CN116608489A - 具有点火管的燃烧器 - Google Patents

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阿乔伊·帕特雷
普拉迪普·奈克
帕鲁马鲁·乌坎蒂
迈克尔·T·巴卡罗
R·纳拉西姆哈·希兰森
曼南帕蒂·G·吉里达兰
迈克尔·A·本杰明
克莱顿·S·库珀
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Abstract

一种具有燃烧区段的涡轮发动机。燃烧区段可以具有燃烧器、至少一个燃料杯和至少一个点火管。燃烧器可以包括燃烧器衬套和圆顶壁，燃烧器衬套和圆顶壁一起至少部分地限定燃烧室。至少一个燃料杯可以包括旋流器和燃料注入器。至少一个点火管可以包括直接流体联接到燃烧室的出口。

Description

具有点火管的燃烧器
相关申请的交叉引用
本申请是2022年2月17日提交的美国临时申请第63/311,242号和2022年3月8日提交的美国专利申请第17/689,070号的继续申请并要求其优先权，其内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开大体涉及用于涡轮发动机的燃烧器，并且更具体地，涉及用于燃烧器的点火系统。
背景技术
燃气涡轮发动机包括涡轮，该涡轮由涡轮发动机的燃烧器内的可燃燃料的燃烧驱动。涡轮发动机利用燃料注入器组件将可燃燃料注入到燃烧器中。燃料注入器组件可以在注入之前将燃料与空气混合以便实现高效燃烧。
附图说明
在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其中：
图1是用于飞行器的涡轮发动机的示意横截面图，该涡轮发动机包括燃烧区段。
图2是从图1的剖切II-II所见的图1的燃烧区段的一部分的示意横截面视图。
图3是适合用作图1的燃烧区段的一般燃烧区段的示意横截面侧视图。
图4是适合在图1的燃烧区段或图3的燃烧区段内使用的点火管的横截面视图，点火管具有点火燃料注入器、压缩空气通道和点火器。
图5A是适合在图1的燃烧器内使用的圆顶壁的示意径向视图，圆顶壁包括相对于至少一个旋流器周向间隔开的至少一个点火管。
图5B是适合在图1的燃烧器内使用的圆顶壁的示意径向视图，圆顶壁包括相对于至少一个旋流器周向间隔开的至少一个点火管。
图6是适合在图1的燃烧区段或图3的燃烧区段内使用的示例性点火管的横截面视图，示例性点火管具有点火燃料注入器、第一压缩空气通道、第二压缩空气通道和点火器。
具体实施方式
本文描述的本公开的方面大体涉及用于涡轮发动机的燃烧区段。燃烧区段包括燃烧室、流体联接到燃料流的燃料注入器、流体联接到压缩空气的旋流器、以及流体联接到燃料流和压缩空气的至少一个点火管，其可以与注入器/旋流器相同。来自燃料注入器的燃料和来自旋流器的压缩空气可以在流出流体出口并进入燃烧室之前混合以限定燃料空气混合物。至少一部分压缩空气和燃料可以在至少一个点火管内混合以限定点火混合物。至少一个点火管可以包括可以点燃点火混合物的至少一个点火器。点火混合物一旦被点燃，就可以从至少一个点火管流出并进入燃烧室，在燃烧室中点火混合物点燃来自流体出口的燃料空气混合物。如本文所述，点火管可以替代被放置在燃烧室内、注入器/旋流器下游的传统点火器。燃料可包括任何合适的燃料。作为非限制性示例，燃料可以包含在燃料注入器下游与压缩气流混合的氢(下文称为含氢燃料)。与传统燃料(例如石油基燃料或石油与合成燃料混合物)相比，含氢燃料通常具有更宽的可燃范围和更快的燃烧速度。含氢燃料的燃烧温度可能高于传统燃料的燃烧温度，使得用于传统燃料的现有发动机设计将无法在升高的温度下操作。如本文所述，燃烧区段提供适合于点燃含氢燃料或燃料与压缩空气的混合物的点火系统。
为了说明的目的，将关于用于飞行器涡轮发动机的涡轮来描述本公开。然而，应当理解，本文描述的本公开的方面不限于此，并且可以在发动机(包括压缩机、发电涡轮)内，以及在非飞行器应用(例如其他移动应用和非移动工业、商业和住宅应用)中具有普遍适用性。
现在将详细参考燃烧器架构，尤其是用于向位于涡轮发动机内的燃烧器提供燃料的燃料注入器和旋流器，其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标记来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似的标记已用于指代本公开的相似或类似的部分。
如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用，以使一个部件与另一个部件区分开来，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
术语“前”和“后”是指涡轮发动机或运载器内的相对位置，并且是指涡轮发动机或运载器的正常操作姿态。例如，对于涡轮发动机，前是指更靠近发动机的位置，而后是指更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。
如本文所用，术语“上游”是指与流体流动方向相反的方向，而术语“下游”是指与流体流动方向相同的方向。术语“前向”或“前”表示在某物的前面，“后向”或“后”表示在某物的后面。例如，当用于流体流动时，前向/前可以表示上游，后向/后可以表示下游。
术语“流体”可以是气体或液体。术语“流体连通”意指流体能够在指定区域之间建立连接。
此外，如本文所用，术语“径向”或“径向地”是指远离共同中心的方向。例如，在涡轮发动机的整体上下文中，径向是指沿着在发动机的中心纵向轴线和发动机外周之间延伸的射线的方向。
单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数引用，除非上下文另有明确指示。此外，如本文所用，术语“组”或“一组”元件可以是任意数量的元件，包括仅一个。
所有方向引用(例如，径向、轴向、近端、远端、上、下、向上、向下、左、右、横向、前、后、顶部、底部、上方、下方、竖直、水平、顺时针、逆时针、上游、下游、前向、后向等)仅用于标识目的，以帮助读者理解本公开，并且不应被解释为限制，特别是关于本文描述的公开的方面的位置、方位或使用的限制。连接引用(例如，附接、联接、连接和接合)将被广义地解释，并且可以包括元件集合之间的中间构件以及元件之间的相对移动，除非另有指示。因此，连接引用不一定意味着两个元件直接连接并且相对于彼此固定。示例性附图仅用于例释的目的，并且在所附附图中反映的尺寸、位置、顺序和相对大小可以变化。单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数引用，除非上下文另有明确指示。此外，如本文所用，术语“组”或“一组”元件可以是任意数量的元件，包括仅一个。
