CN116928697A - 燃烧器偏转器组件 - Google Patents

Abstract

一种用于限定操作流体流的燃烧器的偏转器组件。偏转器组件包括上游表面和与上游表面相对的下游表面。一个或多个紧固机构各自延伸穿过偏转器组件。一个或多个冷却孔从上游表面穿过偏转器组件延伸到下游表面。一个或多个冷却孔围绕一个或多个紧固机构定位，以在下游表面处可操作地引导冷却空气围绕一个或多个紧固机构。

Description

燃烧器偏转器组件

技术领域

本公开涉及一种燃烧器偏转器组件。

背景技术

燃气涡轮发动机可包括具有燃烧器的燃烧区段，燃烧器产生排放到发动机的涡轮区段中的热燃烧气体。燃烧器区段可包括偏转器组件以保护燃烧器区段的部分免受热燃烧气体的影响。偏转器组件可包括冷却布置以冷却偏转器组件的部分。

附图说明

本公开的特征和优点将从以下对各种示例性实施例的描述中显而易见，如附图中所示，其中相似的附图标记通常表示相同、功能类似或结构类似的元件。

图1是根据本公开的一个方面的具有在燃气涡轮发动机系统中使用的偏转器组件的示例性燃烧器区段的一部分的示意性局部横截面视图。

图2A是根据本公开的一个方面的图1的偏转器组件的示例性面板的上游表面的前视图。

图2B是根据本公开的一个方面的、围绕紧固机构的区域的示例性面板的一部分的、在图2A中的细节2B处截取的放大前视图。

图2C是根据本公开的一个方面的示例性面板的一部分的、在图2B中的细节2C处截取的示意性横截面视图。

图3A是根据本公开的一个方面的围绕紧固机构的区域的另一个示例性面板的一部分的放大前视图。

图3B是根据本公开的一个方面的示例性面板的一部分的、在图3A中的细节3B处截取的示意性横截面视图。

图4A是根据本公开的一个方面的围绕紧固机构的区域的另一示例性面板的一部分的放大前视图。

图4B是根据本公开的一个方面的在图4A中的细节4B处截取的示意性横截面视图。

图5是根据本公开的一个方面的另一个示例性面板的上游表面的示意性前视图。

图6A是根据本公开的一个实施例的另一个示例性面板的一部分的示意性横截面视图。

图6B是根据本公开的一个方面的紧固机构的头部和图6A的面板的一个或多个冷却孔的示意性前视图。

图7是根据本公开的一个方面的紧固机构的头部和面板的一个或多个冷却孔的另一个实施例的示意性前视图。

图8是根据本公开的一个方面的围绕紧固机构的另一个示例性面板的一部分的示意性横截面视图。

图9是根据本公开的一个方面的包括一个或多个销的面板的另一个实施例的上游表面的示意性前视图。

图10是根据本公开的一个方面的包括一个或多个销的另一个示例性面板的上游表面的示意性前视图。

图11是根据本公开的一个方面的包括一个或多个销的另一个示例性面板的上游表面的示意性前视图。

图12是根据本公开的一个方面的包括一个或多个销的另一个示例性面板的上游表面的示意性前视图。

具体实施方式

本公开的特征、优点和实施例通过对以下详细描述、附图和权利要求的考虑而被阐述或显而易见。此外，应当理解，以下详细描述是示例性的并且旨在提供进一步的解释，而不限制所要求保护的本公开的范围。

下面详细讨论各种实施例。尽管讨论了特定实施例，但这仅是为了说明的目的。相关领域的技术人员将认识到可以使用其他部件和构造而不背离本公开的精神和范围。

如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用以区分一个部件与另一个部件，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。

术语“上游”和“下游”指的是相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，而“下游”是指流体向其流动的方向。

术语“联接”、“固定”、“附接”、“连接”等既指直接联接、固定、附接或连接，也指通过一个或多个中间部件或特征间接联接、固定、附接或连接，除非本文另有规定。

单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代，除非上下文另有明确规定。

在整个说明书和权利要求书中使用的近似语言被应用于修饰任何可以允许变化而不导致其相关的基本功能发生变化的定量表示。因此，由诸如“大约”、“近似”、“通常”和“基本上”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或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指在单个值、值范围或定义值范围的端点中处于百分之一、百分之二、百分之四、百分之十、百分之十五或百分之二十的裕度内。

本公开的偏转器组件可以包括围绕偏转器组件定位的一个或多个螺栓的螺栓连接布置。偏转器组件可以经由使用一个或多个螺栓的螺栓连接布置附接或以其他方式安装到飞行器发动机中的燃烧器的圆顶。当偏转器组件和圆顶被组装时，螺栓的头部部分可能暴露于热燃烧气体。因此，由于头部部分靠近热燃烧气体，一些偏转器组件的螺栓连接布置可能在螺栓周围经受热损伤。在一些情况下，螺栓周围的热损伤可能导致螺栓区域周围的偏转器组件的一部分疲劳、失效或磨损。因此，本公开的实施例提供了一种在偏转器组件的螺栓周围的改进的冷却布置，以与没有本公开的益处的偏转器组件相比改进了这种偏转器组件的耐用性和寿命周期。

本公开的实施例可以在螺栓周围的偏转器组件的冷侧和热侧提供冷却。偏转器组件可包括一个或多个冷却孔，以可操作地径向地或切向地将冷却空气引导至偏转器组件的热侧的螺栓头部。例如，冷却孔可以径向向内成角度，以将冷却空气径向地引导朝向螺栓的头部。冷却空气可以充当空气“幕”，使得围绕螺栓提供空气的冷却绝缘层以减少或防止热燃烧气体向螺栓的热传递。偏转器组件的冷侧的销或肋在安装到圆顶时为偏转器组件提供结构支撑。销或肋可以促进销周围的冷却空气的湍流，并为热传递提供更大的表面积以改善冷却。本公开的冷却布置可以包括具有环绕冷却图案的缩回螺栓，以减少在飞行器发动机操作期间由于燃烧气体造成的螺栓头部上的热损伤。例如，偏转器组件可包括螺栓插入其中或以其他方式从其延伸的凹陷区域。在这个意义上，螺栓可以从偏转器组件的热侧凹陷。在一些示例中，冷却孔位于偏转器组件的凹陷区域。冷却孔可以成角度以可操作地切向地将冷却空气引导至偏转器组件的热侧的螺栓的头部。

