CN110793061A - 用于燃气涡轮发动机燃烧器的稀释结构 - Google Patents

用于燃气涡轮发动机燃烧器的稀释结构 Download PDF

Info

Publication number
CN110793061A
CN110793061A CN201910706994.1A CN201910706994A CN110793061A CN 110793061 A CN110793061 A CN 110793061A CN 201910706994 A CN201910706994 A CN 201910706994A CN 110793061 A CN110793061 A CN 110793061A
Authority
CN
China
Prior art keywords
walled
liner
combustion chamber
burner assembly
combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910706994.1A
Other languages
English (en)
Inventor
帕鲁马鲁·乌坎蒂
赫兰雅·库马尔·纳斯
贾扬斯·塞卡尔
亚瑟·韦斯利·约翰森
古鲁纳斯·甘迪科塔
马扬克·克里斯纳·安布勒
克莱顿·斯图亚特·库珀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN110793061A publication Critical patent/CN110793061A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04Air inlet arrangements
    • F23R3/045Air inlet arrangements using pipes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/16Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration with devices inside the flame tube or the combustion chamber to influence the air or gas flow
    • F23R3/18Flame stabilising means, e.g. flame holders for after-burners of jet-propulsion plants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/002Wall structures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04Air inlet arrangements
    • F23R3/06Arrangement of apertures along the flame tube

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

本公开针对一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件。燃烧器组件包括衬里和压力气室,衬里限定在其内的燃烧室,压力气室围绕衬里。衬里限定开口。衬里包括至少部分地安置在开口内的有壁槽。有壁槽限定内表面,内表面至少部分地限定射流扰乱器。

