第四组管1306。第四管1306构造成从压缩机118接收空气流。第二腔1304构造成提供气穴来衰减或抑制由燃烧器120生成的压力脉动。第二腔1304包括第三组管210。第三组管210构造成将空气流从第二腔1404引导至燃烧器120。例如，气穴从第二腔1304经由第三组管210扩散至燃烧器120。
图14示出了根据一个实施例的用于抑制燃气涡轮组件100的压力脉动的方法1400的流程图。例如，方法1400可使用本文所述的各种实施例(例如，系统和/或方法)的结构或方面。在各种实施例中，可省略或添加某些步骤(或操作)，可组合某些步骤，可同时执行某些步骤，可并行执行某些步骤，可将某些步骤分成多个步骤，可以不同次序执行某些步骤，或可以重复方式反复执行某些步骤或步骤系列。在各种实施例中，方法1400的部分、方面和/或变型可用作一个或多个算法来指示硬件执行本文所述的一个或多个操作。可选地，方法1400可用于改造常规燃气涡轮组件。例如，方法1400用于替换常规燃气涡轮组件的现有圆顶。
在1402处开始，提供具有包绕燃烧器120的喷射器组件204的孔口206的圆顶(例如，圆顶200,400,500,1100,1300)。例如，圆顶200包括孔口206，其构造成包绕喷射器组件204。圆顶200包括从孔口206延伸的前面板202。
在1404处，将第一腔联接到前面板上。例如，第一腔302联接到圆顶200的前面板202上。第一腔302包括一系列管，其包括在前面板202的表面上。例如，第二组管208和第三组管210沿径向定位在前面板202的表面上。第一腔302包括第一组管304，其将空气流从压缩机118接收到第一腔302中。第一腔302包括构造成将空气流的一部分引导至燃烧器120的第二组管208。由第二组管208引导的空气流的一部分构造成降低圆顶302的热温度。例如，第二组管208构造成将接收到的空气流的一部分引导到圆顶200的热侧。圆顶200的热侧可对应于邻近燃烧器120的圆顶200的一部分。空气流的其余部分进入第一腔302中，以形成气穴。气穴构造成提供缓冲，其用于衰减和/或抑制由燃烧器120生成的压力脉动。第一腔302包括第三组管210。第三组管210构造成将气穴从第一腔302排至燃烧器120。例如，第三组管210构造成将空气流从第一腔302引导至燃烧器120。
在1406处，是否存在一个或多个目标频率。例如，一个或多个目标频率指示燃烧器120的谐振频率。结合图4，一个或多个目标频率代表压力脉动波形402的压力峰值410,412。一个或多个目标频率对应于包括压力峰值410,412的频率。
如果存在一个或多个目标频率，则在1408处，第一腔和/或第三组管基于一个或多个目标频率构造。例如，第一腔902和第二腔904(图9A-B)和第三组管210的对应尺寸可基于一个或多个目标频率构造。圆顶800的第一腔902和第二腔904的容积，以及第三组管210的对应尺寸可构造成使得第一腔和第二腔的谐振频率匹配一个或多个目标频率。第一腔902和第二腔904的谐振频率基于腔902,904的容积和/或第三组管210的尺寸。
在1410处，衰减燃烧器120的压力脉动。例如，第一腔302容纳由第一组管306提供的气穴。第二腔604的气穴构造为阻尼器，以抑制由压缩机118生成的压力脉动。
在一个实施例中，提供了一种系统(例如，燃气涡轮组件)。系统包括具有构造成包绕用于燃烧器的喷射器组件的孔口的圆顶。圆顶具有从孔口沿径向延伸的前面板，且具有包括一系列管的第一腔。一系列管中的第一管构造成将空气流从压缩机接收到第一腔中，且一系列管中的第二组管和一系列管中的第三管构造成将空气流从第一腔引导至燃烧器。第三管具有大于第二组管的直径。
可选地，第一腔沿前面板的后侧的圆周延伸。
可选地，第一腔沿前面板的后侧的圆周的一部分延伸。此外或备选地，第一腔的容积和第三管的直径基于指示谐振的目标频率。此外或备选地，圆顶包括沿前面板的后侧的圆周的一部分延伸的第二腔。第二腔还具有第一管、第二组管和第三管。第一腔的容积基于第一目标频率，且第二腔的容积基于第二目标频率。
可选地，第二组管构造成引导空气流来降低圆顶的热温度。
可选地，第一腔构造成调整输送至燃烧器的空气压力量。
在一个实施例中，提供了一种方法(例如，用于抑制燃气涡轮组件的压力脉动)。该方法包括提供具有构造成包绕用于燃烧器的喷射器组件的孔口的圆顶。圆顶具有从孔口沿径向延伸的前面板。该方法包括将第一腔联接到前面板上。第一腔包括一系列管。第一管构造成将空气流从压缩机接收到第一腔中。并且，第二组管构造成引导空气流来降低圆顶的热温度。
可选地，第一腔包括构造成将空气流从第一腔引导至燃烧器的第三管。第三管具有大于第二组管的直径。
可选地，第一腔沿前面板的后侧的圆周延伸。
可选地，第一腔沿前面板的后侧的圆周的一部分延伸。
可选地，该方法包括基于指示谐振的目标频率调整第一腔的容积和第三管的直径。
可选地，第二组管围绕第三管定位。
可选地，该方法包括将第二腔联接到第一腔上。第二腔具有构造成将空气流从压缩机接收到第二腔中的第三管，以及构造成将空气流引导至燃烧器的第四管。第四管具有大于第二组管的直径。此外或备选地，第三管将第一腔和第二腔互连，且构造成将空气流从第一腔引导至第二腔。此外或备选地，第一面板成角，以将第二组管和第四管的空气流引导离开孔口。
