CN116951471A - 燃气涡轮发动机及用于其的混合器组件、燃烧室、雾化燃料的方法 - Google Patents

燃气涡轮发动机及用于其的混合器组件、燃烧室、雾化燃料的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116951471A
CN116951471A CN202210411157.8A CN202210411157A CN116951471A CN 116951471 A CN116951471 A CN 116951471A CN 202210411157 A CN202210411157 A CN 202210411157A CN 116951471 A CN116951471 A CN 116951471A
Authority
CN
China
Prior art keywords
stage
fuel
combustion
annular
chamber
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
CN202210411157.8A
Other languages
English (en)
Inventor
孟晟
张漫
谭智勇
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.)
AECC Commercial Aircraft Engine Co Ltd
Original Assignee
AECC Commercial Aircraft Engine Co Ltd
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 AECC Commercial Aircraft Engine Co Ltd filed Critical AECC Commercial Aircraft Engine Co Ltd
Priority to CN202210411157.8A priority Critical patent/CN116951471A/zh
Publication of CN116951471A publication Critical patent/CN116951471A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • F23R3/28Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/38Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply comprising rotary fuel injection means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

本发明涉及燃气涡轮发动机及用于其的混合器组件、燃烧室、雾化燃料的方法。其中,用于燃气涡轮发动机的混合器组件包括:预燃级、主燃级、级间段。预燃级包括第一环形腔室、第二环形腔室;主燃级围绕预燃级包括第三环形腔室;其中,第一环形腔室构成预燃级燃料通道,用于向预燃级的出口喷射氢基燃料,第二环形腔室构成预燃级空气通道,用于向预燃级的出口喷射与氢基燃料混合的空气;第三环形腔室构成主燃级混合通道,用于提供另一燃料与空气预混形成混合流体从主燃级的出口喷射,该另一燃料不同于氢基燃料。实现低碳低污染的稳定燃烧。

Description

燃气涡轮发动机及用于其的混合器组件、燃烧室、雾化燃料的 方法
技术领域
本发明涉及航空发动机领域,尤其涉及燃气涡轮发动机及用于其的混合器组件、燃烧室、雾化燃料的方法。
背景技术
环境保护意识的提高使燃烧过程中污染物排放的减少成为航空发动机研制中的主要挑战之一。目前的燃气涡轮发动机中采用航空煤油作为燃料,需要进一步降低碳排放。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于燃气涡轮发动机的混合器组件。
本发明的另一目的是提供一种燃烧器。
本发明的又一目的是提供一种燃气涡轮发动机。
本发明的又一目的是提供一种用于运行燃气涡轮发动机的燃料喷嘴的方法。