Description

用于燃气涡轮发动机燃烧器的稀释结构
技术领域
本主题大体涉及用于燃气涡轮发动机的燃气涡轮发动机燃烧组件。
背景技术
用于燃气涡轮发动机的燃烧组件大体在燃烧衬里中包括孔口,以利用来自扩散器腔的空气稀释燃烧室内的燃烧气体。可以采用空气来与过浓的燃烧气体混合物混合,以完成燃烧处理;以稳定燃烧室的再循环区内的燃烧火焰;以使氮氧化物排放最小化;或者,以在流出到涡轮区段之前减小燃烧气体温度。
尽管稀释孔口提供已知益处,但是,需要有在逐渐详细或具体的模式下可以经由使空气流出到燃烧室中而提供和改进这些益处的结构。
发明内容
本发明的各方面及优点将在以下描述中部分地阐述,或者,可以从描述中显而易见,或者可以经过实践本发明来得知。
本公开针对一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件。燃烧器组件包括衬里和压力气室,衬里限定在其内的燃烧室,压力气室围绕衬里。衬里限定开口。衬里包括至少部分地安置在开口内的有壁槽。有壁槽限定内表面,内表面至少部分地限定射流扰乱器(jetdestabilizer)。
在各种实施例中,有壁槽包括从靠近压力气室的冷端到靠近燃烧室的热端的内表面的跨度。射流扰乱器包括有轮廓表面,有轮廓表面限定在距热端在跨度的近似33%内。在一个实施例中,有轮廓表面限定V形、波形、肋形结构或轮叶结构。
仍在各种实施例中,内表面至少部分地限定凹槽。在一个实施例中,凹槽限定成实质上螺旋形。在另一实施例中,凹槽限定成实质上垂直于内表面。
还在各种实施例中,射流扰乱器限定从内表面至少部分地跨越开口延伸的构件。在一个实施例中,构件从有壁槽的内表面与燃烧室内形成的燃烧气体的流动方向实质上垂直地延伸。在另一实施例中,构件从有壁槽的内表面与燃烧室内形成的燃烧气体的流动方向实质上共向地延伸。
在一个实施例中,有壁槽至少部分地延伸到燃烧室中。
本公开的另一方面针对一种燃气涡轮发动机,包括燃烧器组件。燃烧器组件包括衬里和压力气室,衬里限定在其间的燃烧室,压力气室围绕衬里。衬里限定开口。衬里包括至少部分地安置在开口内的有壁槽。有壁槽包括内表面。内表面包括射流扰乱器,该射流扰乱器在限定在有壁槽内的第一流动通道中。
在各种实施例中,射流扰乱器包括延伸跨越衬里的开口的直径的构件。在一个实施例中,构件从内表面与燃烧室内形成的燃烧气体的流动方向实质上垂直地延伸。在另一实施例中,构件从内表面与燃烧室内形成的燃烧气体的流动方向实质上共向地延伸。
仍在各种实施例中,射流扰乱器限定在内表面处、在第一流动通道的冷端和热端之间。在一个实施例中,射流扰乱器限定在距冷端或热端在有壁槽的33%内。
在一个实施例中,有壁槽包含等于或小于衬里的开口的直径的六倍。
在另一实施例中,射流扰乱器包含限定在有壁槽的内表面处的凹槽。
在又一实施例中,射流扰乱器包含有壁槽处的V形、波形、肋形结构或轮叶结构。
参考以下描述和所附权利要求书,将更好地了解本发明的这些及其他特征、方面和优点。并入并构成本说明书的一部分的附图图示本发明的实施例,并同描述一起用来说明本发明的原理。
附图说明
针对本领域普通技术人员,参考附图,在说明书中阐述本发明的、并包括其最佳模式的全面且能实现的公开,其中:
图1是包含燃烧器组件的示范性实施例的示范性燃气涡轮发动机的示意性横截面视图;
图2是图1中示出的示范性发动机的燃烧器组件的示范性实施例的立体横截面视图;
图3至图4是燃烧器组件的示范性实施例的一部分的横截面侧视图;
图5至图7是图2至图4的燃烧器组件的有壁槽的示范性实施例的横截面侧视图;
图8至图11是图2至图4的燃烧器组件的有壁槽的示范性实施例的立体视图;
图12至图14是图2至图4的燃烧器组件的有壁槽的示范性实施例的横截面侧视图;
图15至图16是图2至图4的燃烧器组件的有壁槽的示范性实施例的立体视图;以及
图17至图18是包括图12至图15的有壁槽的实施例的燃烧器组件的各部分的示范性实施例的上下视图。
在本说明书和附图中重复使用参考字符意在表示本发明的相同或类同的特征或元素。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的实施例,其一个以上示例图示在附图中。通过说明本发明而非限制本发明的方式提供每个示例。事实上,对于本领域技术人员而言,显然,在不偏离本发明的范围或精神的情况下,可以在本发明中进行各种修改和变型。比如,作为一个实施例的部分图示或描述的特征可以与另一实施例一起使用,以产生又一个实施例。因而,意在本发明覆盖落入所附权利要求书及其等同物的范围内的这些修改和变型。
文中使用的术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换地使用,以将一个部件与另一部件区分开,而不意在指明各个部件的位置或重要性。
术语“上游”和“下游”指代关于流体路线中的流体流动的相对方向。例如,“上游”指代流体从该处流动的方向,“下游”指代流体向该处流动的方向。
大体提供了燃烧器组件稀释结构的实施例,在逐渐详细或具体的模式下可以经由使空气流出到燃烧室中而改进排放和燃烧气体淬熄。燃烧器组件的各种实施例大体限定有壁槽,有壁槽构造成在多种或定制模式下使空气从扩散器腔流出到燃烧室中。
现在参考附图,图1是文中称之为“发动机10”的示范性高旁通涡轮风扇发动机10的示意性部分横截面侧视图,可以包含本公开的各种实施例。尽管下面参考涡轮风扇发动机进一步描述,但是,本公开大体上也适用于涡轮机械,包括涡轮喷射、涡轮螺旋桨和涡轮轴燃气涡轮发动机,包括船用和工业涡轮发动机和辅助动力单元。如图1所示,出于参考目的,发动机10具有通过其延伸的纵向或轴向发动机中心线轴线12。发动机10限定纵向方向L以及沿着纵向方向L的上游端99和下游端98。上游端99大体对应于沿着纵向方向L的发动机10的一端,空气从该处进入发动机10,下游端98大体对应于空气离开发动机10的一端,大体沿着纵向方向L与上游端99相对。大体上,发动机10可以包括风扇组件14和安置在风扇组件14下游的核心发动机16。