如本文中在整个说明书和权利要求书中所使用的近似语言被应用于修饰可以允许变化而不导致其相关的基本功能改变的任何定量表示。因此，由诸如“大约”、“近似”、“大体上”和“基本上”之类的一个或多个术语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度，或用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度，或用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指代在单个值、值的范围和/或限定值的范围的端点的1％、2％、4％、5％、10％、15％或20％的余量内。在此以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，这种范围被识别并包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另有指示。例如，本文公开的所有范围都包括端点，并且端点能够彼此独立地组合。
图1是涡轮发动机10的示意图。作为非限制性示例，涡轮发动机10可以在飞行器内使用。涡轮发动机10可以至少包括压缩机区段12、燃烧区段14和涡轮区段16。驱动轴18旋转地联接压缩机区段12和涡轮区段16，使得其中一个的旋转影响另一个的旋转，并且限定涡轮发动机10的发动机中心线20。
压缩机区段12可以包括彼此串行流体联接的低压(LP)压缩机22和高压(HP)压缩机24。涡轮区段16可以包括彼此串行流体联接的HP涡轮26和LP涡轮28。驱动轴18可以将LP压缩机22、HP压缩机24、HP涡轮26和LP涡轮28可操作地联接在一起。替代地，驱动轴18可以包括LP驱动轴(未示出)和HP驱动轴(未示出)。LP驱动轴可以将LP压缩机22联接到LP涡轮28，并且HP驱动轴可以将HP压缩机24联接到HP涡轮26。LP线轴可以被限定为LP压缩机22、LP涡轮28和LP驱动轴的组合，使得LP涡轮28的旋转可以将驱动力施加到LP驱动轴，LP驱动轴进而可以使LP压缩机22旋转。HP线轴可以被限定为HP压缩机24、HP涡轮26和HP驱动轴的组合，使得HP涡轮26的旋转可以将驱动力施加到HP驱动轴，HP驱动轴进而可以使HP压缩机24旋转。
压缩机区段12可以包括多个轴向间隔开的级。每一级包括一组周向间隔开的旋转叶片和一组周向间隔开的固定轮叶。用于压缩机区段12的一级的压缩机叶片可以被安装到盘，盘被安装到驱动轴18。用于给定级的每一组叶片可以具有其自己的盘。压缩机区段12的轮叶可以被安装到壳体，壳体可以围绕涡轮发动机10周向延伸。应当理解，压缩机区段12的表示仅仅是示意性的并且可以有任意数量的级。进一步地，预期的是，在压缩机区段12内可以有任何其他数量的部件。
与压缩机区段12类似，涡轮区段16可以包括多个轴向间隔开的级，其中每一级具有一组周向间隔开的旋转叶片和一组周向间隔开的固定轮叶。用于涡轮区段16的一级的涡轮叶片可以被安装到盘，盘被安装到驱动轴18。用于给定级的每一组叶片可以具有其自己的盘。涡轮区段的轮叶可以以周向方式被安装到壳体。要注意的是，可以有任意数量的叶片、轮叶和涡轮级，因为图示的涡轮区段仅仅是示意性的表示。进一步地，预期的是，在涡轮区段16内可以有任何其他数量的部件。
燃烧区段14可以串行设置在压缩机区段12和涡轮区段16之间。燃烧区段14可以流体联接到压缩机区段12和涡轮区段16的至少一部分，使得燃烧区段14至少部分地将压缩机区段12流体联接到涡轮区段16。作为非限制性示例，燃烧区段14可以在燃烧区段14的上游端处流体联接到HP压缩机24，并且在燃烧区段14的下游端处流体联接到HP涡轮26。
在涡轮发动机10的操作期间，环境空气或大气空气经由压缩机区段12上游的风扇(未示出)被吸入压缩机区段12，空气在压缩机区段12处被压缩，限定加压空气。然后，加压空气可以流入燃烧区段14，加压空气在燃烧区段14处与燃料混合并被点燃，从而生成燃烧气体。HP涡轮26从这些燃烧气体中提取一些功，HP涡轮26驱动HP压缩机24。燃烧气体被排出到LP涡轮28中，LP涡轮28提取附加功来驱动LP压缩机22，并且排气最终经由涡轮区段16下游的排气区段(未示出)从涡轮发动机10被排出。LP涡轮28的驱动驱动了LP线轴，以使风扇(未示出)和LP压缩机22旋转。加压气流和燃烧气体可以一起限定流过涡轮发动机10的风扇、压缩机区段12、燃烧区段14和涡轮区段16的工作气流。
图2描绘了燃烧区段14沿图1的线II-II的横截面视图。燃烧区段14可以包括围绕涡轮发动机10的发动机中心线20设置的初级燃料注入器30的环形布置。每个初级燃料注入器30可以连接到燃烧器32。应当理解，初级燃料注入器30的环形布置可以是一个或多个燃料注入器，并且初级燃料注入器30中的一个或多个可以具有不同的特性。取决于其中定位有燃烧器32的发动机的类型，燃烧器32可以具有罐形、罐环形或环形布置。在非限制性示例中，环形布置被示出和设置在壳体34内。燃烧器32由燃烧器衬套36限定。包括圆顶壁44的圆顶组件42连同燃烧器衬套36可以限定环形围绕发动机中心线20的燃烧室46。至少一个初级燃料注入器30(示出为围绕发动机中心线20环形布置的多个初级燃料注入器)流体联接到燃烧室46。压缩空气通道50可以至少部分地由燃烧器衬套36和壳体34限定。
图3描绘了适合用作图1的燃烧区段14的一般燃烧区段52的示意横截面视图。燃烧区段52可以包括燃料注入器76的环形布置，每个燃料注入器76连接到燃烧器80。应当理解，燃料注入器76的环形布置可以是一个或多个燃料注入器，并且燃料注入器76中的一个或多个可以具有不同特性，并且示出的一个燃料注入器76仅用于说明目的而不是意图限制。取决于燃烧器80位于其中的涡轮发动机的类型，燃烧器80可以具有罐形、罐环形或环形布置。在非限制性示例中，环形布置被示出和设置在壳体78内。燃烧器80可以包括环形燃烧器衬套82、包括圆顶壁114的圆顶组件84，它们绕纵向轴线(LA)共同限定燃烧室86。压缩空气通道88可以至少部分地由环形燃烧器衬套82和壳体78限定。至少一个燃料注入器76流体联接到燃烧室86。通道可以流体连接压缩空气通道88和燃烧器80。通道可以由位于环形燃烧器衬套82中的至少一组稀释开口90限定。