根据本发明一方面的一种用于燃气涡轮发动机的混合器组件,包括:预燃级,包括预燃级环形内壁、预燃级环形外壁,所述预燃级环形外壁围绕至少部分的所述预燃级环形内壁形成第一环形腔室,所述预燃级环形内壁形成第二环形腔室;主燃级,所述预燃级被所述主燃级围绕,所述主燃级包括主燃级环形内壁以及主燃级环形外壁,所述主燃级环形外壁围绕至少部分的所述主燃级环形内壁形成第三环形腔室;级间段,所述级间段具有内表面以及外表面,所述内表面构成所述预燃级的预燃级环形外壁,所述外表面构成所述主燃级的主燃级环形内壁;其中,所述第一环形腔室构成预燃级燃料通道,用于向所述预燃级的出口喷射氢基燃料,所述第二环形腔室构成预燃级空气通道,用于向所述预燃级的出口喷射与所述氢基燃料混合的空气;所述第三环形腔室构成主燃级混合通道,用于提供另一燃料与空气预混形成混合流体从所述主燃级的出口喷射,该另一燃料不同于所述氢基燃料。
本申请的技术方案通过在预燃级中采用第一环形腔室、第二环形腔室分别直接喷射氢基燃料、空气,以及在主燃级中采用第三环形腔室进行另一燃料与空气的预混,级间段提供预燃级的预燃级环形外壁以及主燃级环形内壁的结构,使得氢基燃料的燃烧在主燃级-预燃级的混合器组件结构也可以稳定燃烧,使得采用氢基燃料的混合器组件也可以具有灵活调节预燃级火焰和主燃级火焰的比例来满足发动机不同工况和排放要求的优点,并且实施例的混合器组件,对于广泛使用的主燃级-预燃级的传统燃料的混合器组件的结构改动小,即可以在采用传统燃料例如航空煤油的燃烧室结构的基础上较少地改动结构即可实现氢基燃料在燃烧室合理组织燃烧,以较低的开发风险以及开发成本的基础上实现降低碳排放以及污染物。在所述的混合器组件的一个或多个实施例中,所述第二环形腔室设置有第二旋流器,所述第三环形腔室设置有第三旋流器,所述第二旋流器的级数小于所述第三旋流器的级数。
在所述的混合器组件的一个或多个实施例中,所述第二旋流器的轴向位置位于相对所述第三旋流器的轴向位置的上游。
在所述的混合器组件的一个或多个实施例中,所述第一环形腔室的出口设置有分隔环,所述分隔环沿其周向均匀分布有间隔的多个出口部,用于提供所述氢基燃料喷射的出口,相邻的出口部之间通过挡板部阻挡,使得氢基燃料从出口部喷射。
在所述的混合器组件的一个或多个实施例中,所述分隔环具有在周向均匀分布的12-24个出口,所述分隔环的径向内端与所述预燃级环形内壁连接,所述分隔环的径向外端与所述预燃级环形外壁连接。
在所述的混合器组件的一个或多个实施例中,所述级间段设置有该另一燃料的燃料通道,所述级间段的外表面设置有对应该燃料通道的多个喷孔,所述多个喷孔在周向均匀地分布,所述多个喷孔的轴向位置位于所述第三旋流器的轴向位置的上游。
在所述的混合器组件的一个或多个实施例中,所述喷孔的喷射方向为径向,所述多个喷孔的数量为12-24个,在周向均匀地分布。
在如上所述的混合器组件的一个或多个实施例中,所述氢基燃料为气态,所述另一燃料为液态。
在所述的混合器组件的一个或多个实施例中,所述氢基燃料为轴向的射流,所述另一燃料在所述第三环形腔室为喷雾。
根据本发明另一方面的一种燃烧器,包括:如上所述的混合器组件;燃烧室;其中,所述混合器组件位于所述燃烧室的上游端与其连接,所述氢基燃料从所述第一环形腔室被直接喷射至所述燃烧室内,第一空气从所述第二环形腔室被直接喷射至所述燃烧室内,该另一燃料与第二空气预混形成的混合流体从所述第三环形腔室被流出至所述燃烧室内。
在所述的燃烧器的一个或多个实施例中,所述燃烧室的壁面具有冷却通道,第三空气通过所述壁面进入所述燃烧室内。
根据本发明又一方面的一种燃气涡轮发动机,包括如上所述的燃烧器。
根据本发明又一方面的一种用于运行燃气涡轮发动机的燃料喷嘴的方法,包括:在预燃级,分别从第一环形腔室直接喷射氢基燃料至燃烧室、从第二环形腔室直接喷射空气至燃烧室;在主燃级,将另一燃料与空气预混后形成混合流体,再输出至燃烧室。
附图说明
本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显,在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征,需要注意的是,这些附图均仅作为示例,其并非是按照等比例的条件绘制的,并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制,其中:
图1为一实施例的混合器组件的结构示意图;
图2为一实施例的根据图1所示A-A方向的分隔环的剖视图;
图3为一实施例的根据图1所示A-A方向的混合器组件的剖视图(分隔环未示出);
图4为一实施例的燃烧器的结构示意图。
具体实施方式