核心发动机16可以大体包括实质上筒状的外壳体18,外壳体18限定环状入口20。外壳体18以连续流动关系包围或至少部分地形成:具有增压器或低压(LP)压缩机22、高压(HP)压缩机24的压缩机区段,燃烧区段26,包括高压(HP)涡轮28、低压(LP)涡轮30的涡轮区段,以及喷射排气喷嘴区段32。高压(HP)转子轴34将HP涡轮28驱动地连接到HP压缩机24。低压(LP)转子轴36将LP涡轮30驱动地连接到LP压缩机22。LP转子轴36还可以连接到风扇组件14的风扇轴38。在特定实施例中,如图1所示,LP转子轴36可以借由减速齿轮40例如以间接驱动或齿轮驱动构造连接到风扇轴38。在其他实施例中,发动机10可以进一步包括中压(IP)压缩机和能够与中压轴一起旋转的涡轮,共同限定三轴燃气涡轮发动机。
如图1所示,风扇组件14包括多个风扇叶片42,多个风扇叶片42联接到风扇轴38并且从风扇轴38径向向外延伸。环状风扇壳体或机舱44周向上围绕风扇组件14和/或核心发动机16的至少一部分。在一个实施例中,机舱44可以通过多个周向上间隔开的出口导向轮叶或柱46而相对于核心发动机16被支撑。另外,机舱44的至少一部分可以在核心发动机16的外部分上延伸,以便在其间限定旁路气流通道48。
图2是图1中示出的核心发动机16的示范性燃烧区段26的横截面侧视图。如图2所示,燃烧区段26可以大体包括具有环状内衬里52、环状外衬里54和隔板56的环式燃烧器50,隔板56相应地在内衬里52和外衬里54的上游端之间径向延伸。在燃烧区段26的其他实施例中,燃烧组件50可以是环形罐式。燃烧器50进一步包括在内衬里52和隔板56下游的外衬里54之间径向延伸的穹顶组件57。如图2所示,内衬里52关于发动机中心线12(图1)与外衬里54径向上间隔,并且在其间限定大体环状的燃烧室62。在特定实施例中,内衬里52、外衬里54和/或穹顶组件54可以至少部分或全部由金属合金或陶瓷基复合(CMC)材料形成。
如图2所示,内衬里52和外衬里54可以包围在外壳体64内。扩散器腔或压力气室84的外流动通道66可以限定在内衬里52和/或外衬里54周围。内衬里52和外衬里54可以从隔板56朝向涡轮喷嘴或入口延伸到HP涡轮28(图1),因而至少部分地限定燃烧器组件50和HP涡轮28之间的热气体路径。燃料喷嘴70可以通过隔板56至少部分地延伸,以提供燃料72,与空气82(a)混合并且在燃烧室62处燃烧。在各种实施例中,隔板56包括附接到其的燃料-空气混合结构(如,旋流器组件)。
仍参考图2,内衬里52和外衬里54每个皆限定通过衬里52,54的一个以上开口105。有壁槽100至少部分地安置在开口105内。在各种实施例中,有壁槽100至少部分地延伸到燃烧室62中。在其他实施例中,有壁槽100至少部分地延伸到压力气室84中。仍在其他实施例中,有壁槽100与附接有壁槽100的衬里52,54近似齐平或平滑过渡,并且安置在开口105中。有壁槽100大体限定带壁罩壳,带壁罩壳限定通过其的从压力室84到燃烧室62的第一流动通道111。
在发动机10运作期间,如图1和图2中共同示出的,通过箭头74示意性指示的一定体积的空气通过机舱44和/或风扇组件14的相关入口76进入发动机10。在空气74穿过风扇叶片42时,通过箭头78示意性指示的空气的一部分被引导或输送到旁路气流通道48中,而通过箭头80示意性地指示的空气58的另一部分被引导或输送到LP压缩机22中。随着空气80朝向燃烧区段26流过LP压缩机22和HP压缩机24,空气80被渐渐压缩。如图2所示,通过箭头82示意性指示的当下的压缩空气流动到燃烧区段26的扩散器腔或压力气室84中。压力气室84大体围绕内衬里52和外衬里54,并且大体在燃烧室62的上游。
压缩空气82对扩散器腔84加压。通过箭头82(a)示意性指示的压缩空气82的第一部分从压力气室84流动到燃烧室62中,在燃烧室62中,压缩空气82与燃料72混合并且燃烧,因而在燃烧器50内产生通过箭头86示意性指示的燃烧气体。一般,LP压缩机22和HP压缩机24向压力室84提供比燃烧所需要的更多的压缩空气。因此,通过箭头82(b)示意性指示的压缩空气82的第二部分可以被用于除燃烧之外的各种目的。例如,如图2所示,压缩空气82(b)可以被输送到外流动通道66中,以向内衬里52和外衬里54提供冷却。
附加地,压缩空气82(b)的至少一部分经由通过有壁槽100限定的第一流动通道111流出压力气室84,到燃烧室62中,诸如经由箭头83描绘的。压缩空气82(b)的一部分(示出为空气83)通过第一流动通道111从压力气室84流动到燃烧室62中。
现在参考图3至图11,有壁槽100限定第一流动通道111处的内表面101。内表面101至少部分地限定射流扰乱器(jet destabilizer)。在一个实施例中,射流扰乱器限定带轮廓表面103。在各种实施例中,有壁槽100限定从靠近压力气室84的冷端106到靠近燃烧室62的热端108的内表面101的跨度。
参考图5至图11,在各种实施例中,有轮廓表面103可以限定V形、波形、肋形结构或轮叶结构。例如,参考图5至图7,可以超过有壁槽100的内表面101的50%或更多上限定有轮廓表面103。有轮廓表面103可以限定多个凹槽104。在一个实施例中,诸如参照图5大体提供的,有轮廓表面103限定多个凹槽104,多个凹槽104相对于通过限定在有壁槽100内的第一流动通道111的空气83的流动实质上垂直地延伸。