燃料注入器76可以联接到圆顶组件84并设置在圆顶组件84内、在火炬锥91的上游，以限定燃料出口94。燃料注入器76可以包括可适于接收燃料流(F)(例如，含氢燃料)的燃料入口96和在燃料入口96和燃料出口94之间延伸的线性燃料通路100。旋流器102可以设置在圆顶入口98处，以使进入的空气在离开燃料注入器76的燃料(F)附近旋流，并提供进入燃烧器80的空气和燃料的均匀混合物。如本文所用，术语“旋流”或其迭代可以指流体在至少两个方向(例如，径向、周向和/或轴向)上的定向移动。“旋流”可以形成为扭曲或螺旋图案。
环形燃烧器衬套82可由壁104限定，壁104具有至少部分地限定燃烧室86的外表面106和内表面108。壁104可由一个连续的整体部分制成或可以是组装在一起以限定环形燃烧器衬套82的多个整体部分。作为非限制性示例，外表面106可限定壁104的第一部分，而内表面108可限定壁104的第二部分，当它们组装在一起时形成环形燃烧器衬套82。如本文所述，壁104包括至少一组稀释开口90。进一步设想环形燃烧器衬套82可以是任何类型的环形燃烧器衬套82，包括但不限于双壁衬套或砖形衬套。
在操作期间，压缩空气(C)可以通过压缩空气通道88从压缩机区段12流到燃烧器80。环形燃烧器衬套82中的至少一组稀释开口90允许至少一部分压缩空气(C)从压缩空气通道88通向燃烧室86，该部分限定稀释气流(D)。
一些压缩空气(C)可以与来自燃料注入器76的燃料(F)混合，其可以被一个或多个点火器(未示出)点燃以生成燃烧气体(G)。燃烧气体(G)使用通过至少一组稀释开口90供应的稀释气流(D)混合，并在燃烧室86内混合，之后燃烧气体(G)流过燃烧器出口112并进入涡轮区段16。
图4是适合在图1的燃烧区段14或图3的燃烧区段52内使用的点火管130的横截面视图。点火管130可以延伸通过至少部分地限定燃烧室144的燃烧室壁152。作为非限制性示例，燃烧室壁152可以是圆顶壁(例如，圆顶壁114)或燃烧器衬套(例如，环形燃烧器衬套82)的一部分。圆顶壁和燃烧衬套可以共同限定燃烧室144。点火管130可以包括点火器壁148、点火燃料注入器132、压缩空气通道134和点火器140。压缩空气通道134、点火燃料注入器132和点火器140都可以延伸通过点火器壁148的对应部分。点火燃料注入器132可以包括燃料流136。压缩空气通道134可以包括压缩空气138。燃料136和压缩空气138可以在点火燃料注入器132的下游混合以限定点火混合物142。点火器140可以被构造为点燃点火混合物142。点燃的点火混合物142然后可以流出点火管130。
点火管130可以由延伸通过点火管130的中心线轴线146限定。中心线轴线146可以平行于燃烧室144的纵向轴线(例如，图3的纵向轴线(LA))。或者，中心线轴线146可以不平行于燃烧室144的纵向轴线。中心线轴线146还可以平行于发动机中心线(例如，图1-2的发动机中心线20)。或者，中心线轴线146可以不平行于发动机中心线。
点火管130的点火器壁148可以形成为限定流体沟道150的管状壁。压缩空气138和燃料136可以在流体沟道150内混合和点燃。点火器壁148可以包括一个或多个开口，一个或多个开口被构造成接受或以其他方式形成压缩空气通道134或点火燃料注入器132的一部分。点火管130的点火器壁148可以从上游端(例如，点火器壁148的对应于点火燃料注入器132和压缩空气通道134的一部分)会聚到下游端(例如，点火器壁148的对应于燃烧室壁152的一部分)。如图所示，点火器壁148可以从上游端非线性地和非恒定地会聚到下游端。然而，应当理解，当沿平行于中心线轴线146延伸并与点火器壁148相交的平面观察时，点火器壁148可以采用任何合适的形状。作为非限制性示例，点火器壁148可以从上游端非线性地、线性地、非恒定地、恒定地延伸到下游端，从上游端至少部分地发散(例如，一部分会聚)或会聚到下游端。
燃烧室144可以相对于纵向轴线(例如，图3的纵向轴线(LA))延伸轴向长度。作为非限制性示例，点火管130可以相对于燃烧室144的轴向长度沿燃烧室144的前部设置。作为非限制性示例，点火管130可以设置在燃烧室144的轴向长度的0倍至0.4倍之间。在点火管130设置在燃烧室144的轴向长度的0倍处的情况下，点火管130可以沿燃烧室的轴向最前部分(例如，圆顶壁)设置。在点火管130延伸通过大于燃烧室144的轴向长度的0倍的部分的情况下，点火管130可以延伸通过燃烧室144的任何部分，该部分相对于纵向轴线在燃烧室的最前部分的轴向后方(例如，燃烧器衬套)。
点火燃料注入器132可以延伸通过点火器壁148。点火燃料注入器132可以流体联接到燃料136。点火燃料注入器132可以将燃料136供应到流体沟道150。燃料136可以是任何合适的燃料，例如但不限于图3的燃料流(F)。燃料136可以是含氢燃料流。作为非限制性示例，燃料136可以是纯氢。
压缩空气通道134可以至少部分地由形成在点火器壁148内的开口限定。作为非限制性示例，点火器壁148可以包括相对于中心线轴线146绕整个点火器壁148周向延伸的连续周向狭缝或周向沟道，其可以限定压缩空气通道134。作为非限制性示例，点火器壁148可以包括相对于中心线轴线146绕点火器壁148周向或轴向地设置的一组离散通道或孔口，其可以限定压缩空气通道134。压缩空气通道134可以包括压缩空气138。压缩空气通道134可以将压缩空气138流体联接到流体沟道150。压缩空气138可以是任何合适的压缩气流，例如图3的压缩气流(C)。压缩空气通道134可以被构造成在任何合适的方向上将压缩空气138供应到点火管130。作为非限制性示例，压缩空气通道134可以通过压缩空气通道134的定位至少部分地使压缩空气138旋流。作为非限制性示例，压缩空气通道134可以沿点火器壁148的一部分形成，使得流过压缩空气通道134并进入流体沟道的压缩空气138被旋流。因此，压缩空气通道134可以被构造为将压缩空气138作为旋流压缩空气或非旋流压缩空气供应到点火管130。
点火燃料注入器132可以以任何合适的方式将燃料136供应到点火管130。作为非限制性示例，点火燃料注入器132可以在轴向方向上供应燃料136作为离开点火燃料注入器132的燃料射流。作为非限制性示例，点火燃料注入器132可以使燃料136旋流，使得燃料136作为旋流燃料流进入流体沟道150。这可以用于提高点火管130内的燃料136和压缩空气138的混合效率(例如，混合的均匀性)。一旦点火混合物142被点燃，这最终增加了点火效率。
点火器140可以延伸通过点火器壁148的一部分并联接到流体沟道150。作为非限制性示例，点火器140可以延伸通过点火器壁148的一部分并进入流体沟道150。点火器140可以设置在点火器壁148上的任何轴向位置处。点火器140可以被构造成点燃流体沟道150内的点火混合物142。点火器140可以是构造成点燃点火混合物142的任何合适的点火器。作为非限制性示例，点火器140可以是火花点火器、等离子点火器、喷灯、激光点火器或其任何组合。