现在将详细地参考本发明的各个实施方案,这些实施方案的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述,但是应当意识到,本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反,本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案,而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等效形式及其它实施方案。
在随后的描述中,“上游”、“径向”、“轴向”、“内”、“外”或者其他方位术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。另外,上游、下游是以燃料或空气流动方向为标准进行区分,例如空气从上游流向下游。
同时,本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”和/或“一实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此,应强调并注意的是,本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”并不一定是指同一实施例。此外,本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
目前,随着对减少碳排放的要求日益提高,需要对燃气涡轮发动机做进一步改善。
发明人经过深入研究发现,氢气燃烧作为目前最环保的燃烧组织方式之一,具有无燃烧碳排放和其他燃烧污染产物的特点,是极具潜力的低碳燃料。然而氢气燃烧也存在存储困难,单位体积运输成本高、燃烧速度过快、火焰温度较高等问题,这给如何在航空发动机燃烧室内合理组织燃烧带来挑战。同时,由于纯氢气燃烧的航空发动机燃烧室存在开发成本和风险等不确定因素,传统液态燃料和可持续燃料在很长一段时间内依然是航空发动机主要燃料。因此,为了在减少传统污染物排放(如NOx)的同时,进一步减少碳排放,需要进一步研究基于可持续燃料和其他燃料的燃烧组织形式。
基于以上考虑,发明人经过深入研究,设计了一种用于燃气涡轮发动机混合器组件,采用以上实施例的有益效果在于,通过在预燃级中采用第一环形腔室、第二环形腔室分别直接喷射氢基燃料、空气,以及在主燃级中采用第三环形腔室进行另一燃料与空气的预混,级间段提供预燃级的预燃级环形外壁以及主燃级环形内壁的结构,使得氢基燃料的燃烧在主燃级-预燃级的混合器组件结构也可以稳定燃烧,使得采用氢基燃料的混合器组件也可以具有灵活调节预燃级火焰和主燃级火焰的比例来满足发动机不同工况和排放要求的优点,并且实施例的混合器组件,对于广泛使用的主燃级-预燃级的传统燃料的混合器组件的结构改动小,即可以在采用传统燃料例如航空煤油的燃烧室结构的基础上较少地改动结构即可实现氢基燃料在燃烧室合理组织燃烧,以较低的开发风险以及开发成本的基础上实现降低碳排放以及污染物。
虽然本申请实施例公开的混合器组件适用于燃气涡轮发动机以达到低碳低污染稳定燃烧的效果,但不以此为限,只要是发动机可以应用本申请实施例公开的混合器组件即可。
参考图1所示,在一个实施例中,用于燃气涡轮发动机的混合器组件100的具体结构可以是,包括预燃级10、主燃级20、级间段30。预燃级10包括预燃级环形内壁11、预燃级环形外壁12,预燃级环形外壁12围绕至少部分的预燃级环形内壁11形成第一环形腔室101,预燃级环形内壁11形成第二环形腔室102。预燃级10被主燃级20围绕,主燃级20包括主燃级环形内壁21以及主燃级环形外壁22,主燃级环形外壁22围绕至少部分的主燃级环形内壁21形成第三环形腔室203。级间段30具有内表面31以及外表面32,内表面31构成预燃级10的预燃级环形外壁12,外表面32构成主燃级20的主燃级环形内壁21。其中,第一环形腔室101构成预燃级燃料通道103,用于向预燃级10的出口喷射氢基燃料a,第二环形腔室102构成预燃级空气通道104,用于向预燃级10的出口喷射与氢基燃料a混合的空气;第三环形腔室203构成主燃级混合通道,用于提供另一燃料b与空气预混形成混合流体从主燃级20的出口喷射,该另一燃料b不同于氢基燃料a。
此处的“氢基燃料a”的含义是指气态燃料中氢的含量大于等于90%,例如氢基燃料a可以是纯氢气。氢基燃料a的储存形式可以是多种多样的,例如可以是液态氢、压缩气态氢等等。