螺栓可包括穿过其中的冷却孔，使得冷却空气可流动通过螺栓以进一步减少螺栓头部周围的热损伤。销可以以各种图案在螺栓周围设置在偏转器组件上，以增加冷却空气在销的区域中的停留时间。销可包括穿过销的中心的钻孔，以在螺栓周围提供基本上轴向的冷却流。例如，轴向的冷却流可以充当额外的空气幕，使得空气的冷却绝缘层可操作地引导在螺栓周围，以减少或防止热燃烧气体向螺栓的热传递。销的形状和尺寸可以设计成能够有效散热。此外，半圆形狭缝可以在螺栓和燃料/空气旋流器之间设置在偏转器组件上，以在偏转器组件中提供空气幕，从而进一步保护螺栓免受热燃烧气体的影响。

因此，本公开的冷却布置的技术效果可以促进散热并减少偏转器组件的螺栓周围的热损伤。因此，与没有本公开的益处的这种偏转器组件的冷却布置相比，本公开的冷却布置可以增加偏转器组件的耐用性和寿命周期。

现在参考附图，图1是示例性燃烧区段26的一部分的示意性局部横截面视图，该示例性燃烧区段26具有在燃气涡轮发动机系统中使用的偏转器组件160，如可结合本公开的各种实施例。燃气涡轮发动机系统可包括任何合适的构造，例如但不限于用于航空、船舶或发电目的的涡轮风扇、涡轮螺旋桨、涡轮轴、涡轮喷气或螺旋桨风扇构造。更进一步，其他合适的构造可以包括蒸汽涡轮发动机或其他布雷顿循环机器。燃烧区段26的各种实施例可以进一步特别限定富燃燃烧器。然而，其他实施例可以限定稀燃燃烧器构造。在示例性实施例中，燃烧区段26包括环形燃烧器。本领域技术人员将理解，燃烧器可以是任何其他燃烧器，包括但不限于单或双环形燃烧器、筒形(can)燃烧器或筒形环形燃烧器。

如图1所示，燃烧区段26限定轴向方向A和垂直于轴向方向A的径向方向R。燃烧区段26包括设置在外燃烧器壳体106和内燃烧器壳体108之间的外衬套102和内衬套104。外衬套102和内衬套104彼此径向间隔开，使得燃烧室110限定在它们之间。外衬套102和外燃烧器壳体106在它们之间形成外通道112，并且内衬套104和内燃烧器壳体108在它们之间形成内通道114。

燃烧区段26还可以包括燃烧器组件118，燃烧器组件118包括安装在燃烧室110上游的环形圆顶组件120。燃烧器组件118构造成联接到外衬套102和内衬套104的前端。更具体地，燃烧器组件118包括附接到内衬套104的前端的内环形圆顶122和附接到外衬套102的前端的外环形圆顶124。

燃烧区段26可构造成从燃气涡轮发动机系统的高压压缩机(未示出)的排放出口接收压缩机排放空气126的环形流。为了帮助引导压缩空气，环形圆顶组件120还可以包括内罩128和外罩130，它们可以分别联接到内衬套104和外衬套102的上游端。在这点上，形成在内罩128和外罩130之间的环形开口132使压缩流体能够通过扩散开口在大致由流动方向134指示的方向上进入燃烧区段26。压缩空气可以进入至少部分地由环形圆顶组件120限定的腔136。在各种实施例中，腔136更具体地限定在内环形圆顶122和外环形圆顶124并且在内罩128和外罩130之间。如下文将更详细讨论的，在腔136中的压缩空气的一部分可用于燃烧，而另一部分可用于冷却燃烧区段26。

除了将空气引导到腔136和燃烧室110中之外，内罩128和外罩130可以引导压缩空气的一部分围绕燃烧室110的外部，以便于冷却外衬套102和内衬套104。例如，如图1所示，压缩机排放空气126的一部分可以围绕燃烧室110流动，如外通道流动方向138和内通道流动方向140所示，以分别向外通道112和内通道114提供冷却空气。

在某些示例性实施例中，内环形圆顶122可以一体地形成为单个环形部件，并且类似地，外环形圆顶124也可以一体地形成为单个环形部件。在又一些实施例中，内环形圆顶122和外环形圆顶124可以一起形成为单个一体部件。在各种实施例中，包括内环形圆顶122、外环形圆顶124、外衬套102或内衬套104中的一个或多个的环形圆顶组件120可以形成为单个一体部件。在其他示例性实施例中，内环形圆顶122或外环形圆顶124可替代地由以任何合适方式接合的一个或多个部件形成。例如，关于外环形圆顶124，在某些示例性实施例中，外罩130可以与外环形圆顶124分开形成并且使用例如焊接工艺、机械紧固件、粘合工艺或粘合剂、或复合叠层工艺附接到外环形圆顶124的前端。另外或替代地，内环形圆顶122可以具有类似的构造。

燃烧器组件118进一步包括在外环形圆顶124和内环形圆顶122之间沿周向方向间隔开的多个混合器组件142。在这点上，环形圆顶组件120限定开口，旋流器、旋风分离器或混合器组件142被安装、附接或以其他方式集成在该开口中，以将空气/燃料混合物引入燃烧室110。值得注意的是，压缩空气可以从燃烧区段26被引导进入或通过一个或多个混合器组件142以支持燃烧室110上游端中的的燃烧。