在另一实施例中,诸如参照图6大体提供的,有轮廓表面103限定多个凹槽104,多个凹槽104相对于通过第一流动通道111的空气83以锐角延伸。替代地,有轮廓表面103限定多个凹槽104,多个凹槽104相对于延伸通过衬里52,54的有壁槽100以锐角延伸。例如,在各种实施例中,凹槽104可以相对于有壁槽100和/或有壁槽100的内表面101以大于零度且小于90度的锐角延伸。
在又一实施例中,诸如参照图7大体提供的,有轮廓表面103限定多个凹槽104,多个凹槽104沿着内表面101实质上螺旋形地延伸。例如,凹槽104可以实质上沿着内表面101的跨度107延伸。
参考图5至图11,有轮廓表面103可以限定成突出到有壁槽100的内表面101中。在其他实施例中,有轮廓表面103可以限定成从有壁槽100的内表面101延伸,诸如延伸到第一流动通道111中。
在一个实施例中,诸如参照图8至图11大体提供的,有轮廓表面103限定在距热端108在跨度107的近似33%内。在其他实施例中,有轮廓表面103限定在距热端108在跨度107的近似10%内。在其他实施例中,有轮廓表面103可以限定在距冷端16在跨度107的近似10%内。参考图8至图11,有轮廓表面103可以至少部分地沿着有壁槽100限定V形或波形。在一个实施例中,诸如参照图8至图9大体示出的,限定V形或波形113的有轮廓表面103可以实质上朝向第一流动通道111向内限定。在另一实施例中,诸如参照图10大体提供的,限定V形或波形113的有轮廓表面103可以实质上沿着通过有壁槽100的空气83的流动方向限定。
应当理解,可以限定V形或波形113的有轮廓表面103的各种实施例可以限定三角波形、方形或矩形或阶梯波形、正弦波形、锯齿波形或其他波形。附加地或替代地,V形或波形113可以沿着有壁槽100规则地限定(如,恒定频率)。在其他实施例中,V形或波形113可以沿着带壁滑道100不规则地限定(如,可变、不对称或不规则频率)。
有轮廓表面103的实施例大体可以实现、促进或增加从压力气室84到燃烧室62的空气83的流动中的湍流。空气83的流动的湍流增加可以改进空气83的流动与燃烧气体86的混合,以减小氮氧化物(如,NOx)的产量,改进燃烧器组件50的耐久性(如,改进衬里52,54的耐久性),或者两者。作为另一示例,包括有轮廓表面103的有壁槽100可以进一步改进空气83流与燃烧气体86的混合,同时减轻空气83流与燃烧气体86到燃烧室62中的穿透损失。
参考图2至图18,在各种实施例中,有壁槽100可以将跨度107限定为等于或大于衬里52,54中的开口105的直径109(图2)。在一个实施例中,跨度107是小于或等于开口105的直径109的六倍(6x)。在另一实施例中,跨度107是小于或等于开口105的直径109的四倍(4x)。仍在各种实施例中,有壁槽100的跨度107可以以直径109的六倍(6x)以下从衬里52,54延伸到燃烧室62中。还在各种实施例中,有壁槽100的跨度107可以以直径109的四倍(4x)以下从衬里52,54延伸到燃烧室62中。例如,有壁槽100可以实质上齐平地或平滑过渡地延伸到衬里52,54中或者延伸到压力气室84中,附加地,延伸到燃烧室62中(如图4),延伸到燃烧室62中的有壁槽100的一部分可以以开口105的直径109的六倍以下延伸到燃烧室62中。
现在参考图12至图18,在各种实施例中,有壁槽100可进一步将射流扰乱器限定为从内表面101至少部分地跨越第一流动通道111延伸的构件110。例如,构件110可以延伸跨越开口105的直径109。
在一个实施例中,诸如参照图12大体提供的,构件110可以延伸跨越第一流动通道111,在有壁槽100的冷端106和热端108之间近似等距。在其他实施例中,诸如图12至图16中大体描绘的,构件110可以延伸跨越衬里52,54内的有壁槽100。
在其他实施例中,诸如参照图12至图16大体提供的,构件110可以距冷端106在跨度107的近似33%内延伸跨越第一流动通道111。仍在其他实施例中,构件110可以距热端108在跨度107的近似33%内延伸跨越第一流动通道111。
在有壁槽100的另一实施例中,诸如参照图14至图17大体提供的,构件110从有壁槽100的内表面101(图14至图15)实质上垂直(图17)于燃烧室62(图2)内形成的燃烧气体86的流动方向延伸。构件110可以限定射流扰乱器,射流扰乱器安置成实质上垂直于燃烧气体86的横流方向(即,垂直于朝向涡轮28,30的燃烧气体86流)。将构件110限定为射流扰乱器构件的有壁槽100可以将反向旋转涡旋对(CVP)分成两对以上(如,图14中的空气83(a)和空气83(b)),以此将附加的涡流或尾流从空气83流添加到燃烧气体86的喷射流。附加的涡流可以引起横向扰动,横向扰动可以被进一步放大或失稳,以实现限定对燃烧气体86稀释喷射的空气83流的振荡。空气83流的振荡可以改进空气83流与燃烧气体86的穿透和混合,以减少氮氧化物(即,NOx)的产量。
现在参考图14至图15和图18,在又一实施例中,构件110从有壁槽100的内表面101与燃烧室62内形成的燃烧气体86的流动方向实质上共向(图18)或平行地延伸。限定射流扰乱器的构件110可以弱化CVP,以此改进或促进空气83在衬里52,54上的扩散,以便改进衬里52,54处的热传递(如,冷却)。如此,安置成与燃烧气体86的流动实质上同向的构件110可以进一步改进燃烧器组件50的耐久性,例如,衬里52,54处的耐久性。