在一个实施例中，提供了一种系统(例如，燃气涡轮组件)。系统包括从包绕燃气涡轮组件的喷射器组件的孔口沿径向延伸的前面板。前面板具有第一腔和第二腔，其中第一腔具有构造成将空气流从压缩机接收到第一腔的第一组管。第二组管构造成将空气流引导至燃烧器。第二腔具有构造成将空气流接收到第二腔中的第三管，以及构造成将空气流引导至燃烧器的第四管。第四管具有大于第二组管的直径。
可选地，第三管使第一腔和第二腔互连，且构造成将空气流从第一腔引导至第二腔。此外或备选地，第二组管围绕第四管定位。此外或备选地，第一面板成角，以将第二组管和第四管的空气流引导离开孔口。
如本文所使用，以单数形式叙述和前接用词“一”或“一个”的元件或步骤应被理解为并不排除多个所述元件或步骤，除非明确叙述了这种排除。此外，对当前描述的主题的“一个实施例”的提及并非旨在解释为排除同样合并有所述特征的附加实施例的存在。此外，除非明确地陈述为相反情况，否则“包括”或“具有”带有特定属性的一个元件或多个元件的实施例可以包括不带有该属性的其它此类元件。
应了解，以上描述希望为说明性而非限制性的。例如，上述实施例(和/或其方面)可相互组合使用。例如，上述实施例(和/或其方面)可相互组合使用。另外，在不脱离本文所阐述主题的范围的情况下，可进行许多修改以使特定情形或材料适应所述主题的教示。虽然本文所描述的材料的尺寸和类型旨在限定所公开主题的参数，但其绝非是限制性的，而是示范性实施例。本领域的技术人员在查阅以上描述后将会明白许多其它实施例。因此，本文所描述的主题的范围应参考所附权利要求书以及此类权利要求书有权要求的等效物的完整范围来确定。在所附权利要求书中，术语“包括(including)”和“其中(in which)”用作对应术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的通俗英文等价词。此外，在以下权利要求书中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，且并旨在对其对象强加数字要求。此外，以下权利要求书的限制并不按照装置加功能格式编写并且不旨在基于35U.S.C.§112(f)来解释，除非且直到这类权利要求限制明确使用短语“用于……的装置”随后没有进一步结构的功能陈述。
本书面描述使用实例来公开本文所阐述的主题的若干实施例，包括最佳模式，并且还使本领域的普通技术人员能够实践所公开主题的实施例，包括制造和使用所述装置或系统以及执行所述方法。本文所描述的主题的可获专利范围由权利要求书来限定并且可包括本领域的普通技术人员想到的其它实例。如果此类其它示例具有并非不同于权利要求书的字面语言的结构要素，或如果它们包括与权利要求书的字面语言无实质差异的等效结构要素，那么它们既定在权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种燃气涡轮组件，包括：
圆顶，其具有构造成包绕用于燃烧器的喷射器组件的孔口，以及从所述孔口沿径向延伸且具有包括一系列管的第一腔的前面板，其中所述一系列管中的第一管构造成将空气流从压缩机接收到所述第一腔中，以及所述一系列管中的第二组管和所述一系列管中的第三管构造成将空气流从所述第一腔引导至所述燃烧器，其中所述第三管具有大于所述第二组管的直径。
2.根据权利要求1所述的燃气涡轮组件，其中所述第一腔沿所述前面板的后侧的圆周延伸。
3.根据权利要求1所述的燃气涡轮组件，其中所述第一腔沿所述前面板的后侧的圆周的一部分延伸。
4.根据权利要求3所述的燃气涡轮组件，其中所述第一腔的容积和所述第三管的直径基于指示谐振的目标频率。
5.根据权利要求3所述的燃气涡轮组件，其中所述圆顶包括沿所述前面板的后侧的圆周的一部分延伸的第二腔，所述第二腔还具有第二系列的管，其中所述第一腔的容积基于第一目标频率，以及所述第二腔的容积基于第二目标频率。
6.根据权利要求1所述的燃气涡轮组件，其中所述第二组管构造成引导空气流来降低所述圆顶的热温度。
7.根据权利要求1所述的燃气涡轮组件，其中所述第一腔构造成调整输送至所述燃烧器的空气压力的量。
8.一种方法，包括：
提供圆顶，所述圆顶具有构造成包绕用于燃烧器的喷射器组件的孔口，以及从所述孔口沿径向延伸的前面板；以及
将第一腔联接到所述前面板上，其中所述第一腔包括一系列管，其中第一管构造成将空气流从所述压缩机接收到所述第一腔中，第二组管构造成引导空气流来降低所述圆顶的热温度。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一腔包括构造成将空气流从所述第一腔引导至所述燃烧器的第三管，其中所述第三管具有大于所述第二组管的直径。
10.一种燃气涡轮组件的圆顶组件，所述圆顶组件包括：
前面板，其从包绕所述燃气涡轮组件的喷射器组件的孔口沿径向延伸，所述前面板具有第一腔和第二腔，其中所述第一腔具有构造成将空气流从所述压缩机接收到所述第一腔中的第一组管，以及构造成将空气流引导至燃烧器的第二组管，所述第二腔具有构造成将空气流接收到所述第二腔中的第三管，以及构造成将空气流引导至燃烧器的第四管，其中所述第四管具有大于所述第二组管的直径。
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