液体或气体燃料通过燃料分配系统(未示出)被输送到燃烧区段26，在燃烧器的前端以来自燃料喷嘴的高度雾化的喷雾形式被引入燃烧区段26。在示例性实施例中，每个混合器组件142可以限定用于接收燃料喷射器146(为了清楚起见，省略了细节)的开口。燃料喷射器146可在大致轴向方向A上以及大致径向方向R上喷射燃料，其中燃料可与进入的压缩空气一起涡旋。因此，每个混合器组件142接收来自环形开口132的压缩空气和来自对应燃料喷射器146的燃料。燃料和加压空气通过混合器组件142涡旋并混合在一起，并且所产生的燃料/空气混合物被排放到燃烧室110中用于其燃烧。

燃烧区段26可进一步包括适于点燃燃料-空气混合物的点火组件(例如，延伸穿过外衬套102的一个或多个点火器)。为了清楚起见，在图1中省略了燃料喷射器和点火组件的细节。点火时，产生的热燃烧气体可在大致轴向方向A上流动通过燃烧室110进入并通过发动机的涡轮区段，在涡轮区段中，经由涡轮定子轮叶和涡轮转子叶片的顺序级提取来自热燃烧气体的一部分热能或动能。更具体地，热燃烧气体可以流入环形的、第一级涡轮喷嘴148。如通常所理解的，第一级涡轮喷嘴148可由环形流动通道限定，该环形流动通道包括多个径向延伸的、圆形隔开的喷嘴轮叶150，喷嘴轮叶150使气体转向，使得它们成角度地流动并撞击燃气涡轮发动机系统的高压涡轮(未示出)的第一级涡轮叶片(未示出)。

仍然参考图1，多个混合器组件142周向地放置在环形圆顶组件120内。燃料喷射器146设置在每个混合器组件142中以提供燃料并支持燃烧过程。

每个圆顶具有隔热板，例如偏转器组件160，其使环形圆顶组件120与发动机运行期间在燃烧室110中产生的极高温度(例如，来自热燃烧气体)热绝缘。内环形圆顶122、外环形圆顶124和偏转器组件160可以限定多个开口144，用于接收混合器组件142。如图所示，在一个实施例中，多个开口144是圆形的。在其他实施例中，开口144是卵形(ovular)、椭圆形、多边形、长方形或其他非圆形横截面。偏转器组件160安装在环形圆顶组件120的燃烧室侧(例如，下游侧)。偏转器组件160可以包括多个面板200(其中一个在图2A中示出)，如下文进一步详述。

压缩空气(例如，压缩机排放空气126)流入环形开口132，其中压缩机排放空气126的一部分将用于与燃料混合以进行燃烧，而另一部分将用于冷却偏转器组件160。压缩空气可围绕燃料喷射器146流动并通过围绕混合器组件142的圆周的混合轮叶，在此压缩空气与燃料混合并被引导到燃烧室110中。空气的另一部分进入由环形圆顶组件120、内罩128和外罩130限定的腔136。腔136中的压缩空气至少部分用于冷却环形圆顶组件120和偏转器组件160，如下文进一步详述。

图2A是偏转器组件160的示例性面板200的第一上游表面202的前视图。如图2A所示，每个面板200包括第一上游表面202和与第一上游表面202相对的第一下游表面204(如图2C所示)。每个面板200还可以包括周向外侧206和周向内侧208，它们相对于面板200的圆周限定预定的弧。每个面板200可以包括第一径向延伸侧210和第二径向延伸侧212，每个都从周向外侧206延伸到周向内侧208。每个面板200进一步包括开口144，开口144在第一上游表面202和第一下游表面204之间延伸，用于接收混合器组件142中的相应一个，如上文详述。

多个面板200可以一起形成偏转器组件160的不同段或区段。例如，多个面板200中的每个面板200可以被构造在一起以形成限定偏转器组件160的环形物或类似环形结构。在一些实施例中，多个面板200中的每个面板200可以由单独的部件形成，并且每个面板200(例如，每个单独的部件)可以附接或以其他方式连接在一起以形成偏转器组件160。在一些实施例中，多个面板200可以由限定偏转器组件160的环形物或环形结构的单个或整体结构形成。多个面板200的形状或尺寸，以及因此偏转器组件160的形状或尺寸，可根据需要包括任何形状或任何尺寸，以便为环形圆顶组件120提供热绝缘。

每个面板200包括一个或多个紧固机构214，用于将每个面板200并且因此将偏转器组件160紧固到环形圆顶组件120。一个或多个紧固机构214可以包括任何类型的紧固机构，例如，螺柱、螺纹螺栓、螺杆、螺母、铆钉等。虽然在示例性实施例中在面板200上示出了四个紧固机构214，但是每个面板200可以根据需要包括任意数量的紧固机构214。一个或多个紧固机构214可各自位于、靠近或邻近相应面板200的相应角、边缘、周边等。根据需要，一个或多个紧固机构214可以位于沿相应面板200的周向或径向方向的任何位置。

每个面板200包括与每个紧固机构214相关联的一个或多个销222(在每个相应的图中仅标记了一个)。一个或多个销222可以提供更大的表面面积用于热传递，以改善每个面板200围绕一个或多个紧固机构214的冷却，如下文进一步详述。一个或多个销222还可以促进冷却空气流的湍流。例如，一个或多个销222可以扰乱冷却空气流，使得冷却空气流变得不规则并且围绕一个或多个销222的热传递得到改善。一个或多个销222还可以围绕紧固机构214的区域在偏转器组件160和环形圆顶组件120之间提供额外的结构支撑。

在图2A的示例中，一个或多个销222可以包括大致圆柱形形状并且可以围绕相应紧固机构214以大致圆形图案布置。一个或多个销222可以包括其他形状或尺寸并且可以以其他图案布置，如下文关于图9至图12进一步详述的。一个或多个销222可各自包括延伸穿过其中的一个或多个冷却孔224(在每个相应的图中仅标记了其中一个)。例如，一个或多个冷却孔224可轴向地延伸穿过一个或多个销222中的每一个，如下文进一步详述。