点火管130可以延伸通过面向燃烧室144的燃烧室壁152。流体沟道150可以包括直接流体联接到燃烧室144的出口160。如图所示，点火管130可以相对于中心线轴线146轴向延伸通过燃烧室壁152。然而，应当理解，点火管130可以相对于中心线轴线146以一定角度延伸或径向延伸通过燃烧室壁152。
图5A是延伸通过燃烧室壁152的点火管130的示意轴向视图。图5A是从燃烧室144朝向燃烧室壁152看的示意图。燃烧室壁152可以是燃烧器衬套的一部分或圆顶壁。作为非限制性示例，如图所示，燃烧室壁152是圆顶壁。一组点火管130可以相对于涡轮发动机的发动机中心线120(例如，图1-2的发动机中心线20)在燃料杯154的环形阵列之间周向间隔开。作为非限制性示例，发动机中心线120可以与图4的中心线轴线146成直线、对应或平行。或者，发动机中心线120可以不平行于中心线轴线146。燃料杯154的环形阵列可以相对于发动机中心线120绕燃烧室壁152周向间隔开。燃料杯154的环形阵列中的每个燃料杯可以包括旋流器(例如，图3的旋流器102)和燃料注入器(例如，图3的燃料注入器76)。燃料杯154的环形阵列中的每个燃料杯可以经由燃料出口(例如，图3的燃料出口94)流体联接到燃烧室。燃料杯154的环形阵列可由燃烧区段的一部分限定，该部分包括在流入燃烧室之前未被点燃的燃料流或燃料与压缩空气的混合物。虽然示出为罐环形燃烧器，但应当理解，点火管130可以设置在任何合适的燃烧器的燃烧室壁152内。作为非限制性示例，点火管130可以设置在环形燃烧器或罐形燃烧器的燃烧室壁152内。
燃料杯154的环形阵列可以绕燃烧室壁152周向间隔开，以限定燃料杯154的环形阵列。任意数量的一个或多个燃料杯可以沿燃烧室壁152设置。旋流器和燃料注入器的组合可以限定单个燃料杯154，其可以另外被称为燃料杯。这样，燃料杯154的环形阵列可以限定为燃料杯环形阵列。
该组点火管130中的每个点火管可以延伸通过圆顶壁的相应第一部分。燃料杯154的环形阵列中的每个燃料杯154可以延伸通过圆顶壁的相应第二部分。第一部分不同于第二部分并且与第二部分间隔开。第一部分可以相对于第二部分并相对于发动机中心线120周向或径向间隔开。作为非限制性示例，该组点火管130中的每个点火管可以相对于发动机中心线120在燃料杯154的环形阵列中的燃料杯之间周向间隔开。此外，该组点火管130可以与燃料杯154的环形阵列径向间隔开。作为非限制性示例，至少一个点火管130可以与发动机中心线120间隔开第一径向距离，并且至少一个燃料杯154中的至少一个可以与发动机中心线120间隔开第二径向距离，其中第一径向距离大于第二径向距离。如图所示，该组点火管130可以彼此等距间隔开。换句话说，该组点火管130中的每个点火管130可以与燃料杯154的环形阵列中的相同数量的燃料杯间隔开。作为非限制性示例，该组点火管130中的每个点火管130被放置在燃料杯154的环形阵列中的每三个燃料杯154之后。这样，燃烧室壁152可以包括一个点火管130后面跟着三个燃料杯154的重复模式。然而，应当理解，可以有任意数量的点火管130间隔在燃料杯154的环形阵列中的任意数量的燃料杯之间。虽然示出了三个点火管130和九个燃料杯154，但应当理解，可以有任意数量的一个或多个点火管130和任意数量的燃料杯154。
现在参考图4和5A，在燃烧区段52的操作期间，燃料136可以通过点火燃料注入器132流入点火管130。压缩空气138可以流过压缩空气通道134。燃料136和压缩空气138可以在流体沟道150内混合以形成点火混合物142，点火混合物142然后由点火器140点燃。点燃的点火混合物142然后可以流出点火管130并进入燃烧室144。作为非限制性示例，点燃的点火混合物142可以作为明火从点火管130流出。设想点火管130的形状可以用于确保点火管130按预期或期望操作。作为非限制性示例，点火器壁148的结构(例如，至少部分地从上游端会聚到下游端)可用于确保点火管130按预期或期望操作。点火器壁148的会聚结构可以增加压缩空气138、燃料136或点火混合物142的速度。这又确保明火不会在靠近压缩空气通道134或点火燃料注入器132的点火管130的区域中传播。作为非限制性示例，这确保在点火燃料注入器132内不会发生火焰保持(例如，连续火焰的传播)。
在燃料136和压缩空气138被供给到点火管130的流体沟道150之后或时，燃料流和压缩空气也可以分别被供给到至少一个燃料注入器和旋流器(例如，图3的燃料流(F)和压缩空气(C))，在此燃料流和压缩空气混合以限定燃料空气混合物，燃料空气混合物然后可以通过燃料杯154的环形阵列供给到燃烧室144。点火管130内的燃料136和压缩空气138可以分别与燃料注入器和旋流器内的燃料流和压缩空气相同。然后，火焰(通过点燃点火混合物142生成)可以点燃燃烧室144内的燃料空气混合物。这样，点火管130可以充当来自燃料注入器和旋流器的燃料空气混合物的点火源。点燃的燃料空气混合物和点燃的点火混合物142可以一起或彼此独立地用于生成燃烧气体(例如，图3的燃烧气体(G))，其最终可以用于驱动涡轮发动机。
设想流体沟道150内的点火混合物142的体积可以小于从燃料杯154的环形阵列流动的燃料空气混合物的总体积。换言之，仅总燃料流的一小部分(例如，燃料136与每个燃料杯154上游的燃料注入器内的燃料流结合)需要被点燃，以便点燃燃烧室144内的剩余燃料或燃料空气混合物。
点火管130可以在涡轮发动机的启动或正常操作期间使用。在启动期间使用点火管130的情况下，燃料136可以选择性地供应到至少一个点火管130，而不供应到设置在燃料杯154的环形阵列上游的燃料注入器。作为非限制性示例，压缩空气138可以在燃料136被供应到点火管130的同时被提供到点火管130。由于涡轮发动机尚未完全启动，并且压缩空气138在正常操作期间可以来自涡轮发动机的压缩机区段，因此启动期间的压缩空气138可以来自不同的源。作为非限制性示例，启动期间的压缩空气138可以来自空气涡轮启动器、辅助发电机、泵等。在任何情况下，点火混合物142在流体沟道150内生成并点燃。点燃的点火混合物142然后可以作为明火流入燃烧室144。可以设想，此时，燃料和压缩空气然后可以被供给到燃料注入器和旋流器的至少一部分，在此燃料和压缩空气作为燃料空气混合物最终流过燃料杯154的环形阵列的至少一部分，燃料空气混合物然后可以被来自点燃的点火混合物142的明火点燃。一旦点燃，燃料空气混合物和点燃的点火混合物142可以生成燃烧气体。或者，点燃的点火混合物142可以足以生成完全启动涡轮发动机所需的燃烧气体(例如，压缩机区段正在生成压缩空气)。一旦涡轮发动机完全启动，燃料和压缩空气可以供应到至少一个燃料注入器和至少一个旋流器，以限定流过燃料杯154的环形阵列的燃料空气混合物。该燃料空气混合物然后可以被已经点燃的点火混合物142点燃，以生成继续涡轮发动机的操作所需的燃烧气体。