发动机10和燃烧器组件50的各种实施例可以限定富燃燃烧器,其中有壁槽100可以限定稀释喷射,提供空气(如,空气83)与燃烧气体(如,燃烧气体86)的混合物的附加混合,以改进或完成燃烧处理。有壁槽100可以进一步限定稀释喷射,稀释喷射进一步实现或增强燃烧室62内的燃烧再循环区,以稳定其中的火焰。更进一步,有壁槽100可以限定稀释喷射,稀释喷射可以相对迅速地淬熄燃烧气体86,以使氮氧化物的产量最小化。而且,文中示出和描述的燃烧器组件50和有壁槽100的各种实施例可以实现燃烧气体温度的分布的定制,以改进燃烧器组件50处或下游的部件的耐久性(如,衬里52,54、HP涡轮28)。
更进一步,有壁槽100可以将构件110大体限定为钝体装置,以便提供射流扰乱器,来修改形成在横流喷射(JIC)中的反向旋转涡旋对(CVP)。例如,通过有壁槽100提供的空气83的一部分可以限定CVP,CVP相对于限定JIC的燃烧气体86流形成。
燃烧器组件的全部或部分可以是单个、整体式组件的部分,并且可以由本领域技术人员公知的任何数目的处理来制造。这些制造处理包括但不限于称之为“增材制造”或“3D打印”的那些制造处理。附加地,可以运用任何数目的铸造、机加工、焊接、钎焊或烧结处理或其任何组合来构筑燃烧器50,包括但不限于衬里52,54、有壁槽100、构件110或其组合。而且,燃烧器组件可以构成机械连结(如,通过使用螺栓、螺母、铆钉或螺钉,或者焊接或钎焊处理,或者其组合)的一个以上单独部件,或者定位在空间中,以实现实质上相似的几何、空气动力学或热力学结果,如同制造或组装为一个以上部件那样。合适材料的非限制性示例包括高强度钢、镍和钴基合金,和/或金属或陶瓷基复合材料,或者其组合。
包括构件110的有壁槽100的各种实施例可以限定一种以上横截面区域的构件110,诸如但不限于,圆形横截面(如,图16至图18中示出)、矩形横截面、卵形或跑道形横截面、翼型或泪滴形横截面、多边形横截面、或椭圆形横截面、或其他合适的横截面、或其组合。
附加地或替代地,有壁槽100和/或通过其安置有壁槽100的开口105的各种实施例可以限定一个以上横截面区域,诸如但不限于,圆形横截面(如,图2至图18中示出)、矩形横截面、卵形或跑道形横截面、翼型或泪滴形横截面、多边形横截面、或椭圆形横截面、或其他合适的横截面、或其组合。
该书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,还使本领域技术人员能够实践本发明,包括制作和使用任何装置或系统,并执行任何并入的方法。本发明的专利权范围由权利要求书来限定,可以包括本领域技术人员容易想到的其他示例。这种其他示例意在包括于权利要求书的范围内,如果该示例包括与权利要求书的文字语言并无不同的结构元素的话,或者,如果该示例包括与权利要求书的文字语言无实质不同的等同结构元素的话。
本发明的进一步方面通过以下条项的主题提供:
1.一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件,所述燃烧器组件包含:衬里和压力气室,所述衬里限定在其内的燃烧室,所述压力气室围绕所述衬里,其中,所述衬里包含开口,并且其中,所述衬里包含至少部分地安置在所述开口内的有壁槽,并且进一步其中,所述有壁槽包含内表面,并且其中,所述内表面包含射流扰乱器。
2.根据任何在前条项的燃烧器组件,其中,所述有壁槽限定从靠近所述压力气室的冷端到靠近所述燃烧室的热端的所述内表面的跨度,并且其中,所述射流扰乱器包含有轮廓表面,所述有轮廓表面限定在距所述热端在所述跨度的近似33%内。
3.根据任何在前条项的燃烧器组件,其中,所述有轮廓表面包含V形、波形、肋形结构或轮叶结构。
4.根据任何在前条项的燃烧器组件,其中,所述内表面包含凹槽。
5.根据任何在前条项的燃烧器组件,其中,所述凹槽限定成实质上螺旋形。
6.根据任何在前条项的燃烧器组件,其中,所述凹槽限定成实质上垂直于所述内表面。
7.根据任何在前条项的燃烧器组件,其中,所述射流扰乱器包含从所述内表面至少部分地跨越所述开口延伸的构件。
8.根据任何在前条项的燃烧器组件,其中,所述构件从所述有壁槽的所述内表面与所述燃烧室内形成的燃烧气体的流动方向实质上垂直地延伸。
9.根据任何在前条项的燃烧器组件,其中,所述构件从所述有壁槽的所述内表面与所述燃烧室内形成的燃烧气体的流动方向实质上共向地延伸。
10.根据任何在前条项的燃烧器组件,其中,所述有壁槽至少部分地延伸到所述燃烧室中。
11.根据任何在前条项的燃烧器组件,其中,所述有壁槽至少部分地延伸到所述压力气室中。
12.一种燃气涡轮发动机,所述燃气涡轮发动机包含:燃烧器组件,所述燃烧器组件包含衬里和压力气室,所述衬里限定在其间的燃烧室,所述压力气室围绕所述衬里,其中,所述衬里包含开口,并且其中,所述衬里包含至少部分地安置在所述开口内的有壁槽,并且其中,所述有壁槽包含内表面,并且其中,所述内表面包含射流扰乱器,所述射流扰乱器在限定在所述有壁槽内的第一流动通道中。
13.根据任何在前条项的燃气涡轮发动机,其中,所述射流扰乱器包含延伸跨越所述衬里的所述开口的直径的构件。
14.根据任何在前条项的燃气涡轮发动机,其中,所述构件从所述内表面与所述燃烧室内形成的燃烧气体的流动方向实质上垂直地延伸。
15.根据任何在前条项的燃气涡轮发动机,其中,所述构件从所述内表面与所述燃烧室内形成的燃烧气体的流动方向实质上共向地延伸。
16.根据任何在前条项的燃气涡轮发动机,其中,所述射流扰乱器限定在所述内表面处、在所述第一流动通道的冷端和热端之间。
17.根据任何在前条项的燃气涡轮发动机,其中,所述射流扰乱器限定在距所述冷端或所述热端在所述有壁槽的33%内。
18.根据任何在前条项的燃气涡轮发动机,其中,所述有壁槽等于或小于所述衬里的所述开口的直径的六倍。
19.根据任何在前条项的燃气涡轮发动机,其中,所述射流扰乱器包含限定在所述有壁槽的所述内表面处的凹槽。
20.根据任何在前条项的燃气涡轮发动机,其中,所述射流扰乱器包含在所述有壁槽处的V形、波形、肋形结构或轮叶结构。