图2B是在图2A中的细节2B处截取的、围绕紧固机构214的区域的示例性面板200的一部分的放大前视图。如图2B所示，每个面板200包括环绕一个或多个紧固机构214中的每一个的区域中的凹陷部分218。凹陷部分218包括相应面板200的一部分，该部分相对于第一下游表面204凹陷，如下面关于图2C进一步详述。相应紧固机构214可以位于凹陷部分218的中心，使得相应紧固机构214相对于第一下游表面204凹陷或以其他方式缩回。根据需要，相应紧固机构214可以位于凹陷部分218内的任何位置。此外，虽然图2B中所示的凹陷部分218的形状大体为圆形，但是围绕每个紧固机构214的凹陷部分218可以根据需要包括任何形状或尺寸。凹陷部分218可包括延伸穿过其中的一个或多个冷却孔220。一个或多个冷却孔220可以从凹陷部分218的第一上游表面202延伸到第一下游表面204，如下文进一步详述。

图2C是在图2B中的细节2C处截取的、示例性面板200的一部分的示意性横截面视图。如图2C所示，当多个面板200被安装或以其他方式附接至环形圆顶组件120时，可以在环形圆顶组件120和偏转器组件160之间限定腔211。一个或多个紧固机构214可以插入通过每个面板200的相应中心孔213(在图2C中示出一个中心孔213)。每个中心孔213可以位于凹陷部分218的中心区域，使得相应紧固机构214位于凹陷部分218的中心，如上详述。一个或多个紧固机构214可以从相应面板200的第一上游表面202突出或以其他方式从相应面板200的第一上游表面202延伸，并且可以插入相应孔215(在图2C中示出一个孔215)或环形圆顶组件120的其他安装结构中。在一些实施例中，一个或多个紧固机构214可以与相应面板200一体地形成，使得中心孔213可以不是必需的。

当一个或多个紧固机构214设置在面板200上或穿过面板200时，相应紧固机构214的头部216可以设置在相应面板200的凹陷部分218的第一下游表面204处、靠近或邻近相应面板200的凹陷部分218的第一下游表面204。在图2C中，一个或多个紧固机构214中的每一个的头部216设置为与相应面板200的凹陷部分218的第一下游表面204齐平。然而，相应紧固机构214的头部216可以相对于第一下游表面204轴向地凹陷。

在燃烧器的操作期间，一个或多个紧固机构214可能在每个面板200的第一下游表面204处暴露于热燃烧气体。因此，一个或多个紧固机构214可能由于热燃烧气体而经历热损伤，如上文详述。本公开的实施例提供围绕一个或多个紧固机构214的改进的冷却，以降低热梯度并提高偏转器组件160的耐用性，如下文进一步详述。

在图2C中，当相应面板200安装到环形圆顶组件120时，凹陷部分218可以在轴向近端方向上从第一下游表面204朝向环形圆顶组件120后退。例如，凹陷部分218可以限定相应面板200相对于第一下游表面204的成角度的部分。例如，凹陷部分218可以从第一下游表面204以近似四十五度(45°)的角度(θ)从第一下游表面204后退，以便于冷却孔220的放置和对准(例如，便于制造)，使得冷却孔220围绕相应紧固机构214提供冷却空气223的有效“幕”，如下文详述。当然，凹陷部分218可以以大于零度(0°)且小于或等于九十度(90°)的任何角度(θ)从第一下游表面204后退。在一些情况下，如果角度(θ)大于六十度(60°)，则可能在第一下游表面204和凹陷部分218之间形成锋利的边缘，并且边缘处的热应力和机械应力由于锋利的边缘可能增加。此外，如果角度(θ)小于三十度(30°)，则相应紧固机构214的头部216可以设置得更靠近热燃烧气体，从而导致与更大的角度(θ)相比在紧固机构214上更高的热应力。因此，优选地，相对于第一下游表面204，角度(θ)可以大于或等于三十度(30°)并且小于或等于六十度(60°)。这样的范围可以提供期望的范围以平衡紧固机构214的头部216远离热燃烧气体的放置，同时减少或最小化形成在第一下游表面204和凹陷部分218之间的边缘处的热应力或机械应力。

一个或多个冷却孔220设置在面板200中的围绕相应紧固机构214的区域中。一个或多个冷却孔220中的每一个可以包括相对于每个相应的冷却孔220的纵向轴线270(为了清楚起见，仅在图2C中的一个冷却孔220上示出)。一个或多个冷却孔220中的每一个的纵向轴线270可以相对于相应紧固机构214的纵向轴线272(为了清楚起见，仅在图2C的紧固机构214上示出)以轴向角度(在轴向方向上的角度)延伸。一个或多个冷却孔220的纵向轴线270可以相对于相应紧固机构214的纵向轴线272以正十五度(+15°)至负一百零五度(-105°)之间的轴向角度延伸。换句话说，一个或多个冷却孔220的纵向轴线270可以相对于凹陷部分218的法线(例如，垂直于凹陷部分218的轴线)以正负六十度(±60°)之间的角度延伸。与其他或替代角度相比，这种相对于凹陷部分218的法线的轴向角度或角度提供了便于制造一个或多个冷却孔220，同时提供了通过一个或多个冷却孔220并围绕相应紧固机构214的头部216的冷却空气223的有效幕。例如，冷却空气223的有效幕围绕紧固机构214提供空气的冷却绝缘层，以减少或防止热燃烧气体向相应紧固机构214的热传递。一个或多个冷却孔220的其他或替代角度可能无法提供空气的有效幕，使得通过一个或多个冷却孔220的冷却空气223可能不会完全减少或防止热燃烧气体向相应紧固机构214的热传递。