此处的“另一燃料b”可以是传统的航空煤油,也可以是可持续替代燃料,例如可以是由植物油、动物脂肪等合成而来,或者也可以是由乙醇、甲醇等制成,以形成碳中和的低污染燃烧。
采用以上实施例的有益效果在于,通过在预燃级中采用第一环形腔室、第二环形腔室分别直接喷射氢基燃料、空气,以及在主燃级中采用第三环形腔室进行另一燃料与空气的预混,级间段提供预燃级的预燃级环形外壁以及主燃级环形内壁的结构,使得氢基燃料的燃烧在主燃级-预燃级的混合器组件结构也可以稳定燃烧,使得采用氢基燃料的混合器组件也可以具有灵活调节预燃级火焰和主燃级火焰的比例来满足发动机不同工况和排放要求的优点,并且实施例的混合器组件,对于广泛使用的主燃级-预燃级的传统燃料的混合器组件的结构改动小,即可以在采用传统燃料例如航空煤油的燃烧室结构的基础上较少地改动结构即可实现氢基燃料在燃烧室合理组织燃烧,以较低的开发风险以及开发成本的基础上实现降低碳排放以及污染物。
在一些实施例中,如图1所示,第一环形腔室101、第二环形腔室102、第三环形腔室203同轴设置,使结构更加紧凑,燃料喷射更加均匀,易于调节控制。
在一些实施例中,如图1所示,预燃级环形外壁12围绕全部的预燃级环形内壁11形成第一环形腔室101,主燃级环形外壁22围绕全部的主燃级环形内壁21形成第三环形腔室203,结构简单,易于加工。
参考图1所示,在一些实施例中,混合器组件100的具体结构可以是,第二环形腔室102设置有第二旋流器1022,第三环形腔室203设置有第三旋流器2033,第二旋流器1022的级数小于第三旋流器2033的级数。通过在预燃级设置级数较小低旋流数的第二旋流器,空气流速相对较慢,使得氢基燃料a形成较长的喷射火焰,便于扩散点火,通过在主燃级设置级数较高高旋流数的第三旋流器,空气流速相对较快,使得另一燃料b和空气充分混合,易于形成贫油低污染燃烧。
参考图4所示,在一些实施例中,混合器组件100的具体结构可以是,第二旋流器1022的轴向位置位于相对第三旋流器2033的轴向位置的上游。如此设置的有益效果在于,可以更好的使预燃级的氢基燃料a形成较长的喷射火焰,易于扩散点火,使主燃级的另一燃料b和空气更好的混合,易于形成贫油低污染燃烧。
参考图1结合图2所示,在一些实施例中,第一环形腔室101的具体结构可以是,第一环形腔室101的出口设置有分隔环1011,分隔环1011沿其周向均匀分布有间隔的多个出口部1012,用于提供氢基燃料a喷射的出口,相邻的出口部1012之间通过挡板部1013阻挡,使得氢基燃料a从出口部1012喷射。如此设置的有益效果在于,使得喷射的氢基燃料a形成高速射流,并使其在周向的速度分布更加均匀,形成稳定火焰燃烧。
继续参考图1结合图2所示,在一些实施例中,分隔环1011的具体结构可以是,具有在周向均匀分布的12-24个出口1012,分隔环1011的径向内端1014与预燃级环形内壁11连接,分隔环1011的径向外端1015与预燃级环形外壁12连接。如此设置的有益效果在于,可以更好的形成周向均匀分布的氢基燃料a射流,形成稳定火焰燃烧。
参考图1结合图3、图4所示,在一些实施例中,级间段30的具体结构可以是,设置有该另一燃料b的燃料通道301,级间段30的外表面32设置有对应该燃料通道301的多个喷孔302,多个喷孔302在周向均匀地分布,多个喷孔302的轴向位置位于第三旋流器2033的轴向位置的上游。如此设置的有益效果在于,使得主燃级空气与另一燃料b的预混效果更好,混合流体形成贫油燃烧火焰,降低污染物的产生。
继续参考图1结合图3所示,在一些实施例中,喷孔302的具体结构可以是,喷孔302的喷射方向为径向,多个喷孔302的数量为12-24个,在周向均匀地分布。如此设置的有益效果在于,另一燃料b的喷射方向与主燃级空气进流方向具有夹角,增强空气对另一燃料b的喷雾的液滴的剪切效果,使空气与另一燃料b混合更加均匀,降低污染物产生。
参考图1至图4所示,在一些实施例中,混合器组件100的具体结构可以是,氢基燃料a为气态,另一燃料b为液态,如此构成多种燃料的分级燃烧,不仅可以有效减少碳排放、降低污染物产物,还可以通过调节氢基燃料a和另一燃料b的比例来满足发动机不同工况的要求。
继续参考图1至图4所示,在一些实施例中,混合器组件100的具体结构可以是,其特征在于,氢基燃料a为轴向的射流,另一燃料b在第三环形腔室203为喷雾。此处的“射流”的含义是指由出口射出的成束的流体,并同周围流体掺混成一股流体流动,区别于另一燃料b的喷雾状。如此设置的有益效果在于,使预燃级的氢基燃料a射流便于形成较长火焰扩散燃烧,使主燃级的另一燃料b与空气混合更加均匀,降低污染物产生。