Claims (10)

1.一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件,其特征在于,所述燃烧器组件包含:
衬里和压力气室,所述衬里限定在其内的燃烧室,所述压力气室围绕所述衬里,其中,所述衬里包含开口,并且其中,所述衬里包含至少部分地安置在所述开口内的有壁槽,并且进一步其中,所述有壁槽包含内表面,并且其中,所述内表面包含射流扰乱器。
2.如权利要求1所述的燃烧器组件,其特征在于,其中,所述有壁槽限定从靠近所述压力气室的冷端到靠近所述燃烧室的热端的所述内表面的跨度,并且其中,所述射流扰乱器包含有轮廓表面,所述有轮廓表面限定在距所述热端在所述跨度的近似33%内。
3.如权利要求2所述的燃烧器组件,其特征在于,其中,所述有轮廓表面包含V形、波形、肋形结构或轮叶结构。
4.如权利要求1所述的燃烧器组件,其特征在于,其中,所述内表面包含凹槽。
5.如权利要求4所述的燃烧器组件,其特征在于,其中,所述凹槽限定成实质上螺旋形。
6.如权利要求4所述的燃烧器组件,其特征在于,其中,所述凹槽限定成实质上垂直于所述内表面。
7.如权利要求1所述的燃烧器组件,其特征在于,其中,所述射流扰乱器包含从所述内表面至少部分地跨越所述开口延伸的构件。
8.如权利要求7所述的燃烧器组件,其特征在于,其中,所述构件从所述有壁槽的所述内表面与所述燃烧室内形成的燃烧气体的流动方向实质上垂直地延伸。
9.如权利要求7所述的燃烧器组件,其特征在于,其中,所述构件从所述有壁槽的所述内表面与所述燃烧室内形成的燃烧气体的流动方向实质上共向地延伸。
10.如权利要求1所述的燃烧器组件,其特征在于,其中,所述有壁槽至少部分地延伸到所述燃烧室中。
CN201910706994.1A 2018-08-01 2019-08-01 用于燃气涡轮发动机燃烧器的稀释结构 Pending CN110793061A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/051,838 US20200041127A1 (en) 2018-08-01 2018-08-01 Dilution Structure for Gas Turbine Engine Combustor
US16/051,838 2018-08-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110793061A true CN110793061A (zh) 2020-02-14