一个或多个冷却孔220的纵向轴线270还可以相对于相应紧固机构214的纵向轴线272以周向角度(例如，在周向方向上的角度)延伸。一个或多个冷却孔220的纵向轴线270可以相对于相应紧固机构214的纵向轴线272以零到九十度之间的周向角度延伸，以与其他或替代周向角度相比提供围绕相应紧固机构214的头部216的冷却空气223的有效幕，如上文详述。因此，一个或多个冷却孔220可延伸穿过凹陷部分218，以在相对于紧固机构214的纵向轴线303的径向或切向方向上可操作地引导冷却空气223围绕相应紧固机构214的头部216，如下文进一步详述。

一个或多个冷却孔220可以围绕相应紧固机构214定位。因此，一个或多个冷却孔220可以可操作地将冷却流体或冷却空气223从腔211引导到围绕相应紧固机构214的头部216的区域。因此，冷却空气223可以围绕相应紧固机构214提供冷却空气的幕，如上文详述。冷却空气223因此可以通过围绕紧固机构214提供冷却空气223的冷却绝缘层以减少或防止热燃烧气体向相应紧固机构214的热传递来减少热燃烧气体对相应紧固机构214的热损伤。在图2A至图2C的示例中，一个或多个冷却孔220包括围绕凹陷部分218呈圆形图案的多个冷却孔220。这样的图案可以实现围绕相应紧固机构214的冷却空气223的圆形幕，其围绕相应紧固机构214的头部216的整个圆周产生冷却空气223的冷却绝缘层，用于减少或防止热燃烧气体向围绕紧固机构214的头部的区域的热传递。

在一些情况下，热燃烧气体(例如，在燃烧室110中)可能被困在围绕相应紧固机构214的冷却空气223的幕内。因此，下面参照图3A至3B和图4A至4B提供并详细说明面板200的其他实施例。

一个或多个销222在第一端和与第一端相对的第二端之间延伸。一个或多个销222可以在第一端处附接或以其他方式连接到相应面板200的第一上游表面202，并且可以在第二端处附接或以其他方式连接到环形圆顶组件120的第二下游表面205。当每个面板200被安装或以其他方式连接到环形圆顶组件120时，一个或多个销222可以从相应面板200的第一上游表面202延伸到环形圆顶组件120的第二下游表面205。

一个或多个冷却孔224可包括纵向轴线274(在图2C中仅显示在一个冷却孔224上)，该纵向轴线274可以相对于一个或多个销222的纵向轴线(与图2C中的纵向轴线274同轴)以一定角度延伸。在图2C中，一个或多个冷却孔224可以相对于一个或多个销222的纵向轴线以零度的角度延伸。一个或多个冷却孔224可以各自相对于一个或多个销222的纵向轴线以正负十度(±10°)之间的角度延伸，以提供围绕相应紧固机构214的头部216的冷却空气225的有效幕，如上文详述。以这种方式，一个或多个冷却孔224可成角度以分别相对于头部216或纵向轴线272径向向外、径向向内或轴向引导冷却空气225。

当一个或多个销222安装在环形圆顶组件120和相应面板200之间时，一个或多个冷却孔224可以与环形圆顶组件120的相应孔226和相应面板200的孔228基本对齐。孔226可以从环形圆顶组件120的第二上游表面203延伸到第二下游表面205。孔228可以从第一上游表面202延伸到第一下游表面204。这样，来自腔136的冷却空气225可以流动通过孔226，通过一个或多个冷却孔224，并流出孔228。因此，通过一个或多个销222的冷却空气225可以围绕相应紧固机构214提供额外的幕，以进一步保护头部216免受热燃烧气体的影响。孔226和孔228可以与通过一个或多个销222的冷却孔224基本类似地成角度。相应孔226、相应冷却孔224和相应孔228可以一起形成单个冷却孔，用于提供冷却空气225可以流动通过其的单一路径。

图3A是根据另一实施例的围绕紧固机构214的区域的另一个示例性面板300的一部分的放大前视图。面板200与面板200基本相同并且包括许多相同或类似的部件和功能。如图3A所示，面板300包括具有一个或多个冷却孔319的紧固机构314。

图3B是示例性面板300的一部分的、在图3A中的细节3B处截取的示意性横截面视图。面板300包括设置在凹陷部分218内的一个或多个紧固机构314，类似于图2A到2C中描述的实施例。相应紧固机构314包括延伸穿过其中的一个或多个冷却孔319。一个或多个冷却孔319从一个或多个紧固机构314的上游表面延伸并穿过一个或多个紧固机构314的头部316。一个或多个冷却孔319可操作地将冷却空气321从腔136引导到一个或多个紧固机构314的下游侧。冷却空气321可以减少或防止热燃烧空气的再循环气泡围绕相应紧固机构314的头部316积聚。也就是说，一个或多个冷却孔319可以可操作地引导冷却空气321冲洗(flush out)热燃烧气体或防止热燃烧气体被困在相应紧固机构314周围。

一个或多个冷却孔319可各自包括纵向轴线374。一个或多个冷却孔219的纵向轴线374可相对于相应紧固机构314的纵向轴线(与图3中的纵向轴线374同轴)以轴向角度(在轴向方向上的角度)延伸。一个或多个冷却孔319的纵向轴线374可以相对于相应紧固机构314的纵向轴线以正负十度(±10°)之间的轴向角度延伸，以提供冷却空气321的有效角度，用于减少或防止热燃烧气体的再循环气泡围绕相应紧固机构314的头部316积聚。优选地，一个或多个冷却孔319延伸的轴向角度可以是零度(0°)，以与其他轴向角度相比更有效地减少或防止热燃烧气体的再循环气泡。一个或多个冷却孔319的纵向轴线374也可以相对于相应紧固机构314的纵向轴线374以周向角度(例如，在周向方向上的角度)延伸。一个或多个冷却孔319的纵向轴线374可以相对于相应紧固机构314的纵向轴线以零到九十度之间的周向角度延伸，以与其他周向角度相比有效地减少或防止热燃烧气体的再循环气泡。