在点燃燃烧室144中的燃料空气混合物之后，该组点火管130中的每个点火管130可以被单独或共同控制。作为非限制性示例，在燃烧室144中已经发生点火之后，只有压缩空气138可以被供给通过点火管130的至少一部分。这又为燃烧室提供附加压缩空气源，这最终影响燃烧室144内的火焰的形状或轮廓。控制燃烧室144内的火焰的形状或轮廓可以通过不允许火焰扩展到衬套来最终帮助提高燃烧器衬套的耐久性并减少燃烧室144内的燃烧动力学。如本文所用，术语“燃烧动力学”或其迭代可以指由于燃烧室内的燃料和压缩空气的混合物的点燃而在燃烧器内发生的声压振荡的生成。设想燃烧动力学的控制可以最终增加燃烧区段的寿命。此外，点火管130的输出的控制可用于在燃烧室144内产生稀火焰。如本文所用，稀火焰可以指与富火焰相比通过较少使用燃料生成的火焰。与使用富火焰相比，使用稀火焰不会降低涡轮发动机的整体效率，但是，它会减少离开燃烧室144的流体中的污染物总量(例如，NOx排放物)，因为更少的燃料被点燃以产生火焰。这样，点火管130的输出的控制可用于产生稀火焰，这可以最终减少涡轮发动机具有的环境影响。
图5B是包括适合在图1的燃烧器80内使用的示例性点火管230的示例性燃烧室壁252的示意径向视图。点火管230类似于点火管130，因此，相似部分将用增加到200系列的相似数字标识，应当理解，除非另有说明，否则点火管130的相似部分的描述适用于点火管130。
一组点火管230相对于涡轮发动机的发动机中心线220绕燃烧室壁252周向间隔开，发动机中心线220可以与图4的中心线轴线146成直线、平行或以其他方式对应于图4的中心线轴线146。或者，发动机中心线220可以不平行于中心线轴线146。点火管230可以设置为距发动机中心线220第一径向距离，而至少一个燃料杯154可以设置为距发动机中心线220第二径向距离。第一距离可以等于或小于第二径向距离。该组点火管230中的每个点火管可以设置成邻近燃料杯254的环形阵列中的至少一个燃料杯。该组点火管230中的点火管可以在燃料杯254之间等距或不等距地间隔开。作为非限制性示例，可以在相邻点火管130之间提供任意数量的燃料杯254(例如，在每两个相邻点火管130之间可以有零个、一个、两个、三个、四个等燃料杯254)。作为非限制性示例，可以在两个相邻燃料杯254之间放置任意数量的点火管130(例如，在两个相邻的燃料杯254之间可以有零个、一个、两个、三个等点火管130)。
图6是适合在图1的燃烧区段14或图3的燃烧区段52内使用的示例性点火管330的横截面视图。点火管330与点火管130、230类似，因此，相似部分将用增加到300系列的相似数字标识，应当理解，除非另有说明，否则点火管130、230的相似部分的描述适用于点火管330。
点火管330可以包括限定流体沟道350的点火器壁348，流体沟道350具有流体联接到燃烧室344的出口360。点火管330可以延伸通过面向燃烧室344的一部分的燃烧室壁352。点火管330可以由中心线轴线346限定。点火燃料注入器332可以延伸通过点火器壁348并且包括燃料流336。至少一个压缩空气通道334可以形成为通过点火器壁348或在点火器壁348内形成，并且包括压缩空气338。点火燃料注入器332和压缩空气通道334可以分别将燃料336和压缩空气338流体联接到流体沟道350。压缩空气338和燃料336可以在点火管330内混合以限定点火混合物342。点火器340可以延伸通过点火器壁348并点燃点火管330内的点火混合物342。
除了至少一个压缩空气通道334包括第一压缩空气通道356和第二压缩空气通道358之外，点火管330类似于点火管130。第一压缩空气通道356可以在第一方向上延伸通过点火器壁348，而第二压缩空气通道358可以在不同于第一方向的第二方向上延伸通过点火器壁348。作为非限制性示例，第一压缩空气通道356可以径向延伸通过点火器壁348，而第二压缩空气通道可以相对于中心线轴线346轴向延伸通过点火器壁348。此外，第一压缩空气通道356和第二压缩空气通道358可以相对于中心线轴线346彼此径向或轴向移位。与压缩空气通道134相似，第一压缩空气通道356或第二压缩空气通道358可以形成为连续狭缝或沟道，或点火器壁348内的离散通路。第一压缩空气通道356或第二压缩空气通道358中的至少一个通路可以形成在延伸通过点火器壁348的对应部分的任何形状的孔(例如但不限于椭圆孔、圆形孔、跑道、槽、矩形孔或其任意组合)中。虽然被称为第一压缩空气通道356和第二压缩空气通道358，但是应当理解，第一压缩空气通道356和第二压缩空气通道358可以包括延伸通过点火器壁348的对应部分的任意数量的一个或多个离散孔、槽或沟道。
第一压缩空气通道356可以包括相对于彼此轴向间隔开的一组第一压缩空气通道。第二压缩空气通道358可以包括相对于彼此径向间隔开的一组第二压缩空气通道。
压缩空气338可以被供给到第一压缩空气通道356和第二压缩空气通道358。替代地，压缩空气338可以选择性地供给到彼此独立的第一压缩空气通道356或第二压缩空气通道。换句话说，压缩空气338可以选择性地供给到第一压缩空气通道356、第二压缩空气通道358中的一个，或者第一压缩空气通道356和第二压缩空气通道358两者。设想的是，压缩空气338可以供给到该组第一压缩空气通道356或该组第二压缩空气通道358中的至少一个通路的子集。
在操作期间，压缩空气338可以通过第一压缩空气通道356和第二压缩空气通道358供给。通过第一压缩空气通道356供给的压缩空气338可以作为旋流压缩空气进入点火管330，而通过第二压缩空气通道358供给的压缩空气338可以作为轴向或单向压缩空气(例如，在单个方向上延伸)进入点火管330。来自第一压缩空气通道356的压缩空气338可以与来自第二压缩空气通道358的压缩空气338混合，以限定流过点火管330的整体压缩空气。当与图4的点火管130中的压缩空气138相比时，由于压缩空气338的多个空气射流的相互作用，来自第一压缩空气通道356和第二压缩空气通道358的点火管330的整体压缩空气能够在点火管330内实现更高的湍流。当与点火管130相比时，这最终会导致压缩空气338与燃料336的更好混合。改进或更好的混合又导致点火管330内的更可靠或更容易点燃的点火混合物342。此外，来自第二压缩空气通道358的压缩轴向空气338增加燃料336在轴向方向上的速度。这最终降低了点火燃料注入器332内的火焰保持的可能性。将理解的是，作为非限制性示例，第一压缩空气通道356和第二压缩空气通道358可以被构造为将压缩空气338作为旋流压缩空气或非旋流压缩空气供应到点火管330。在另一个非限制性示例中，点火燃料注入器332可以被构造为将燃料336作为旋流或非旋流燃料供应到点火管330。旋流压缩空气338和/或燃料336增加混合，这又导致更可靠的点火，如本文所述