参考图1结合图4所示,在一个实施例中,燃烧器1000的具体结构可以是,包括如上所述的混合器组件100、燃烧室200。其中,混合器组件100位于燃烧室200的上游端与其连接,氢基燃料a从第一环形腔室101被直接喷射至燃烧室200内,第一空气c从第二环形腔室102被直接喷射至燃烧室200内,该另一燃料b与第二空气d预混形成的混合流体从第三环形腔室203被流出至燃烧室200内。氢基燃料a与第一空气c混合形成零碳排放的预燃级火焰,另一燃料b与第二空气d充分预混形成贫油低污染的主燃级火焰,通过灵活调节预燃级火焰与主燃级火焰的比例,满足发动机不同工况和排放要求。形成的多种燃料火焰,具有不同的燃烧速度和点熄火特性,通常,氢基燃料作为预燃级火焰用于点火,开启主燃级火焰后,可以通过调节氢基燃料和另一燃料的比例,来避免回火、熄火和燃烧振荡等现象,形成低碳低污染稳定燃烧。同时在采用传统燃料例如航空煤油的燃烧室结构的基础上较少地改动燃烧器结构即可实现氢基燃料在燃烧器内合理组织燃烧,在低风险以及低开发成本的基础上实现降低碳排放以及污染物。
参考图4所示,在一些实施例中,燃烧室200的具体结构可以是,燃烧室200的壁面具有冷却通道(图中未示出),第三空气e通过壁面进入燃烧室200内。第三空气e进入燃烧室200内燃烧,结构简单,空气分布均匀,使预燃级火焰A在燃烧室200中间,预燃级火焰A的径向外侧为主燃级火焰B。
参考图4所示,在一个实施例中,燃气涡轮发动机的具体结构可以是,包括如上所述的燃烧器1000。如此设置的有益效果在于,可以在采用传统燃料例如航空煤油的燃烧室结构的基础上较少地改动燃烧器结构即可实现氢基燃料在燃烧器内合理组织燃烧,在低风险以及低开发成本的基础上实现降低碳排放以及污染物。通过形成预燃级与主燃级不同种燃料火焰,灵活调节预燃级火焰与主燃级火焰的比例,满足发动机不同工况和排放要求,并可以避免回火、熄火和燃烧振荡等现象,形成低碳低污染稳定燃烧。
在一些实施例中,用于运行燃气涡轮发动机的燃料喷嘴的方法,包括:在预燃级,分别从第一环形腔室直接喷射氢基燃料至燃烧室、从第二环形腔室直接喷射空气至燃烧室;在主燃级,将另一燃料与空气预混后形成混合流体,再输出至燃烧室。承上所述的,如图1至图4所示,氢基燃料a由第一环形腔室11经过分隔环1011形成氢基燃料射流进入燃烧室200,第一空气c经过设置于第二环形腔室102的第二旋流器1022进入燃烧室200,与氢基燃料a混合形成零碳排放的预燃级火焰A。另一燃料b与第二空气d在第三环形腔室203预混经过设置于第三环形腔室203的第三旋流器2033进一步混合进入燃烧室200形成贫油低污染的主燃级火焰B。第三空气e经燃烧室200壁面的冷却通道进入燃烧室200,预燃级火焰A位于燃烧室200中间,主燃级火焰B位于预燃级火焰A的径向外侧。可以在采用传统燃料例如航空煤油的燃烧室结构的基础上较少地改动燃烧室结构即可实现氢基燃料在燃烧室内合理组织燃烧,在低风险以及低开发成本的基础上实现降低碳排放以及污染物。通过形成预燃级与主燃级不同种燃料火焰,灵活调节预燃级火焰与主燃级火焰的比例,满足发动机不同工况和排放要求,并可以避免回火、熄火和燃烧振荡等现象,形成低碳低污染稳定燃烧。
本发明虽然以较佳实施例公开如上,但其并不是用来限定本发明,任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内,都可以做出可能的变动和修改。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰,均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种用于燃气涡轮发动机的混合器组件(100),其特征在于,包括:
预燃级(10),包括预燃级环形内壁(11)、预燃级环形外壁(12),所述预燃级环形外壁(12)围绕至少部分的所述预燃级环形内壁(11)形成第一环形腔室(101),所述预燃级环形内壁(11)形成第二环形腔室(102);
主燃级(20),所述预燃级(10)被所述主燃级(20)围绕,所述主燃级(20)包括主燃级环形内壁(21)以及主燃级环形外壁(22),所述主燃级环形外壁(22)围绕至少部分的所述主燃级环形内壁(21)形成第三环形腔室(203);
级间段(30),所述级间段(30)具有内表面(31)以及外表面(32),所述内表面(31)构成所述预燃级(10)的预燃级环形外壁(12),所述外表面(32)构成所述主燃级(20)的主燃级环形内壁(21);