图4A是根据另一个实施例的围绕紧固机构214的区域的另一个示例性面板400的一部分的放大前视图。面板400与面板200基本相同并且包括许多相同或类似的部件和功能。如图4A所示，面板400包括凹陷部分418，该凹陷部分418包括围绕紧固机构214呈半圆形图案的冷却孔420。

图4B是示例性面板400的一部分的、在图4A中的细节4B处截取的示意性横截面视图。面板400包括围绕一个或多个紧固机构214和一个或多个冷却孔420的区域中的凹陷部分418，类似于图2A至2C中描述的实施例。在图4B的实施例中，一个或多个冷却孔420包括仅围绕凹陷部分418的一部分(例如，径向外半部)的呈半圆形图案的多个冷却孔420。这样的图案可以实现围绕相应紧固机构214的冷却空气223的半圆形幕，同时减少或防止再循环气泡围绕相应紧固机构214的头部216形成。也就是说，图4B的冷却孔420的构造可以冲洗热燃烧气体或防止热燃烧气体被困在相应紧固机构214周围。一个或多个冷却孔420可以根据需要以任何图案围绕紧固机构214布置，以减少或防止再循环气泡围绕相应紧固机构214的头部216形成。

图5是根据本公开的一个方面的另一个示例性面板500的第一上游表面202的前视图。紧固机构214和一个或多个销222在图5中示意性地示出，并且为了清楚起见，围绕每个紧固机构214的圆周部分仅示出三个销222。一个或多个销222可以包括以各种图案布置的多于三个的销222，如上文详述。此外，虽然一个或多个销222的一个或多个冷却孔224未在图5中示出，但是图5的一个或多个销222可以包括一个或多个冷却孔224，如上文详述。

如图5所示，每个面板500还可以包括延伸穿过相应面板500的一个或多个狭缝501(图5中仅标记了其中一个)。例如，一个或多个狭缝501可以从相应面板500的第一上游表面202延伸至第一下游表面204。一个或多个狭缝501中的每一个可以径向地和周向地定位在相应紧固机构214和相应面板500的开口144之间。因此，一个或多个狭缝501可以可操作地将额外的冷却空气从腔136引导在紧固机构214和开口144中的相应混合器组件142之间。

如图5进一步所示，一个或多个狭缝501可以包括大致弓形或C形。一个或多个狭缝501可根据需要包括任何尺寸或形状，以提供额外的冷却空气。一个或多个狭缝501的尺寸或形状可以构造为相应紧固机构214到开口144的距离的函数。例如，一个或多个狭缝501可包括比用于更远离开口144的紧固机构214的面积更大的用于更靠近开口144的紧固机构214的面积。在一些实施例中，一个或多个狭缝501可以仅与更靠近开口144的紧固机构214相关联。例如，图5中更远离开口144的紧固机构214(例如，面板500的上半部中的紧固机构214)可以不具有与其相关联的一个或多个狭缝501。虽然一个狭缝501与图5中的每个紧固机构214相关联，但任何数量的狭缝501(例如，多个狭缝501)可以与每个紧固机构214相关联、或相对于或接近每个紧固机构214定位。在一些实施例中，狭缝501可以定位在相应紧固机构214和相应销222之间。

图6A是根据本公开的另一个实施例的围绕紧固机构614的面板600的一部分的另一个实施例的示意性横截面视图。图6B是紧固机构614的头部616和一个或多个冷却孔620的示意性前视图。虽然图6A和6B的实施例示出了未缩回的紧固机构614(例如，面板600不包括凹陷部分)，但是本文描述的实施例可以组合以包括凹陷部分，使得图6A和6B的紧固机构614缩回(如参考图2B-2C所示和解释的)。面板600包括第一上游表面602和第一下游表面604。紧固机构614包括设置为与第一下游表面604基本齐平的头部616。紧固机构614包括穿过其中限定的纵向轴线672。当紧固机构614设置在面板600中时，紧固机构614的纵向轴线672基本上轴向地延伸。

面板600包括一个或多个冷却孔620。一个或多个冷却孔620围绕紧固机构614设置。一个或多个冷却孔620相对于紧固机构614径向向内成角度，以可操作地径向地引导冷却空气223朝向紧固机构614的头部616(如图6B所示)，类似于图2A-2C的实施例。以此方式，一个或多个冷却孔620可以可操作地引导冷却流围绕紧固机构614的头部616，如上文详述。

图7是根据另一个实施例的紧固机构614的头部616和一个或多个冷却孔720的示意性前视图。冷却孔720也周向地成角度，以可操作地切向地引导冷却空气623到紧固机构614的头部616。例如，一个或多个冷却孔720相对于紧固机构614的纵向轴线672以周向角度(例如，在周向方向上的角度)延伸。以这种方式，冷却孔720切向地向紧固机构614的头部616供应冷却空气223。

图8是根据本公开的另一个实施例的围绕紧固机构814的面板800的一部分的另一个实施例的示意性横截面视图。虽然图8的实施例示出了未缩回的紧固机构814(例如，面板800不包括凹陷部分)，但是本文描述的实施例可以组合以包括凹陷部分，使得图8的紧固机构814缩回(如参考图2B-2C所示和解释的)。面板800包括第一上游表面802和第一下游表面804。紧固机构814包括设置为与第一下游表面804基本齐平的头部816。紧固机构814包括穿过其中限定的纵向轴线872。当紧固机构814设置在面板800中时，紧固机构814的纵向轴线872基本上轴向地延伸。