本公开的益处包括燃烧器，该燃烧器包括含氢燃料。含氢燃料比传统燃料(例如，不含氢的燃料)具有更高的火焰温度。也就是说，氢或氢混合燃料通常比传统燃料(如石油基燃料，或石油和合成燃料混合物)具有更宽的可燃范围和更快的燃烧速度。传统燃烧器包括延伸通过燃烧器衬套的点火器，点火器直接点燃燃料空气混合物(例如，来自燃料注入器/旋流器的燃料和压缩空气的混合物)。这些点火器可以设置在燃料和压缩空气的混合物被引入燃烧室的下游。如果在这种情况下使用纯氢，则氢一旦进入燃烧室就会扩散；意味着氢会进入燃烧区段的不需要区域。这种扩散将最终导致燃烧室中不受控制的燃烧(例如，不在期望的位置、形状等)。设想通过控制燃料和空气混合物的点火来控制燃烧室中的燃烧可以提供可有效地使用含氢燃料作为燃料源的燃烧器。如本文所述，燃烧器包括用于代替传统点火器的点火管。含氢燃料可以在点火管内被点燃。这为点火创造了受控空间，使得可以控制点火管的输出(例如，明火)。换句话说，氢可以在点火管内被点燃。点燃的氢可以作为火焰离开点火管，该火焰然后可以用作燃烧室中的燃料和空气混合物(例如，来自本文所述的至少一个燃料杯)的点火源。这最终导致燃烧室中的控制燃烧，从而确保燃烧不会发生在燃烧区段的任何不需要区域中。当点火管不被用作点火源时，火焰的形状也可以通过点火管的选择性操作(例如，通过仅将压缩空气供给到点火管的至少一个子集，如本文所述)来控制。此外，不使用点火管作为点火源的这种操作(例如，在已经发生点火之后)可以用于在燃烧室内产生稀火焰。与使用含氢燃料而不是传统燃料相关联的进一步益处是，与传统燃料相比，含氢燃料在燃烧时生成较少的碳污染物而不会牺牲发动机性能。除此之外，点火管可用于产生稀火焰，这进一步减少了在燃料空气混合物的燃烧期间或在涡轮发动机的操作期间生成的污染物总量。因此，与传统涡轮发动机相比，具有含氢燃料而不是传统燃料的燃烧区段导致更环保的涡轮发动机，其产生更少的碳污染物。
在尚未描述的范围内，各个方面的不同特征和结构可以根据需要组合使用或相互替代使用。一个特征没有在所有示例中示出并不意味着它不能被如此示出，而是为了描述的简洁而这样做。因此，可以根据需要混合和匹配不同方面的各种特征以形成新方面，无论新方面是否被明确描述。本文描述的特征的所有组合或排列都被本公开覆盖。
本书面描述使用示例来描述本文描述的公开的方面，包括最佳模式，并且还使本领域的任何技术人员能够实践本公开的方面，包括制作和使用任何装置或系统以及进行任何结合的方法。本公开的各方面的可专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例具有与权利要求的文字语言没有区别的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的文字语言没有实质性差异的等同结构元件，则这些其他示例意图落入权利要求的范围内。
本公开的进一步方面由以下条项的主题提供：
一种涡轮发动机，包括燃烧区段，所述燃烧区段包括：燃烧器，所述燃烧器具有燃烧器衬套和圆顶壁，所述燃烧器衬套和所述圆顶壁至少部分地限定燃烧室；至少一个燃料杯，所述至少一个燃料杯设置在所述圆顶壁中并且包括燃料注入器和旋流器；以及至少一个点火管，所述至少一个点火管包括流体沟道、直接流体联接到所述燃烧室的出口和联接到所述流体沟道的点火器。
根据前述条项中任一项所述的涡轮发动机，其中，所述至少一个点火管包括具有压缩空气的压缩空气通道和具有燃料的点火燃料注入器，其中所述压缩空气和所述燃料两者流体联接到所述流体沟道。
根据前述条项中任一项所述的涡轮发动机，其中，所述至少一个点火管由中心线轴线限定，并且其中所述压缩空气通道使所述压缩空气相对于所述中心线轴线旋流。
根据前述条项中任一项所述的涡轮发动机，其中，所述至少一个点火管由中心线轴线限定，并且其中所述点火燃料注入器使所述燃料相对于所述中心线轴线旋流。
根据前述条项中任一项所述的涡轮发动机，其中，所述压缩空气通道包括第一压缩空气通道和第二压缩空气通道，所述第一压缩空气通道在第一方向上延伸通过所述至少一个点火管的第一部分，所述第二压缩空气通道在不同于所述第一方向的第二方向上延伸通过所述至少一个点火管的第二部分，所述第二部分不同于所述第一部分。
根据前述条项中任一项所述的涡轮发动机，其中，通过所述第一压缩空气通道供给的压缩空气是旋流压缩空气，并且通过所述第二压缩空气通道供给的压缩空气是非旋流压缩空气。
根据前述条项中任一项所述的涡轮发动机，其中，所述至少一个点火管由中心线轴线限定，并且其中所述第一压缩空气通道相对于所述中心线轴线径向延伸通过所述至少一个点火管，并且所述第二压缩空气通道相对于所述中心线轴线轴向延伸通过所述至少一个点火管。
根据前述条项中任一项所述的涡轮发动机，其中，所述至少一个点火管沿所述燃烧器衬套或所述圆顶壁中的一个设置。
根据前述条项中任一项所述的涡轮发动机，其中，所述至少一个点火管沿所述圆顶壁设置，并且其中所述至少一个点火管和所述至少一个燃料杯各自沿所述圆顶壁的相应部分设置。
根据前述条项中任一项所述的涡轮发动机，其中，所述涡轮发动机限定发动机中心线，并且其中所述至少一个点火管相对于所述发动机中心线与所述至少一个燃料杯周向间隔开或与所述至少一个燃料杯周向且径向间隔开。
根据前述条项中任一项所述的涡轮发动机，其中，所述至少一个点火管包括在多个点火管内，每个点火管沿所述圆顶壁的相应部分设置，并且所述至少一个燃料杯设置在燃料杯环形阵列内，每个燃料杯沿所述圆顶壁的相应部分设置。
根据前述条项中任一项所述的涡轮发动机，其中，所述多个点火管中的每个点火管相对于彼此和所述发动机中心线周向间隔开。
根据前述条项中任一项所述的涡轮发动机，其中，所述燃料杯环形阵列中的至少一个燃料杯设置在所述多个点火管中的两个周向相邻的点火管之间。
根据前述条项中任一项所述的涡轮发动机，其中，在所述涡轮发动机启动期间，仅向所述至少一个点火管而不向所述至少一个燃料杯供应所述燃料，并且其中所述至少一个点火管点燃所述流体沟道中的燃料和压缩空气的混合物以限定点燃的燃料混合物，所述点燃的燃料混合物在燃料或压缩空气供应到所述至少一个燃料杯之前供应到所述燃烧室。