其中,所述第一环形腔室(101)构成预燃级燃料通道(103),用于向所述预燃级(10)的出口喷射氢基燃料,所述第二环形腔室(102)构成预燃级空气通道(104),用于向所述预燃级(10)的出口喷射与所述氢基燃料混合的空气;所述第三环形腔室(203)构成主燃级混合通道,用于提供另一燃料与空气预混形成混合流体从所述主燃级(20)的出口喷射,该另一燃料不同于所述氢基燃料。
2.如权利要求1所述的混合器组件(100),其特征在于,所述第二环形腔室(102)设置有第二旋流器(1022),所述第三环形腔室(203)设置有第三旋流器(2033),所述第二旋流器(1022)的级数小于所述第三旋流器(2033)的级数。
3.如权利要求2所述的混合器组件(100),其特征在于,所述第二旋流器(1022)的轴向位置位于相对所述第三旋流器(2033)的轴向位置的上游。
4.如权利要求1所述的混合器组件(100),其特征在于,所述第一环形腔室(101)的出口设置有分隔环(1011),所述分隔环(1011)沿其周向均匀分布有间隔的多个出口部(1012),用于提供所述氢基燃料喷射的出口,相邻的出口部(1012)之间通过挡板部(1013)阻挡,使得氢基燃料从出口部(1012)喷射。
5.如权利要求4所述的混合器组件(100),其特征在于,所述分隔环(1011)具有在周向均匀分布的12-24个出口(1012),所述分隔环(1011)的径向内端(1014)与所述预燃级环形内壁(11)连接,所述分隔环(1011)的径向外端(1015)与所述预燃级环形外壁(12)连接。
6.如权利要求2所述的混合器组件(100),其特征在于,所述级间段(30)设置有该另一燃料的燃料通道(301),所述级间段(30)的外表面(32)设置有对应该燃料通道(301)的多个喷孔(302),所述多个喷孔(302)在周向均匀地分布,所述多个喷孔(302)的轴向位置位于所述第三旋流器(2033)的轴向位置的上游。
7.如权利要求6所述的混合器组件(100),其特征在于,所述喷孔(302)的喷射方向为径向,所述多个喷孔(302)的数量为12-24个,在周向均匀地分布。
8.如权利要求1-7任意一项所述的混合器组件(100),其特征在于,所述氢基燃料为气态,所述另一燃料为液态。
9.如权利要求8所述的混合器组件(100),其特征在于,所述氢基燃料为轴向的射流,所述另一燃料在所述第三环形腔室(203)为喷雾。
10.一种燃烧器(1000),其特征在于,包括:
如权利要求1-9任意一项所述的混合器组件(100);
燃烧室(200);
其中,所述混合器组件(100)位于所述燃烧室(200)的上游端与其连接,所述氢基燃料从所述第一环形腔室(101)被直接喷射至所述燃烧室(200)内,第一空气从所述第二环形腔室(102)被直接喷射至所述燃烧室(200)内,该另一燃料与第二空气预混形成的混合流体从所述第三环形腔室(203)被流出至所述燃烧室(200)内。
11.如权利要求10所述的燃烧器(1000),其特征在于,所述燃烧室(200)的壁面具有冷却通道,第三空气通过所述壁面进入所述燃烧室(200)内。
12.一种燃气涡轮发动机,其特征在于,包括如权利要求10或11所述的燃烧器(1000)。
13.一种用于运行燃气涡轮发动机的燃料喷嘴的方法,其特征在于,包括:
在预燃级,分别从第一环形腔室直接喷射氢基燃料至燃烧室、从第二环形腔室直接喷射空气至燃烧室;
在主燃级,将另一燃料与空气预混后形成混合流体,再输出至燃烧室。
CN202210411157.8A 2022-04-19 2022-04-19 燃气涡轮发动机及用于其的混合器组件、燃烧室、雾化燃料的方法 Pending CN116951471A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210411157.8A CN116951471A (zh) 2022-04-19 2022-04-19 燃气涡轮发动机及用于其的混合器组件、燃烧室、雾化燃料的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210411157.8A CN116951471A (zh) 2022-04-19 2022-04-19 燃气涡轮发动机及用于其的混合器组件、燃烧室、雾化燃料的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116951471A true CN116951471A (zh) 2023-10-27