面板800包括一个或多个冷却孔820。一个或多个冷却孔820围绕紧固机构814设置。一个或多个冷却孔820相对于紧固机构814径向向内成角度，以可操作地径向地引导冷却空气223朝向紧固机构814的头部816，类似于图2A-2C的实施例。以此方式，一个或多个冷却孔820可以可操作地引导冷却流围绕紧固机构814的头部816，如上文详述。如图8所示，冷却孔820还可包括凹槽830，用于提供或以其他方式产生围绕紧固机构814的涡流。凹槽830可以包括从第一下游表面804以一定角度延伸的向内面832。向内面832可以相对于第一下游表面804以零度(0°)和六十度(60°)之间的任何角度延伸，用于围绕紧固机构814产生涡流。这样，凹槽830可以进一步将冷却空气823引导朝向紧固机构814的头部816，或至少朝向头部816的不与向内面832齐平的一部分，以围绕紧固机构814提供额外的热传递保护和散热。凹槽830可以包括任何尺寸或任何形状以产生涡流并促进冷却空气223流向紧固机构814的头部816。

图9是根据本公开的方面的包括一个或多个销922的面板900的另一个实施例的第一上游表面202的前视图。一个或多个销922可包括细长形状，使得一个或多个销922中的每一个的第一端和第二端是细长的。与上述图2A-2C的一个或多个销222的大致圆柱形形状相比，一个或多个销922的细长形状可在第一端和第二端处提供更大的表面面积。在图9中，一个或多个销922可以包括细长的矩形形状并且每个销922可以相对于紧固机构214切向地定位。

图10是根据本公开的方面的包括一个或多个销1022的面板1000的另一个实施例的第一上游表面202的前视图。在图10中，一个或多个销1022可以包括各种大致弧形形状并且可以围绕每个相应紧固机构214以圆形图案定位。

图11是根据本公开的方面的包括一个或多个销1122的面板1100的另一个实施例的第一上游表面202的前视图。在图11中，一个或多个销1122可以包括各种大致弧形形状并且可以围绕每个相应紧固机构214以半圆形图案定位。一个或多个销1122的半圆形图案可位于紧固机构214远离开口144的一侧。例如，半圆形图案可以分别位于相应紧固机构214和周向外侧206、周向内侧208、第一径向延伸侧210或第二径向延伸侧212之间。

图12是根据本公开的方面的包括一个或多个销1222的面板1200的另一个实施例的第一上游表面202的前视图。在图12中，一个或多个销1222的半圆形图案可位于紧固机构214更靠近开口144的一侧。例如，一个或多个销1222的半圆形图案可基本位于紧固机构214和开口144之间。在图10至12中，一个或多个销222可各自包括在第一端和第二端之间延伸的细长部分。第一端和第二端可以倾斜，使得一个或多个销222的端部相对于一个或多个销222的细长部分以一定角度延伸。例如，第一端和第二端可以不与细长部分垂直。倾斜的第一端和第二端可以促进相应销222之间的空气涡旋，以在围绕一个或多个销222的区域中提供额外的冷却。

与没有本公开的益处的偏转器组件相比，图9至12的销922、1022、1122、1222的实施例可各自提供增加的表面面积或增加的湍流产生，以实现在面板上围绕一个或多个销的区域中增加的热传递和散热。如上文详述，销922、1022、1122、1222可以包括任何尺寸或形状，并且可以根据需要以任何图案围绕相应紧固机构214布置，以提供改进的热传递和散热。

本公开的进一步方面由以下条项的主题提供。

一种用于燃烧器的偏转器组件。偏转器组件包括上游表面和与上游表面相对的下游表面。一个或多个紧固机构各自延伸穿过偏转器组件。一个或多个冷却孔从上游表面延伸穿过偏转器组件到下游表面。一个或多个冷却孔围绕一个或多个紧固机构定位，以在下游表面处可操作地引导冷却空气围绕一个或多个紧固机构。

根据前述条项中任一项所述的偏转器组件，一个或多个冷却孔以圆形图案围绕一个或多个凹陷部分中的每一个凹陷部分定位。

根据前述条项中任一项所述的偏转器组件，一个或多个冷却孔以半圆形图案围绕一个或多个凹陷部分中的每一个凹陷部分定位。

根据前述条项中任一项所述的偏转器组件，一个或多个冷却孔相对于一个或多个紧固机构径向地成角度，以在下游表面处可操作地径向地引导冷却空气围绕一个或多个紧固机构。

根据前述条项中任一项所述的偏转器组件，一个或多个冷却孔相对于一个或多个紧固机构周向地成角度，以在下游表面处可操作地切向地引导冷却空气围绕一个或多个紧固机构。

根据前述条项中任一项所述的偏转器组件，一个或多个冷却孔包括凹槽，凹槽被构造为在下游表面处在围绕一个或多个紧固机构的区域中产生冷却空气的涡流。

根据前述条项中任一项所述的偏转器组件，一个或多个冷却孔是第一冷却孔，一个或多个紧固机构包括一个或多个第二冷却孔，一个或多个第二冷却孔延伸穿过一个或多个紧固机构，以在下游表面处可操作地引导冷却空气通过偏转器组件的一个或多个紧固机构。

根据前述条项中任一项所述的偏转器组件，进一步包括一个或多个狭缝，一个或多个狭缝定位在一个或多个紧固机构与偏转器组件的中心开口之间，以通过一个或多个狭缝在下游表面处提供冷却空气。

根据前述条项中任一项所述的偏转器组件，进一步包括从下游表面后退的一个或多个凹陷部分。一个或多个紧固机构从一个或多个凹陷部分延伸，使得一个或多个紧固机构相对于下游表面缩回。