根据前述条项中任一项所述的涡轮发动机，其中，在所述涡轮发动机启动之后，所述至少一个点火管可以向所述燃烧室仅选择性地供应所述压缩空气。
根据前述条项中任一项所述的涡轮发动机，其中，所述至少一个点火管由延伸通过所述至少一个点火管的中心线轴线限定，并且所述燃烧室由纵向轴线限定，并且其中所述中心线轴线平行于或不平行于所述纵向轴线。
根据前述条项中任一项所述的涡轮发动机，其中，所述燃料是含氢燃料。
根据前述条项中任一项所述的涡轮发动机，其中，所述燃烧器是罐环形燃烧器、罐形燃烧器或环形燃烧器中的一种。
一种燃烧器，包括：燃烧器衬套和圆顶壁，所述燃烧器衬套和所述圆顶壁至少部分地限定燃烧室；至少一个燃料杯，所述至少一个燃料杯设置在所述圆顶壁中并且包括燃料注入器和旋流器；以及至少一个点火管，所述至少一个点火管包括流体沟道、直接流体联接到所述燃烧室的出口和联接到所述流体沟道的点火器。
根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述至少一个点火管包括具有压缩空气的压缩空气通道和具有燃料的点火燃料注入器，其中所述压缩空气和所述燃料两者流体联接到所述流体沟道。
根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述至少一个点火管由中心线轴线限定，并且其中所述压缩空气通道使所述压缩空气相对于所述中心线轴线旋流。
根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述至少一个点火管由中心线轴线限定，并且其中所述点火燃料注入器使所述燃料相对于所述中心线轴线旋流。
根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述压缩空气通道包括第一压缩空气通道和第二压缩空气通道，所述第一压缩空气通道在第一方向上延伸通过所述至少一个点火管的第一部分，所述第二压缩空气通道在不同于所述第一方向的第二方向上延伸通过所述至少一个点火管的第二部分，所述第二部分不同于所述第一部分。
根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，通过所述第一压缩空气通道供给的压缩空气是旋流压缩空气，并且通过所述第二压缩空气通道供给的压缩空气是非旋流压缩空气。
根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述至少一个点火管由中心线轴线限定，并且其中所述第一压缩空气通道相对于所述中心线轴线径向延伸通过所述至少一个点火管，并且所述第二压缩空气通道相对于所述中心线轴线轴向延伸通过所述至少一个点火管。
根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述至少一个点火管沿所述燃烧器衬套或所述圆顶壁中的一个设置。
根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述至少一个点火管沿所述圆顶壁设置，并且其中所述至少一个点火管和所述至少一个燃料杯各自沿所述圆顶壁的相应部分设置。
根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述燃烧室限定纵向轴线，并且其中所述至少一个点火管相对于所述纵向轴线与所述至少一个燃料杯周向间隔开或与所述至少一个燃料杯周向且径向间隔开。
根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述至少一个点火管包括在多个点火管内，每个点火管沿所述圆顶壁的相应部分设置，并且所述至少一个燃料杯设置在燃料杯环形阵列内，每个燃料杯沿所述圆顶壁的相应部分设置。
根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述多个点火管中的每个点火管相对于彼此和所述发动机中心线周向间隔开。
根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述燃料杯环形阵列中的至少一个燃料杯设置在所述多个点火管中的两个周向相邻的点火管之间。
根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，在所述燃烧器启动期间，仅向所述至少一个点火管而不向所述至少一个燃料杯供应所述燃料，并且其中所述至少一个点火管点燃所述流体沟道中的燃料和压缩空气的混合物以限定点燃的燃料混合物，所述点燃的燃料混合物在燃料或压缩空气供应到所述至少一个燃料杯之前供应到所述燃烧室。
根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，在所述燃烧器启动之后，所述至少一个点火管可以向所述燃烧室仅选择性地供应所述压缩空气。
根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述至少一个点火管由延伸通过所述至少一个点火管的中心线轴线限定，并且所述燃烧室由纵向轴线限定，并且其中所述中心线轴线平行于或不平行于所述纵向轴线。
根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述燃料是含氢燃料。
根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述燃烧器是罐环形燃烧器、罐形燃烧器或环形燃烧器中的一种。
根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述燃烧室限定纵向轴线，其中所述燃烧室相对于所述纵向轴线延伸轴向长度，并且其中所述点火管沿所述燃烧室的一部分延伸，所述燃烧室的一部分是所述轴向长度的0至0.4倍，其中0对应于所述圆顶壁的一部分。
根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述燃烧室由纵向轴线限定，并且其中所述至少一个点火管和所述至少一个燃料杯各自沿所述圆顶壁的相应部分设置并且相对于所述纵向轴线彼此周向间隔开。
一种操作具有燃烧区段的涡轮发动机的方法，所述燃烧区段具有圆顶壁和燃烧器衬套，所述圆顶壁和所述燃烧器衬套一起至少部分地限定燃烧室，所述燃烧区段进一步包括设置在所述圆顶壁上的至少一个燃料杯和点火管，所述点火管包括流体沟道、直接流体联接到所述燃烧室的出口和联接到所述流体沟道的点火器，所述方法包括在所述点火管中接收燃料流和压缩空气，所述燃料和所述压缩空气在所述点火管内混合以限定燃料和空气的第一混合物；经由所述点火器点燃所述点火管内的所述燃料和所述压缩空气的第一混合物以限定火焰；将所述火焰供应到所述燃烧室；经由所述至少一个燃料杯将燃料和空气的第二混合物供应到所述燃烧室；以及经由所述火焰点燃所述燃料和空气的第二混合物。