Family

ID=88451651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210411157.8A Pending CN116951471A (zh) 2022-04-19 2022-04-19 燃气涡轮发动机及用于其的混合器组件、燃烧室、雾化燃料的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116951471A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114008387B (zh) 用于点燃器的第二级燃烧
US6381964B1 (en) Multiple annular combustion chamber swirler having atomizing pilot
EP2481982B2 (en) Mixer assembly for a gas turbine engine
US5865024A (en) Dual fuel mixer for gas turbine combustor
US6363726B1 (en) Mixer having multiple swirlers
US5816049A (en) Dual fuel mixer for gas turbine combustor
EP0500256B1 (en) Air fuel mixer for gas turbine combustor
US5511375A (en) Dual fuel mixer for gas turbine combustor
EP1499800B1 (en) Fuel premixing module for gas turbine engine combustor
US6374615B1 (en) Low cost, low emissions natural gas combustor
US10480791B2 (en) Fuel injector to facilitate reduced NOx emissions in a combustor system
EP2241816A2 (en) Dual orifice pilot fuel injector
US10718524B2 (en) Mixer assembly for a gas turbine engine
US7849693B2 (en) Fuel injector for a gas turbine engine combustion chamber
KR20120098620A (ko) 연소 기구에서의 연료 스테이징 방법
US10288291B2 (en) Air-shielded fuel injection assembly to facilitate reduced NOx emissions in a combustor system
EP2041494A2 (en) Gas turbine engine premix injectors
US20040118119A1 (en) Fully premixed pilotless secondary fuel nozzle
CN110686274B (zh) 一种分层部分预混燃烧室主燃级空气雾化装置
CN116951471A (zh) 燃气涡轮发动机及用于其的混合器组件、燃烧室、雾化燃料的方法
CN116951470A (zh) 燃气涡轮发动机及用于其的混合器组件、燃烧室、雾化燃料的方法
RU38218U1 (ru) Устройство для подготовки и подачи топливовоздушной смеси в камеру сгорания
EP3043116A1 (en) Mixer assembly for a gas turbine engine
RU110818U1 (ru) Многотопливная форсунка для газотурбинных двигателей и установок
CN117490097A (zh) 燃烧室、燃气涡轮发动机、用于氢基燃料的燃烧组织装置及燃烧方法

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