根据前述条项中任一项所述的偏转器组件，一个或多个凹陷部分从下游表面以大于零度且小于或等于九十度的角度后退。

根据前述条项中任一项所述的偏转器组件，一个或多个第一冷却孔延伸穿过一个或多个凹陷部分。

根据前述条项中任一项所述的偏转器组件，进一步包括从偏转器组件的上游表面延伸的一个或多个销，一个或多个销围绕一个或多个紧固机构定位。

根据前述条项中任一项所述的偏转器组件，一个或多个销中的每一个销包括穿过其的一个或多个第三冷却孔，以在下游表面处围绕一个或多个紧固机构提供冷却空气。

根据前述条项中任一项所述的偏转器组件，一个或多个销包括连接到一个或多个面板的上游表面的细长表面。

根据前述条项中任一项所述的偏转器组件，一个或多个销相对于一个或多个紧固机构切向地定位。

根据前述条项中任一项所述的偏转器组件，一个或多个销以圆形图案围绕一个或多个紧固机构中的每一个紧固机构定位。

根据前述条项中任一项所述的偏转器组件，一个或多个销以半圆形图案围绕一个或多个紧固机构中的每一个紧固机构定位。

一种使冷却空气可操作地流动通过燃烧器的偏转器组件的方法。该方法包括使冷却空气通过一个或多个冷却孔从偏转器组件的上游表面流到偏转器组件的下游表面。该方法进一步包括使冷却空气围绕偏转器组件的一个或多个紧固机构在下游表面处离开一个或多个冷却孔。

根据前述条项中任一项所述的方法，进一步包括使冷却空气以圆形图案围绕一个或多个紧固机构离开一个或多个冷却孔。

根据前述条项中任一项所述的方法，进一步包括使冷却空气以半圆形图案围绕一个或多个紧固机构离开一个或多个冷却孔。

根据前述条项中任一项所述的方法，进一步包括使冷却空气相对于一个或多个紧固机构径向地流动通过一个或多个冷却孔，并且使冷却空气围绕一个或多个紧固机构在下游表面处径向地离开一个或多个冷却孔。

根据前述条项中任一项所述的方法，进一步包括使冷却空气相对于一个或多个紧固机构周向地流过一个或多个冷却孔，并且使冷却空气围绕一个或多个紧固机构在下游表面处切向地离开一个或多个冷却孔。

根据前述条项中任一项所述的方法，进一步包括通过在围绕一个或多个紧固机构的区域中的一个或多个冷却孔中的凹槽在下游表面处产生冷却空气的涡流。

根据前述条项中任一项所述的方法，一个或多个冷却孔是第一冷却孔，所述方法进一步包括使冷却空气流动通过延伸穿过一个或多个紧固机构的一个或多个第二冷却孔，并且使冷却空气通过一个或多个紧固机构在下游表面处离开一个或多个第二冷却孔。

根据前述条项中任一项所述的方法，进一步包括使冷却空气在下游表面处流动通过偏转器组件的一个或多个狭缝，一个或多个狭缝位于一个或多个紧固机构与偏转器组件的中心开口之间。

根据前述条项中任一项所述的方法，一个或多个第一冷却孔延伸穿过偏转器组件的凹陷部分，凹陷部分从下游表面后退，一个或多个紧固机构从凹陷部分延伸，使得一个或多个紧固机构相对于下游表面缩回。

根据前述条项中任一项所述的方法，进一步包括使冷却空气流动通过偏转器组件的一个或多个销的一个或多个第三冷却孔，一个或多个销围绕一个或多个紧固机构定位。

尽管前面的描述针对优选实施例，但是其他变化和修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并且可以在不背离本公开的精神或范围的情况下进行。此外，结合一个实施例描述的特征可以结合其他实施例使用，即使上面没有明确说明。

Claims (10)

1.一种用于限定操作流体流的燃烧器的偏转器组件，其特征在于，所述偏转器组件包括：

上游表面和与所述上游表面相对的下游表面；

一个或多个紧固机构，每个紧固机构延伸穿过所述偏转器组件；和

一个或多个冷却孔，所述一个或多个冷却孔从所述上游表面延伸穿过所述偏转器组件到所述下游表面，所述一个或多个冷却孔围绕所述一个或多个紧固机构定位，以在所述下游表面处可操作地引导冷却空气围绕所述一个或多个紧固机构。

2.根据权利要求1所述的偏转器组件，其特征在于，其中，所述一个或多个冷却孔以圆形图案围绕所述一个或多个紧固机构定位。

3.根据权利要求1所述的偏转器组件，其特征在于，其中，所述一个或多个冷却孔以半圆形图案围绕所述一个或多个紧固机构定位。

4.根据权利要求1所述的偏转器组件，其特征在于，其中，所述一个或多个冷却孔相对于所述一个或多个紧固机构径向地成角度，以在所述下游表面处可操作地径向地引导冷却空气围绕所述一个或多个紧固机构。

5.根据权利要求1所述的偏转器组件，其特征在于，其中，所述一个或多个冷却孔相对于所述一个或多个紧固机构周向地成角度，以在所述下游表面处可操作地切向地引导冷却空气围绕所述一个或多个紧固机构。

6.根据权利要求1所述的偏转器组件，其特征在于，其中，所述一个或多个冷却孔包括凹槽，所述凹槽被构造为在所述下游表面处在围绕所述一个或多个紧固机构的区域中产生冷却空气的涡流。

7.根据权利要求1所述的偏转器组件，其特征在于，其中，所述一个或多个冷却孔是第一冷却孔，并且所述一个或多个紧固机构包括一个或多个第二冷却孔，所述一个或多个第二冷却孔延伸穿过所述一个或多个紧固机构，以在所述下游表面处可操作地引导冷却空气通过所述偏转器组件的所述一个或多个紧固机构。

8.根据权利要求1所述的偏转器组件，其特征在于，进一步包括一个或多个狭缝，所述一个或多个狭缝定位在所述一个或多个紧固机构与所述偏转器组件的中心开口之间，以在所述下游表面处可操作地引导冷却空气通过所述一个或多个狭缝。

9.根据权利要求1所述的偏转器组件，其特征在于，进一步包括从所述下游表面后退的一个或多个凹陷部分，其中，所述一个或多个紧固机构从所述一个或多个凹陷部分延伸，使得所述一个或多个紧固机构相对于所述下游表面缩回。

10.根据权利要求9所述的偏转器组件，其特征在于，其中，所述一个或多个凹陷部分从所述下游表面以大于零度且小于或等于九十度的角度后退。