根据任何前述条项所述的方法，进一步包括在所述火焰已经供应到所述燃烧室之后，经由所述至少一个燃料杯将所述燃料和空气的第二混合物供应到所述燃烧室。
根据任何前述条项所述的方法，进一步包括在所述第二混合物被所述火焰点燃之后，停止在所述点火管内接收所述燃料流或所述压缩空气中的至少一个。
根据任何前述条项所述的方法，进一步包括在所述第二混合物被所述火焰点燃之后停止在所述点火管内接收所述燃料流。
根据任何前述条项所述的方法，进一步包括在所述燃料和空气的第二混合物被点燃之后经由所述点火管仅将压缩空气供应到所述燃烧室。
根据任何前述条项所述的方法，进一步包括在所述压缩空气供应到所述燃烧室之前，经由所述点火管改变所述压缩空气在所述点火管内的至少一个轴向、径向或周向移动。
根据任何前述条项所述的方法，进一步包括经由所述点火管使所述燃料或所述压缩空气中的至少一个旋流。
根据任何前述条项所述的方法，进一步包括经由所述点火管的至少一个压缩空气通道向所述点火管提供所述压缩空气。
根据任何前述条项所述的方法，其中，所述点火管由中心线轴线限定，所述方法进一步包括经由相对于所述中心线轴线径向延伸通过所述点火管的第一压缩空气通道供应至所述点火管；经由相对于所述中心线轴线轴向延伸通过所述点火管的第二压缩空气通道供应至所述点火管；以及在所述点火管内混合来自所述第一压缩空气通道和所述第二压缩空气通道的所述压缩空气。
根据任何前述条项所述的方法，进一步包括在所述点火管内接收含氢燃料流。
一种组装用于由发动机中心线限定的涡轮发动机的燃烧器的方法，所述燃烧器具有圆顶壁和燃烧器衬套，所述圆顶壁和所述燃烧器衬套一起至少部分地限定燃烧室，所述燃烧器进一步包括至少一个燃料杯和点火管，所述点火管包括流体沟道、直接流体联接到所述燃烧室的出口和联接到所述流体沟道的点火器，所述方法包括在所述燃烧器内对准所述至少一个燃料杯，使得所述至少一个燃料杯延伸通过所述圆顶壁的第一部分；以及在所述燃烧器内对准所述至少一个点火管，使得所述至少一个点火管延伸通过所述圆顶壁的不同于所述第一部分的第二部分或所述燃烧器衬套的一部分中的一个。
根据任何前述条项所述的方法，进一步包括将所述点火管流体联接到适于包括含氢燃料的燃料源。
根据任何前述条项所述的方法，进一步包括将所述燃料杯流体联接到适于包括含氢燃料的燃料源。
根据任何前述条项所述的方法，进一步包括对准所述至少一个点火管，使得所述至少一个点火管延伸通过所述圆顶壁的所述第二部分。
根据任何前述条项所述的方法，进一步包括相对于所述发动机中心线将所述第一部分与所述第二部分径向间隔开。
根据任何前述条项所述的方法，进一步包括相对于所述发动机中心线将所述第一部分与所述第二部分周向间隔开。
根据任何前述条项所述的方法，进一步包括相对于所述发动机中心线将所述第一部分与所述第二部分周向且径向间隔开。
根据任何前述条项所述的方法，进一步包括将包含所述至少一个点火管的多个点火管相对于具有所述至少一个燃料杯的燃料杯环形阵列对准，其中所述多个点火管中的每个点火管延伸通过所述圆顶壁的相应第一部分，并且所述燃料杯环形阵列中的每个燃料杯延伸通过所述圆顶壁的相应第二部分。
根据任何前述条项所述的方法，进一步包括所述燃料杯环形阵列中的至少两个燃料杯，使得所述多个点火管中的点火管不设置在所述至少两个燃料杯之间的周向区域之间。
根据任何前述条项所述的方法，其中所述燃烧室由纵向轴线限定并且所述燃烧室相对于所述纵向轴线延伸轴向长度，并且其中所述方法进一步包括对准所述至少一个点火管使得所述点火管对应于所述轴向长度的一部分，所述轴向长度的一部分小于或等于所述轴向长度的0.4倍，其中所述轴向长度的0倍对应于所述圆顶壁的一部分。

Claims (10)

1.一种涡轮发动机，其特征在于，包括：
燃烧区段，所述燃烧区段包括：
燃烧器，所述燃烧器具有燃烧器衬套和圆顶壁，所述燃烧器衬套和所述圆顶壁至少部分地限定燃烧室；
至少一个燃料杯，所述至少一个燃料杯设置在所述圆顶壁中并且包括燃料注入器和旋流器；以及
至少一个点火管，所述至少一个点火管包括流体沟道、直接流体联接到所述燃烧室的出口和联接到所述流体沟道的点火器。
2.根据权利要求1所述的涡轮发动机，其特征在于，其中，所述至少一个点火管包括具有压缩空气的压缩空气通道和具有燃料的点火燃料注入器，其中所述压缩空气和所述燃料两者流体联接到所述流体沟道。
3.根据权利要求2所述的涡轮发动机，其特征在于，其中，所述至少一个点火管由中心线轴线限定，并且其中所述压缩空气通道使所述压缩空气相对于所述中心线轴线旋流。
4.根据权利要求2所述的涡轮发动机，其特征在于，其中，所述至少一个点火管由中心线轴线限定，并且其中所述点火燃料注入器使所述燃料相对于所述中心线轴线旋流。
5.根据权利要求2所述的涡轮发动机，其特征在于，其中，所述压缩空气通道包括第一压缩空气通道和第二压缩空气通道，所述第一压缩空气通道在第一方向上延伸通过所述至少一个点火管的第一部分，所述第二压缩空气通道在不同于所述第一方向的第二方向上延伸通过所述至少一个点火管的第二部分，所述第二部分不同于所述第一部分。
6.根据权利要求5所述的涡轮发动机，其特征在于，其中，通过所述第一压缩空气通道供给的压缩空气是旋流压缩空气，并且通过所述第二压缩空气通道供给的压缩空气是非旋流压缩空气。
7.根据权利要求5所述的涡轮发动机，其特征在于，其中，所述至少一个点火管由中心线轴线限定，并且其中所述第一压缩空气通道相对于所述中心线轴线径向延伸通过所述至少一个点火管，并且所述第二压缩空气通道相对于所述中心线轴线轴向延伸通过所述至少一个点火管。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的涡轮发动机，其特征在于，其中，所述至少一个点火管沿所述燃烧器衬套或所述圆顶壁中的一个设置。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的涡轮发动机，其特征在于，其中，所述至少一个点火管沿所述圆顶壁设置，并且其中所述至少一个点火管和所述至少一个燃料杯各自沿所述圆顶壁的相应部分设置。
10.一种燃烧器，其特征在于，包括：
燃烧器衬套和圆顶壁，所述燃烧器衬套和所述圆顶壁至少部分地限定燃烧室；
至少一个燃料杯，所述至少一个燃料杯设置在所述圆顶壁中并且包括燃料注入器和旋流器；以及
至少一个点火管，所述至少一个点火管包括流体沟道、直接流体联接到所述燃烧室的出口和联接到所述流体沟道的点火器。
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