Family

ID=69228631

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910706994.1A Pending CN110793061A (zh) 2018-08-01 2019-08-01 用于燃气涡轮发动机燃烧器的稀释结构

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20200041127A1 (zh)
CN (1) CN110793061A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114857618A (zh) * 2021-02-03 2022-08-05 通用电气公司 用于燃气涡轮发动机的燃烧器
CN115325565A (zh) * 2021-05-11 2022-11-11 通用电气公司 燃烧器稀释孔
CN115342388A (zh) * 2021-05-14 2022-11-15 通用电气公司 具有涡流生成湍流器的燃烧器稀释

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11181273B2 (en) * 2016-09-27 2021-11-23 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Fuel oil axial stage combustion for improved turbine combustor performance
KR102164620B1 (ko) * 2019-06-19 2020-10-12 두산중공업 주식회사 연소기 및 이를 포함하는 가스터빈

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101625123A (zh) * 2008-04-11 2010-01-13 通用电气公司 用于燃烧器衬垫的发散冷却套管及相关方法
CN101799157A (zh) * 2009-01-06 2010-08-11 通用电气公司 用于燃烧器衬套的环冷却及相关方法
EP2644996A2 (en) * 2012-03-29 2013-10-02 Honeywell International Inc. Combustors with quench inserts
EP2977680A2 (en) * 2014-07-03 2016-01-27 United Technologies Corporation Dilution hole assembly
US20170115006A1 (en) * 2015-10-27 2017-04-27 Pratt & Whitney Canada Corp. Effusion cooling holes
US20180010465A1 (en) * 2016-07-11 2018-01-11 United Technologies Corporation Cooling hole with shaped meter

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2916878A (en) * 1958-04-03 1959-12-15 Gen Electric Air-directing vane structure for fluid fuel combustor
GB1271084A (en) * 1968-05-13 1972-04-19 T C Borrie Ltd Improvements in or relating to cartridge-operated hand tools
US5749219A (en) * 1989-11-30 1998-05-12 United Technologies Corporation Combustor with first and second zones
US6351949B1 (en) * 1999-09-03 2002-03-05 Allison Advanced Development Company Interchangeable combustor chute
GB2379499B (en) * 2001-09-11 2004-01-28 Rolls Royce Plc Gas turbine engine combustor
GB2399408B (en) * 2003-03-14 2006-02-22 Rolls Royce Plc Gas turbine engine combustor
FR2897143B1 (fr) * 2006-02-08 2012-10-05 Snecma Chambre de combustion d'une turbomachine
US20120036859A1 (en) * 2010-08-12 2012-02-16 General Electric Company Combustor transition piece with dilution sleeves and related method
US9976487B2 (en) * 2015-12-22 2018-05-22 General Electric Company Staged fuel and air injection in combustion systems of gas turbines
DE102016207057A1 (de) * 2016-04-26 2017-10-26 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Gasturbinenbrennkammer
US11255543B2 (en) * 2018-08-07 2022-02-22 General Electric Company Dilution structure for gas turbine engine combustor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101625123A (zh) * 2008-04-11 2010-01-13 通用电气公司 用于燃烧器衬垫的发散冷却套管及相关方法
CN101799157A (zh) * 2009-01-06 2010-08-11 通用电气公司 用于燃烧器衬套的环冷却及相关方法
EP2644996A2 (en) * 2012-03-29 2013-10-02 Honeywell International Inc. Combustors with quench inserts
EP2977680A2 (en) * 2014-07-03 2016-01-27 United Technologies Corporation Dilution hole assembly
US20170115006A1 (en) * 2015-10-27 2017-04-27 Pratt & Whitney Canada Corp. Effusion cooling holes
US20180010465A1 (en) * 2016-07-11 2018-01-11 United Technologies Corporation Cooling hole with shaped meter

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114857618A (zh) * 2021-02-03 2022-08-05 通用电气公司 用于燃气涡轮发动机的燃烧器
CN115325565A (zh) * 2021-05-11 2022-11-11 通用电气公司 燃烧器稀释孔
CN115342388A (zh) * 2021-05-14 2022-11-15 通用电气公司 具有涡流生成湍流器的燃烧器稀释

Also Published As

Publication number Publication date
US20200041127A1 (en) 2020-02-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110822477B (zh) 用于燃气涡轮发动机燃烧器的稀释结构
CN108019776B (zh) 中心体喷射器微型混合器燃料喷嘴组件
CN109312925B (zh) 波状覆盖物涡旋预混合燃料喷射器组件
CN110220213B (zh) 用于燃气涡轮发动机的燃料喷射器组件
CN110793061A (zh) 用于燃气涡轮发动机燃烧器的稀释结构
CN111197764B (zh) 环形同心燃料喷嘴组件
CN111578311B (zh) 燃料喷嘴组件
US20190024895A1 (en) Combustor dilution structure for gas turbine engine
AU2019271909B2 (en) Premixed fuel nozzle
US11578868B1 (en) Combustor with alternating dilution fence
US11592182B1 (en) Swirler ferrule plate having pressure drop purge passages
US11920790B2 (en) Wavy annular dilution slots for lower emissions
CN115200040A (zh) 用于燃气涡轮发动机燃烧器的稀释喇叭对
US10816210B2 (en) Premixed fuel nozzle
JP2019035573A (ja) ガスタービンエンジン用の渦巻状燃焼器
CN117646919A (zh) 用于燃烧器的声学阻尼器
US11692708B1 (en) Combustor liner having dilution openings with swirl vanes
US11635209B2 (en) Gas turbine combustor dome with integrated flare swirler
US20230094199A1 (en) Annular combustor dilution with swirl vanes for lower emissions
CN115342388A (zh) 具有涡流生成湍流器的燃烧器稀释
US11747019B1 (en) Aerodynamic combustor liner design for emissions reductions
US11815267B2 (en) Combustor liner having cooling dispersing member for localized liner cooling
US12123595B2 (en) Combustor liner having shaped dilution openings
CN118463226A (zh) 用于燃气涡轮的驻涡逆流燃烧器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20200214

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication