CN117646919A - 用于燃烧器的声学阻尼器 - Google Patents

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CN117646919A CN202311062461.7A CN202311062461A CN117646919A CN 117646919 A CN117646919 A CN 117646919A CN 202311062461 A CN202311062461 A CN 202311062461A CN 117646919 A CN117646919 A CN 117646919A
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赫兰雅·纳斯
拉温德拉·山卡尔·加尼格尔
迈克尔·A·本杰明
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Abstract

燃烧器衬套具有外衬和内衬，外衬和内衬在其间限定燃烧室，燃烧室具有稀释区。外衬和内衬各自具有延伸到燃烧室的稀释区中的收敛‑发散区段并且在它们之间形成喉部。桥构件延伸穿过收敛‑发散区段以在其间形成阻尼器腔。每个收敛‑发散区段包括在喉部处穿过相应的收敛‑发散区段限定的至少一个稀释开口，并且包括位于收敛‑发散区段的下游部分上的阻尼器入口供给构件，从而由收敛‑发散区段、桥和阻尼器入口供给限定声学阻尼器。声学阻尼器抑制燃烧器的声学特性。

Description

用于燃烧器的声学阻尼器
技术领域
本公开涉及一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器的声学阻尼器。
背景技术
在涡轮发动机的燃烧区段中，燃料-空气混合物被点燃以产生燃烧产物，并且，在一些燃烧器中，空气流过围绕外衬的外通道和围绕内衬的内通道，并且通过外衬和内衬中的稀释孔作为稀释空气转移到燃烧室中。燃料-空气混合物的燃烧以及稀释空气与燃烧产物的混合可能在燃烧器中产生热声学振荡，导致涡轮发动机的操作期间的高噪音水平和机械损坏。
附图说明
本公开的特征、优点和实施例将从如附图中所示的各种示例性实施例的以下更具体的描述中变得显而易见，其中相似的附图标记通常表示相同的、功能相似的和/或结构相似的元件。
图1是根据本公开的实施例的示例性高旁通涡轮风扇喷气发动机的示意性部分横截面侧视图。
图2是根据本公开的实施例的示例性燃烧区段的横截面侧视图。
图3描绘了根据本公开的方面的包括声学阻尼器的燃烧器衬套的示例性收敛-发散部分的局部横截面侧视图。
图4描绘了根据本公开的方面的亥姆霍兹共振阻尼器的示例性横截面。
图5描绘了根据本公开的另一方面的包括声学阻尼器的燃烧器衬套的示例性收敛-发散部分的局部横截面侧视图。
图6描绘了根据本公开的方面在图1和图2的平面A-A处截取的环形燃烧器的局部横截面后视视图。
图7描绘了根据本公开的方面在图1和图2的平面A-A处截取的环形燃烧器的局部横截面后视视图。
图8是描绘根据本公开的方面的操作燃烧区段的方法的过程步骤的流程图。
具体实施方式
本公开的特征、优点和实施例通过考虑以下详细描述、附图和权利要求而被阐述或显而易见。此外，应当理解，下面的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。虽然讨论了具体实施例，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配置而不脱离本公开的精神和范围。
如本文所使用的，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个部件区分开，并且并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”是指流体从其流出的方向，“下游”是指向其流动的方向。
在涡轮发动机的燃烧区段中，燃料-空气混合物被点燃以产生燃烧产物，并且在一些燃烧器中，空气流过围绕外衬的外通道和围绕内衬的内通道，并且通过外衬和内衬中的稀释孔作为稀释空气进入燃烧室。燃料-空气混合物的燃烧以及稀释空气与燃烧产物的混合可能产生热声学振荡，导致涡轮发动机的操作期间的高噪音水平和机械损坏。
本公开旨在通过在具有收敛-发散结构的燃烧器衬套中提供具有集成亥姆霍兹共振阻尼器的外衬和内衬来抑制一些热声特性。根据本公开的一方面，包括环形燃烧器衬套的燃烧器具有外衬和内衬，外衬和内衬在其间限定燃烧室，燃烧室具有稀释区。外衬和内衬各自具有延伸到燃烧室的稀释区中的收敛-发散区段，并且在它们之间形成喉部。桥构件延伸穿过收敛-发散区段以在其间形成阻尼器腔。每个收敛-发散区段包括在喉部处穿过相应的收敛-发散区段限定的至少一个稀释开口，并且包括在收敛-发散区段的下游部分上的阻尼器入口供给构件。声学阻尼器由收敛-发散区段、桥和阻尼器入口供给限定。声学阻尼器抑制燃烧室中的声学振荡。因此，独特的衬套结构可用于形成集成声学阻尼器。
现在参考附图，图1是示例性高旁通涡轮风扇喷气发动机10(本文称为“发动机10”)的示意性部分横截面侧视图，其可并入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，但是本公开还适用于一般的涡轮机械，包括涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机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，发动机10具有用于参考目的的纵向或轴向中心线轴线12，该轴线12从上游端98延伸穿过发动机10至下游端99。一般而言，发动机10可包括风扇组件14和设置在风扇组件14的下游的核心发动机16。
核心发动机16通常可包括限定环形入口20的外壳体18。外壳体18以串联流动关系包围或至少部分地形成压缩机区段，压缩机区段具有增压器或低压(LP)压缩机22、高压(HP)压缩机24；燃烧区段26；涡轮区段，涡轮区段包括高压(HP)涡轮28、低压(LP)涡轮30；和喷射排气喷嘴区段32。高压(HP)转子轴34将HP涡轮28驱动地连接至HP压缩机24。低压(LP)转子轴36将LP涡轮30驱动地连接至LP压缩机22。LP转子轴36还可连接至风扇组件14的风扇轴38。在具体实施例中，如图1所示，LP转子轴36可通过减速齿轮40连接至风扇轴38，例如以间接驱动配置或齿轮驱动配置。在其他实施例中，虽然未示出，但发动机10还可包括中压(IP)压缩机和可与中压轴一起旋转的涡轮。
如图1所示，风扇组件14包括多个风扇叶片42，这些风扇叶片联接至风扇轴38并从风扇轴38径向向外延伸。环形风扇罩或机舱44周向地围绕风扇组件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可通过多个周向间隔开的出口导向轮叶或支柱46相对于核心发动机16支撑。此外，机舱44的至少一部分可延伸核心发动机16的外部上方，以便在其间限定旁通气流通道48。
图2是如图1所示的核心发动机16的示例性燃烧区段26的横截面侧视图。如图2所示，燃烧区段26通常可包括环形燃烧器组件50，其具有燃烧器衬套51和圆顶组件56，燃烧器衬套51包括内衬52和外衬54，燃烧器衬套51和圆顶组件56一起限定燃烧室62。燃烧室62可更具体地限定各种区域，包括初级燃烧区70，在初级燃烧区70处，燃料-氧化剂混合物的初始化学反应和/或燃烧气体86的再循环可在进一步向下游流动至稀释区72之前发生，其中燃烧产物和空气的混合和/或再循环可在流到次级燃烧区74之前发生，在次级燃烧区74中燃烧产物流入HP涡轮28和LP涡轮30。圆顶组件56在外衬54的上游端76和内衬52的上游端77之间径向延伸。
如图2所示，内衬52和外衬54可被封装在外壳体64内。罩57连接在内衬52的上游端77处和外衬54的上游端76处。外流动通道68限定在外壳体64和外衬54之间，并且内流动通道69限定在外壳体64和内衬52之间。内衬52可以从圆顶组件56处的上游端77延伸到涡轮喷嘴处或HP涡轮28(图1)的入口处的内衬52的下游端67。外衬54可从圆顶组件56处的上游端76延伸至涡轮喷嘴处的外衬54的下游端66。因此，外衬54和内衬52至少部分地限定燃烧器组件50和HP涡轮28之间的热气路径。
如图2进一步可见，并且如下文将更详细描述的，外衬54包括外收敛-发散区段102，其可包括多个外稀释开口88和至少一个外声学阻尼器入口供给构件101。多个外稀释开口88可以是穿过外衬54的多个外稀释孔。类似地，内衬52包括内收敛-发散区段104，内收敛-发散区段104可包括多个内稀释开口90，以及至少一个内声学阻尼器入口供给构件103。多个内稀释开口90还可以是穿过内衬52的多个内稀释孔。如下文将更详细描述的，外稀释开口88和内稀释开口90提供穿过其中进入燃烧室62的压缩空气流82(c)。因此可以利用压缩空气流82(c)以对初级燃烧区70的下游的稀释区72中的燃烧气体86进行淬火，从而产生在进入涡轮区段之前被冷却的稀释燃烧气体87。
如图2进一步可见，并且如下面将更详细地描述的，外桥构件92提供横跨外收敛-发散区段102的桥，并且内桥构件94提供横跨内收敛-发散区段104的桥。外桥构件92可包括穿过其的多个外桥开口93，而内桥构件94可包括穿过其的多个内桥开口95。在外桥构件92和外收敛-发散区段102之间限定外声学阻尼器腔96，并且在内桥构件94和内收敛-发散区段104之间限定内声学阻尼器腔97。正如下面将关于图3所讨论的，外声学阻尼器腔96限定了外声学阻尼器143(如下所述)的体积，并且内声学阻尼器腔97限定了内声学阻尼器145(如下所述)的体积。外桥开口93允许压缩空气流82(c)从外流动通道68穿过外桥构件92进入外声学阻尼器腔96，然后压缩空气流穿过外稀释开口88进入燃烧室62的稀释区72。类似地，内桥开口95允许压缩空气流82(c)从内流动通道69进入内声学阻尼器腔97，然后压缩空气流穿过内稀释开口90进入燃烧室62的稀释区72。
在发动机10的操作期间，共同参照图1和图2，如箭头示意性地指示的，一定体积的空气73从上游端98通过机舱44和/或风扇组件14的相关入口75进入发动机10。当一定体积的空气73穿过风扇叶片42时，空气的一部分(如箭头78示意性地指示)被引导到旁通气流通道48中，或被路由到旁通气流通道48中，而空气的另一部分(如箭头80示意性地指示)空气部分80被引导到LP压缩机22中，或者被路由到LP压缩机22中。空气部分80在其流过LP和HP压缩机22、24流向燃烧区段26时被逐渐压缩。如图2所示，现在压缩的空气，如箭头82示意性所示，流过压缩机出口导向轮叶(CEGV)(未示出)并通过预扩散器(未示出)进入燃烧区段26的扩散器腔84。
压缩空气82对扩散器腔84加压。如箭头82(a)示意性所示，压缩空气82的第一部分从扩散器腔84流过罩57的开口并进入压力室65，然后它被燃料喷嘴组件58和燃料-空气混合器组件60提供的燃料涡旋并混合，以产生涡旋的燃料-空气混合物，然后该混合物被点燃并燃烧以在燃烧室62的初级燃烧区70的内部产生燃烧气体86。通常，LP和HP压缩机22、24向扩散器腔84提供比燃烧所需更多的压缩空气。因此，如箭头82(b)示意性指示的，压缩空气82的第二部分可用于除了燃烧之外的各种目的。例如，如图2所示，压缩空气82(b)可被引导至外流动通道68和内流动通道69中。然后，压缩空气82(b)的一部分可被引导通过外桥开口93进入外声学阻尼器腔体96中，并通过外稀释开口88(示意性地示出为压缩空气82(c))并进入燃烧室62的稀释区72中，以提供稀释区72中的燃烧气体86的淬火，从而产生稀释的燃烧气体87。流入稀释区72的压缩空气82(c)还可向燃烧气体86流提供湍流，以便提供稀释氧化剂气体(例如，压缩空气82(c))与燃烧气体86的更好混合。来自内流动通道69的类似的压缩空气流82(c)流过内桥开口95进入内声学阻尼器腔97，并通过内稀释开口90进入燃烧室62的稀释区72。另外，或者作为替代，压缩空气82(b)的至少一部分可被引导出扩散器腔84。例如，压缩空气82(b)的一部分可被引导通过各种流动通道以提供将冷却空气输送至HP涡轮28或LP涡轮30中的至少一个。
仍共同参照图1和图2，燃烧室62中产生的燃烧气体86从燃烧器组件50流入HP涡轮28中，从而引起HP转子轴34旋转，从而支持HP压缩机24的操作。如图1所示，燃烧气体86也被引导通过LP涡轮30，从而引起LP转子轴36旋转，从而支持LP压缩机22的操作和/或风扇轴38的旋转。然后燃烧气体86被排出穿过核心发动机16的喷射排气喷嘴区段32以在下游端99处提供推进力。
如下面将更详细地描述的，燃烧器衬套51包括燃烧器衬套收敛-发散部分100。燃烧器衬套收敛-发散部分100包括在燃烧室62的稀释区72中的外收敛-发散区段102和燃烧室62的稀释区72中的内收敛-发散区段104。燃烧器衬套收敛-发散部分100的一个目的是提供对稀释区72内更深的燃烧气体86的更好的淬火，以减少NOx排放。另外，如下面将关于图3所描述的，外收敛-发散区段102形成外声学阻尼器143的一部分，内收敛-发散区段104形成内声学阻尼器145的一部分。外声学阻尼器143和内声学阻尼器145通常是布置为亥姆霍兹声学阻尼器，以便抑制燃烧器50的声学特性。
图3是根据本公开的方面的具有声学阻尼器的燃烧器衬套收敛-发散部分100的局部横截面侧视图。燃烧器衬套收敛-发散部分100包括外收敛-发散区段102和内收敛-发散区段104，下面将更详细地描述它们中的每一个。外收敛-发散区段102和内收敛-发散区段104均绕燃烧器的燃烧器中心线112周向延伸，并且还相对于燃烧器中心线112沿纵向方向L延伸。这里，燃烧器中心线112可以与发动机中心线12相同。稀释区72限定在外收敛-发散区段102和内收敛-发散区段104之间。
从图3中可以看出，外收敛-发散区段102(以下称为“OCD区段”)从OCD区段102的上游端108延伸到OCD区段102的下游端120。OCD区段102还沿着相对于燃烧器中心线112的纵向方向径向向内和下游延伸，并且然后沿着相对于燃烧器中心线112的纵向方向径向向外和向下游延伸。类似地，内收敛-发散区段104(下文称为“ICD区段”)通常从ICD区段104的上游端128延伸到ICD区段104的下游端138。ICD区段104还沿着相对于燃烧器中心线112的纵向方向径向向外和下游延伸，并且然后沿着相对于燃烧器中心线112的纵向方向径向向内和下游延伸。下面将更详细地描述可以形成OCD区段102和ICD区段104的外衬54和内衬52的特定部分。OCD区段102和ICD区段104两者都延伸到燃烧室62的稀释区72中，并且穿过燃烧室62大体上径向地彼此相对。
OCD区段102包括穿过OCD区段102限定的至少一个外稀释开口88，用于提供穿过OCD区段102到达燃烧室62的稀释区72的氧化剂流(即，压缩空气82(c))。类似地，ICD区段104包括穿过ICD区段104限定的至少一个内稀释开口90，用于提供穿过ICD区段104到达燃烧室62的稀释区72的氧化剂流(即，压缩空气82(c))。
仍然参考图3，OCD区段102通常可以被视为连续地形成为外衬54的一部分，并且可以被认为包括三个一般部分：收敛部分、发散部分和过渡部分。更具体地，OCD区段102包括OCD区段收敛部分106，该OCD区段收敛部分106相对于燃烧器中心线112从OCD区段102的上游端108到OCD区段过渡部分114的上游端110径向向内和纵向向下游收敛到燃烧室62中。OCD区段收敛部分106可呈半圆形形状，其中心111位于燃烧室62内。替代地，OCD区段收敛部分106可以具有抛物线形状或直线形状。OCD区段102还包括OCD区段发散部分116，其相对于燃烧器中心线112从OCD区段过渡部分114的下游端118径向向外且纵向向下游延伸到OCD区段102的下游端120。OCD区段发散部分116还可以具有半圆形形状，其中心113位于燃烧室62内。替代地，OCD区段发散部分116可以具有抛物线形状或直线形状。OCD区段过渡部分114连接OCD区段收敛部分106的下游端122和OCD区段发散部分116的上游端124。OCD区段过渡部分114可以具有抛物线形状，其焦点107位于OCD区段过渡部分114相对于燃烧器中心线112的径向向外侧。OCD区段过渡部分114的抛物线形状可具有1：4的宽深比。替代地，OCD区段过渡部分114可以具有半圆形形状或直线形状。因此，由OCD区段收敛部分106和OCD区段过渡部分114的至少一部分限定的OCD区段102的上游部分121相对于燃烧器中心线112沿纵向方向径向向内且向下游延伸，且由OCD区段过渡部分114和OCD区段发散部分116的至少一部分限定的OCD区段102的下游部分123相对于燃烧器中心线112沿纵向方向径向向外且向下游延伸。
在图3中，可以看到外桥构件92连接至外衬54。在如图3所示的本公开的方面，外桥构件92连接至外衬54的径向外表面152，并且设置成桥接OCD区段102。外桥构件92可在外衬-桥上游焊接接头154处和在外衬-桥下游焊接接头156处钎焊或焊接至径向外表面152。替代地，代替钎焊或焊接到径向外表面152，外桥可以替代地经由多个外桥支撑构件222附接到OCD区段102。外桥支撑构件222可以钎焊或焊接到外桥构件92，并且还可以钎焊或焊接到OCD区段102，使得外桥构件92的上游端和下游端沿着径向外表面152自由浮动。如上所述，外桥构件92包括穿过外桥构件92的多个外桥开口93。外桥开口93布置成提供来自形成在OCD区段102内的外流动通道68到外声学阻尼器腔96的压缩空气流82(c)。
ICD区段104类似于OCD区段102并且或多或少是OCD区段102的镜像，如图3方面所示，ICD区段104可以连续地形成为内衬52的一部分。因此，ICD区段104包括ICD区段收敛部分126，该ICD区段收敛部分126相对于燃烧器中心线112从ICD区段104的上游端128到ICD区段过渡部分132的上游端130径向向外且纵向向下游收敛到燃烧室62中。ICD区段收敛部分126可以具有半圆形形状，其中心115位于燃烧室62内。或者，ICD区段收敛部分126可以具有抛物线形状或直线形状。ICD区段104包括ICD区段发散部分134，该ICD区段发散部分134相对于燃烧器中心线112从ICD区段过渡部分132的下游端136径向向内且纵向地向下游延伸至ICD区段104的下游端138。ICD区段发散部分134可具有半圆形形状，其中心117位于燃烧室62内。替代地，ICD区段发散部分134可具有抛物线形状或直线形状。ICD区段过渡部分132连接ICD区段收敛部分126的下游端140和ICD区段发散部分134的上游端142。ICD区段过渡部分132可具有抛物线形状，其焦点109相对于燃烧器中心线112位于ICD区段过渡部分132的径向向内侧上。ICD区段过渡部分132的抛物线形状可具有的1∶4宽深比。或者，ICD区段过渡部分132可以具有半圆形形状或直线形状。因此，由ICD区段收敛部分126和ICD区段过渡部分132的至少一部分限定的ICD区段104的上游部分125相对于燃烧器中心线112沿纵向方向径向向外且向下游延伸，且由ICD区段过渡部分132和ICD区段发散部分134的至少一部分限定的ICD区段104的下游部分127相对于燃烧器中心线112沿纵向方向径向向内且向下游延伸。
在图3中，内桥构件94类似于外桥构件92并且被视为连接至内衬52。如图3所示的本公开的方面，内桥构件94连接到内衬52的径向内表面158，并且设置成横跨ICD区段104。内桥构件94在内衬-桥上游焊接接头160处和内衬-桥下游焊接接头162处可以钎焊或焊接到内衬52的径向内表面158。类似于OCD区段102，内桥构件94可经由多个内桥支撑构件(未示出)连接至ICD区段104，其可以与外桥支撑构件222相同。如上所述，内桥构件94包括穿过内桥构件94的多个内桥开口95。内桥开口95布置成提供来自内流动通道69的压缩空气流82(c)到形成在ICD区段104内的内声学阻尼器腔97。
如图2和图3所示，OCD区段102和ICD区段104都具有大体平滑过渡的正弦波型形状，以提供燃烧室62内的燃烧气体86的空气动力学流动。然而，OCD区段102和ICD区段104中的任一个或两个可以形成为具有直线段的梯形型结构，而不是具有平滑弯曲的正弦波型形状。OCD区段过渡部分114和ICD区段过渡部分132在它们之间形成喉部119，并且外稀释开口88和内稀释开口90穿过过渡部分设置，以便在喉部119中提供稀释气流。
仍然参考图3，外稀释开口88被示出为穿过OCD区段过渡部分114限定，并且稀释开口90被示出为穿过ICD区段过渡部分132限定。然而，稀释开口可以实施在OCD区段102和ICD区段104的其他部分中。此外，尽管在图3中未显示，下面关于图5所描述的，OCD区段102可包括例如穿过OCD区段收敛部分106的多个冷却孔210。冷却孔210通常可以具有比外稀释开口88更小的尺寸，并且将表面冷却空气从外声学阻尼器腔96提供到燃烧室62内的OCD区段102的内表面。此外，尽管图3的横截面图示出了穿过OCD区段过渡部分114的单个外稀释开口88，但是可以容易地理解，可以包括多个外稀释开口88。例如，多个外稀释开口88可围绕外衬54周向间隔开。类似地，多个内稀释开口90可围绕内衬52周向间隔开。另外，虽然外稀释开口88和内稀释开口90被示出为跨过燃烧室62彼此直接相对，但是它们可以彼此周向或纵向偏移。
在图3中，外稀释开口88和内稀释开口90通常示出为大体垂直于燃烧器中心线112的圆形孔或圆柱形孔。其他形状，例如正方形、椭圆形、跑道形、三角形等，然而，可针对外稀释开口88和内稀释开口90实施。此外，虽然外稀释开口88和内稀释开口90显示为大体上垂直于燃烧器中心线112布置，替代地，它们可以是成角度的。例如，外稀释开口88可以以径向角144或径向角146布置，其中径向角144可以在从零到负三十度的范围内，并且径向角146可以在从零到正三十度的范围内。类似地，内稀释开口90可以以径向角148或以径向角150成角度，其中径向角148可以在从零到正三十度的范围内，并且径向角150可以在从零到负三十度的范围内。当然，前述范围仅仅是示例性的，并且可以替代地实施其他角度范围以获得通过稀释开口的空气的期望稀释流量。
仍然参考图3，可以看出OCD区段102包括外声学阻尼器入口供给构件101。可以看出外声学阻尼器入口供给构件101设置在喉部119的下游，并且，具体地，设置成穿过OCD区段发散部分116。类似地，可以看到ICD区段104包括设置在喉部119下游并且设置成穿过ICD区段发散部分134的内声学阻尼器入口供给构件103。外声学阻尼器143至少部分地由外桥构件92和OCD区段102以及外声学阻尼器入口供给构件101限定，外桥构件92和OCD区段102在其间形成具有外稀释开口88的外声学阻尼器腔96。内声学阻尼器145至少部分地由内桥构件94和ICD区段104以及内声学阻尼器入口供给构件103限定，内桥构件94和ICD区段104在它们之间形成具有内稀释开口90的内声学阻尼器腔97。现在将提供亥姆霍兹声学阻尼器的一般描述，因为其可适用于外声学阻尼器143和内声学阻尼器145两者。
图4描绘了通常形成亥姆霍兹声学阻尼器164的组成部分的示例的示意图。图4的示意图仅仅是亥姆霍兹声学阻尼器的一般表示，并且不旨在是在本公开的燃烧器中实施的声学阻尼器的精确表示。相反，下面将提供关于如何将所公开的燃烧器的各种元件应用于图4的总体示意图的描述。在图4中，亥姆霍兹声学阻尼器164可包括具有体积V的空腔166。亥姆霍兹声学阻尼器164可包括可允许空气P流入空腔166的开口172。亥姆霍兹声学阻尼器164可包括位于空腔166和颈部入口孔170之间的颈部168。颈部入口孔170可具有横截面面积S并且颈部168可具有长度L′。亥姆霍兹声学阻尼器164可以抑制的频率可以用下面的等式1来计算，其中c是声速，S是颈部入口孔170的横截面面积，V是腔166的体积，L′是颈部168的长度。在包括多个颈部入口孔170的示例中，面积S可以是颈部入口孔170的所有横截面面积的总和。
正如前述图4的描述的实施例可适用于本公开，对于外声学阻尼器143，外声学阻尼器143可对应于亥姆霍兹声学阻尼器164，外声学阻尼器入口供给构件101可对应于具有长度L′的颈部168和颈部入口孔170的横截面积S，外声学阻尼器腔96可对应于具有体积V的腔166，并且开口172可对应于外桥开口93。因此，外声学阻尼器颈部可称为168(o)，且外声学阻尼器颈部入口孔可称为170(o)，而内声学阻尼器颈部可称为168(i)且内声学阻尼器颈部入口孔可称为170(i)。外声学阻尼器入口供给构件101(即，外颈部168(o)和外孔170(o)的长度L′和横截面面积S)可被配置为具有以下频率(f)：200赫兹至800赫兹的范围，或800赫兹至1600赫兹的范围。这同样适用于内声学阻尼器145的频率调谐，使得内声学阻尼器入口供给构件103的各种元件(例如，内颈部168(i)和内入口孔170(i))的尺寸可以被设计成使得内声学阻尼器具有在200赫兹至800赫兹范围内的频率，或者在800赫兹至1600赫兹范围内的频率。另外，外声学阻尼器143和内声学阻尼器145可以被配置为抑制不同的频率范围。例如，外声学阻尼器可被配置为具有在200赫兹至800赫兹范围内的频率，并且内声学阻尼器可被配置为具有在800赫兹至1600赫兹范围内的频率。通过这种布置，阻尼器可以单独地配置成抑制燃烧器内的不同频率，从而提供燃烧器声学特性的甚至更好的抑制。
图5是根据本公开的另一方面的具有声学阻尼器的燃烧器衬套收敛-发散部分100的局部横截面侧视图。在图5的方面中，燃烧器衬套收敛-发散部分100包括外声学阻尼器194和内声学阻尼器196，类似于图3的外声学阻尼器143和内声学阻尼器145。然而，在图5中，OCD区段102不是连续地形成在外衬54中，而是独立的OCD区段202，其在外衬54的径向内表面186上(即，在邻近燃烧室62的外衬54的表面)连接到外衬54。外衬54由沿着纵向方向的连续笔直的(或稍微弯曲的)外衬，并且单独的OCD区段202可以钎焊或焊接到外衬54。例如，单独的OCD区段202在OCD部分上游焊接接头174处和OCD区段下游焊接接头176处可以被钎焊或者焊接到外衬54的径向内表面186。因此，当OCD区段202连接到外衬54时，在其间形成外阻尼器腔190。外声学阻尼器腔190可类似于图3的外声学阻尼器腔96。
此外，与图3所示的布置类似，外衬54可包括与外桥开口93类似的外衬开口182，其允许压缩空气流82(c)从外流动通道68穿过外衬54进入外阻尼器腔190。OCD区段202包括外稀释开口198，其可类似于图3的外稀释开口88，以允许压缩空气82(c)从外阻尼器腔190流入燃烧室62的稀释区72。此外，OCD区段202包括外声学阻尼器入口供给构件206，其可以与参照图3描述的外声学阻尼器入口供给部件101类似。因此，具有外衬开口182的外衬54、接合到外衬54的OCD区段202、以及外声学阻尼器入口供给构件206形成外声学阻尼器194，其可类似于外声学阻尼器143。外声学阻尼器194可以类似于外声学阻尼器143进行调谐，如上所述。
类似地，在图5中，ICD区段104不是连续地形成在内衬52中，而是独立的ICD区段204，其在内衬52的径向外表面188上(即，在邻近燃烧室62的内衬52的表面上)连接到内衬52。内衬52由沿着纵向方向的连续笔直(或稍微弯曲)的内衬组成，并且单独的ICD区段204可以钎焊或焊接至内衬52。例如，单独的ICD区段204可以在ICD区段上游焊接接头178处和ICD区段下游焊接接头180处被钎焊或者焊接至内衬52的径向外表面188。因此，当ICD区段204连接到内衬52时，内阻尼器腔192形成在它们之间。内声学阻尼器腔192可类似于图3的内声学阻尼器腔97。
此外，与图3所示的布置类似，内衬52可包括类似于内桥开口95的内衬开口184，其允许压缩空气流82(c)从内流动通道69穿过内衬52进入内阻尼器腔192。ICD区段204包括多个内稀释开口200，其可类似于图3的内稀释开口90，以允许压缩空气82(c)从内阻尼器腔192流入燃烧室62的稀释区72。此外，ICD区段204包括内声学阻尼器入口供给构件208，其类似于参照图3描述的内声学阻尼器入口供给构件103。因此，具有内衬开口184的内衬52、接合到内衬52的ICD区段204、以及内声学阻尼器入口供给构件208形成内声学阻尼器196，其可以类似于内声学阻尼器145。内声学阻尼器196可以类似于内声学阻尼器145进行调谐，如上所述。
仍然参考图5，其中所示的OCD区段202还包括穿过OCD区段202的多个冷却孔210。冷却孔210的尺寸可以小于外稀释开口198，并且被布置成提供压缩空气流82(c)从外阻尼器腔190穿过OCD区段202，以便向OCD区段202的径向内表面212提供表面冷却。冷却孔210可以布置成穿过OCD区段收敛部分211，对应于图3的OCD区段收敛部分106，和/或通过OCD区段过渡部分213，对应于图3的OCD区段过渡部分114。虽然图5中未描绘，相应的冷却孔210也可基本上以镜像布置方式布置成穿过ICD区段204。另外，虽然在图3中未图示，冷却孔210还可以布置为穿过图3的OCD区段102和ICD区段104，以与图5所示的冷却孔210类似。
在图5中，内声学阻尼器196还被示出为包括位于内阻尼腔192内的多个阻尼腔屏蔽件，包括阻尼腔屏蔽件214和阻尼腔屏蔽件216。可以看到阻尼腔屏蔽件214包括多个阻尼腔屏蔽件开口218，并且可以看到阻尼器腔屏蔽件216包括穿过其中的多个阻尼器腔屏蔽件开口220。多个阻尼器腔屏蔽件开口218和多个阻尼器腔屏蔽件开口220使内部阻尼器腔192内的空气流流过其中并到达内稀释开口200。阻尼器腔屏蔽件216和阻尼器腔屏蔽件214提供了亥姆霍兹谐振器的多层布置，其可用于抑制更宽范围的频率。阻尼器腔屏蔽件216和阻尼器腔屏蔽件214中的每一个可以像ICD区段204一样在ICD区段上游焊接接头178处和在ICD区段下游焊接接头180处钎焊或焊接至内衬52。尽管在图5中未显示，对应的阻尼器腔屏蔽件216和对应的阻尼器腔屏蔽件214也可以基本上以镜像布置方式布置在OCD区段202的外阻尼器腔190内。另外，虽然在图3中未图示，阻尼器腔屏蔽件可以以与图5所示的阻尼器腔屏蔽件类似的方式实施在外声学阻尼器腔96内和/或内声学阻尼器腔97内。
参考图6和图7，其中示出了在图1的平面A-A处截取的环形燃烧器50的示例的局部横截面视图。在图6及图7中，图2的燃烧器50的局部横截面视图可以看出截取于平面2-2。在图6和图7中，可以看到环形燃烧器50包括外衬54，其为绕燃烧器中心线112周向延伸的环形外衬54。此外，环形燃烧器50包括内衬52，其为绕燃烧器中心线112周向延伸的环形内衬52。在图6中，外桥构件92被视为环形外桥构件92，其沿着环形外衬54的径向外表面152围绕燃烧器中心线112周向地延伸。因此，外阻尼器腔96被视为是绕燃烧器中心线112周向延伸的环形外阻尼器腔96。类似地，内桥构件94被视为是沿着环形内桥构件94的径向内表面158绕燃烧器中心线112周向延伸的环形内桥构件94。因此，内声学阻尼器腔97被视为围绕燃烧器中心线112周向延伸的环形内声学阻尼器腔。
图6的环形外桥构件92包括外桥构件开口93，并且如图6所示，多个外桥构件开口93可穿过环形外桥构件92围绕燃烧器中心线112周向间隔开。还可以看到环形外衬54包括围绕燃烧器中心线112穿过环形外衬54的周向间隔开的多个外稀释开口88。另外，可以看到环形外衬54包括围绕燃烧器中心线112周向间隔开的多个外声学阻尼器入口供给构件101。因此，在图6中，外声学阻尼器143布置为环形外声学阻尼器。类似地，图6的环形内桥构件94包括内桥构件开口95，并且如图6所示，多个内桥构件开口95可穿过环形内桥构件94绕燃烧器中心线112周向间隔开。还可以看到环形内衬52包括围绕燃烧器中心线112穿过环形内衬52的周向间隔开的多个内稀释开口90。此外，可以看到环形内衬52包括围绕燃烧器中心线112周向间隔开的多个内声学阻尼器入口供给构件103。因此，如图6所示，内声学阻尼器145布置为环形内声学阻尼器。
与图6的环形外阻尼器和环形内阻尼器的布置相反，图7示出了一种布置，该布置包括围绕燃烧器中心线112周向布置的多个外声学阻尼器143和围绕燃烧器中心线112周向布置的多个内声学阻尼器145。在图7中，外阻尼器桥构件92不一定沿着外衬54的整个径向外表面152环形地延伸(尽管可以)，而是可以部分地围绕径向外表面152延伸。因此，为了形成外声学阻尼器143，多个外声学阻尼器侧壁224被设置为在外声学阻尼器桥构件92和外衬54之间从OCD区段上游端108延伸到OCD区段下游端120。因此，外阻尼器腔96由外阻尼器桥构件92、OCD区段102和外阻尼器侧壁224形成，其中外声学阻尼器入口供给构件101向外阻尼器腔96提供声学振荡。类似地，内阻尼器桥构件94并不沿着内衬52的整个径向内表面158环形地延伸(尽管它也可以)，而是部分地围绕径向内表面158延伸。因此，为了形成内声学阻尼器145，多个内声学阻尼器侧壁226设置在内声学阻尼器桥构件94和内衬52之间从ICD区段上游端128延伸到ICD区段下游端138。因此，内阻尼器腔97由内阻尼器桥构件94、ICD区段104和内阻尼器侧壁226形成，其中内声学阻尼器入口供给构件103向内阻尼器腔97提供声学振荡。图7的布置，多个外无阻尼器部分228可限定在连续的外声学阻尼器143之间，其中每个外无阻尼器部分228可包括穿过其中的外稀释开口88。类似地，多个内无阻尼器部分230被限定在连续的内声学阻尼器145之间，其中每个内无阻尼器部分230可包括穿过其中的内稀释开口90。
作为图7中的替代布置，外阻尼器桥构件92可围绕外衬54的整个圆周延伸，如图6所示，但可实施类似于图7的侧壁的侧壁。作为示例，图7示出了外桥构件92周向延伸以由第一外阻尼器232、第二外阻尼器234和第三外阻尼器238共享的布置。第一公共侧壁236可以实施在第一外阻尼器232和第二外阻尼器234之间，而第二公共侧壁240可以设置在第二外阻尼器234和第三外阻尼器238之间。这种共享公共侧壁的布置可以围绕环形外衬54的整个圆周实施，以便限定围绕外衬54的多个外阻尼器。这种类型的布置中的每个外阻尼器可以具有不同的尺寸，以便以抑制不同的频率。例如，如图7所示，第一外阻尼器232和第三外阻尼器238可以具有相同的尺寸，而第二外阻尼器234可以小于第一外阻尼器232和第三外阻尼器238。当然，虽然图7中未示出，内衬52可包括类似类型的布置，其中内桥构件94绕燃烧器中心线112周向延伸，但提供共享的公共侧壁以限定多个内阻尼器。
虽然前述描述针对具有内衬和外衬的环形燃烧器，但是本公开同样适用于其他类型的燃烧器。例如，OCD区段102可被实施为作为罐式燃烧器的一部分的单个环形衬套。还可以容易地理解，通过图5所示的方面，现有的非收敛-发散型衬套可以容易地改装有外收敛-发散部分143和内收敛-发散部分145，并且，因此，包括外声学阻尼器194和内声学阻尼器196。
现在参考图8，其中示出了操作燃气涡轮发动机10的燃烧区段26的方法的步骤流程图。根据本方面的方法实质上是参见图1至图7操作具有如上文所示和所述的任何前述配置的燃烧区段26。因此，一方面，该方法操作燃烧区段26，该燃烧区段26包括燃烧器50，该燃烧器50具有包括外衬54的燃烧器衬套51，包括OCD区段102，该OCD区段102具有穿过OCD区段102的外稀释开口88和外声学阻尼器入口供给部件101。燃烧器衬套51还包括具有ICD区段104的内衬52和内声学阻尼器入口供给构件103，ICD区段104具有穿过其中的内稀释开口90。燃烧器组件50还包括横跨OCD区段102限定桥的外桥构件92，且外桥构件92具有至少一个从中穿过的外桥开口93，其中外桥构件92和具有外声学阻尼器入口供给构件101的OCD区段102至少部分地限定外声学阻尼器143。此外，燃烧器组件50具有限定横跨ICD区段104的桥的内桥构件94，其中内桥构件93包括穿过其中的至少一个内桥开口95，其中内桥构件93和具有内声学阻尼器入口供给构件103的ICD区段104至少部分地限定内声学阻尼器145。
用于所公开的方法的燃烧区段26还包括围绕燃烧器衬套51的外壳体64，以及限定在燃烧器衬套51和外壳体64之间的内氧化剂流动通道68/69和连接在燃烧器衬套51的上游端的空气混合器组件60，其中燃烧室62限定在燃烧器衬套51的外衬54和内衬52之间。
在如此设置前述燃烧区段26的情况下，现在将描述操作燃烧区段26的方法。参照图8，所公开的方法的第一步骤800需要使燃料-空气混合物流从燃料-空气混合器组件60分散到燃烧室62的初级燃烧区70中，并且第二步骤801包括在燃烧室62的初级燃烧区70中点燃燃料-空气混合物流以产生燃烧气体86。如上所述，压缩空气82的第一部分(如图2中的箭头82(a)示意性地指示)从扩散器腔84流经罩57的开口并进入压力室65，然后在压力室65中燃料被燃料喷嘴组件58、燃料-空气混合器组件60提供的燃料涡旋并与燃料空气混合器组件60混合以产生涡旋燃料-空气混合物，然后被点燃并燃烧以在燃烧器组件50的初级燃烧区70内产生燃烧气体86。
该方法的步骤802需要使氧化剂(例如，压缩空气82(c))从外流动通道68流过OCD区段102的至少一个外稀释开口88进入燃烧室62的稀释区72，并且使稀释氧化剂气体(例如，压缩空气82(c))从内流动通道69流过ICD区段104的至少一个内稀释开口90进入燃烧室62的稀释区72。该方法的步骤803需要在燃烧室62的稀释区72中将穿过至少一个外稀释开口88的氧化剂流和穿过至少一个内稀释开口90的氧化剂流与来自初级燃烧区70的燃烧气体86混合，以产生稀释的燃烧气体87。对于步骤802和803，如上面关于图2所描述的，压缩空气82的第二部分，如箭头82(b)示意性所示，可用于除了燃烧之外的各种目的。例如，如图2所示，压缩空气82(b)可被路由到外流动通道68和内流动通道69中。然后，压缩空气82(b)的一部分可以被引导通过外桥开口93进入外声学阻尼器腔96并通过外稀释开口88(示意性地示出为压缩空气82(c))并进入燃烧室62的稀释区72，以提供稀释区72中燃烧气体86的淬火，从而产生稀释燃烧气体87，并且还可以向燃烧气体86流提供湍流，以便提供稀释氧化剂气体(例如，压缩空气82(c))与燃烧气体86的更好混合。来自内流动通道69的压缩空气82(c)的类似流流过内桥开口95进入内声学阻尼器腔97并流过内稀释开口90进入燃烧室62的稀释区72。
该方法的下一部分涉及抑制由燃烧过程产生的燃烧区段26的声学特性。阻尼经由外声学阻尼器143和内声学阻尼器145的操作而发生。因此，在操作中，步骤804需要使声学振荡波的一部分传播通过至少一个外声学阻尼器入口供给构件101，其布置在OCD区段102的下游部分上，进入外声学阻尼器143的外声学阻尼器腔96中以抑制燃烧器的声学特性。类似地，步骤804还需要使声学振荡波的一部分通过设置在ICD区段104的下游部分上的至少一个内声学阻尼器入口供给构件103传播到内声学阻尼器145的内声学阻尼器腔97中，用于抑制燃烧器的声学特性。在步骤804中，外声学阻尼器143可抑制燃烧器组件50在第一频率下的声学特性，并且内声学阻尼器145可抑制燃烧器组件50在第二频率下的声学特性。在本公开的示例性燃烧器50中，可发现声学特性的范围为从200赫兹到1600赫兹。当然，其他频率的声学特性也可能出现在燃烧器中，并且前述范围仅仅是示例性的。因此，对于前述示例性频率范围，外声学阻尼器143可以被配置为使得第一频率具有从200赫兹到800赫兹的范围，而内声学阻尼器145可以被配置为使得第二频率具有从800赫兹到1600赫兹的范围。通过这种布置，每个阻尼器可以被调谐以抑制不同的声学特征频率。当然，外声学阻尼器143可以替代地被配置为具有在从八百赫兹到一千六百赫兹的范围内的第一频率，并且内声学阻尼器145可以被配置为具有在从二百赫兹到八百赫兹的范围内的第二频率。
虽然前面的描述总体上涉及燃气涡轮发动机，但是可以容易地理解，燃气涡轮发动机可以在各种环境中实施。例如，发动机可以在飞行器中实现，但也可以在非飞行器应用中实现，例如发电站、船舶应用或石油和天然气生产应用。因此，本公开不限于在飞行器中使用。
本公开的进一步方面由以下条项的主题提供。
一种用于燃气涡轮的燃烧器的燃烧器衬套，所述燃烧器衬套包括：外衬；和内衬，所述外衬和所述内衬在其间限定燃烧室，其中，所述外衬和所述内衬中的至少一个包括：(a)收敛-发散(CD)区段，所述收敛-发散(CD)区段延伸到所述燃烧室中并且包括穿过所述CD区段的至少一个稀释开口，所述CD区段进一步包括延伸穿过所述CD区段的下游部分的至少一个声学阻尼器入口供给构件，和(b)桥构件，所述桥构件限定延伸横跨所述CD区段的桥，所述桥构件包括穿过其中的至少一个桥开口，所述桥构件和所述CD区段限定声学阻尼器。
根据前述条项所述的燃烧器，其中，所述外衬和所述内衬均包括所述CD区段和所述桥构件，所述外衬的所述CD区段包括外收敛-发散(OCD)区段，所述外衬的所述至少一个声学阻尼器入口供给构件包括至少一个外声学阻尼器入口供给构件，所述OCD区段的上游部分相对于燃烧器中心线沿纵向方向径向向内和向下游延伸，并且所述OCD区段的下游部分相对于所述燃烧器中心线沿所述纵向方向径向向外和向下游延伸，以及所述内衬的所述CD区段包括内收敛-发散(ICD)区段，所述内衬的所述至少一个声学阻尼器入口供给构件包括至少一个内声学阻尼器入口供给构件，所述ICD区段的上游部分相对于所述燃烧器中心线沿所述纵向方向径向向外和向下游延伸，并且所述ICD区段的下游部分相对于所述燃烧器中心线沿所述纵向方向径向向内和向下游延伸，所述外衬的所述桥构件包括外桥构件，所述外桥构件至少部分地在所述纵向方向上延伸并限定横跨所述OCD区段的桥，所述外桥构件包括穿过其中的至少一个外桥开口，所述外桥构件和所述OCD区段限定外声学阻尼器；和所述内衬的所述桥构件包括内桥构件，所述内桥构件至少部分地在所述纵向方向上延伸并限定横跨所述ICD区段的桥，所述内桥构件包括穿过其中的至少一个内桥开口，所述内桥构件和所述ICD区段限定内声学阻尼器。
根据前述条项中任一项所述的燃烧器衬套，其中，所述外声学阻尼器包括至少一个外阻尼腔屏蔽件，所述至少一个外阻尼腔屏蔽件设置在所述OCD区段与所述外桥构件之间，并且具有穿过其中的外阻尼腔屏蔽件稀释开口，并且其中，所述内声学阻尼器包括至少一个内阻尼腔屏蔽件，所述至少一个内阻尼腔屏蔽件设置在所述ICD区段和所述内桥构件之间，并且具有穿过其中的内阻尼腔屏蔽件稀释开口。
根据前述条项中任一项所述的燃烧器衬套，其中，所述OCD区段由所述外衬限定，并且所述外桥构件穿过所述OCD区段连接到所述外衬的径向外表面，并且其中，所述ICD区段由所述内衬限定，并且所述内桥构件连接至所述内衬的径向内表面，以桥接所述ICD区段。
根据前述条项中任一项所述的燃烧器衬套，进一步包括连接所述OCD区段和所述外声学阻尼器内的所述外桥构件的至少一个外桥支撑构件，以及连接所述ICD区段和所述内声学阻尼器内的所述内桥构件的至少一个内桥支撑构件。
根据前述条项中任一项所述的燃烧器衬套，其中，所述外桥构件由所述外衬限定，并且所述OCD区段连接至所述外衬的径向内表面，并且其中，所述内桥构件由所述内衬限定，并且所述ICD区段连接至所述内衬的径向外表面。
根据前述条项中任一项所述的燃烧器，其中，所述外声学阻尼器是亥姆霍兹声学阻尼器，并且所述内声学阻尼器是亥姆霍兹声学阻尼器。
根据前述条项中任一项所述的燃烧器衬套，其中，所述至少一个外声学阻尼器入口供给构件包括具有穿过其中的入口孔的外阻尼器颈部，所述外阻尼器颈部的所述入口孔限定其横截面面积，并且所述至少一个内声学阻尼器入口供给构件包括具有穿过其中的入口孔的内声学阻尼器颈部，所述内声学阻尼器颈部的所述入口孔限定其横截面面积。
根据前述条项中任一项所述的燃烧器，其中，所述外阻尼器颈部从所述OCD区段至少部分地径向向内延伸到所述燃烧室中，并且其中，所述内阻尼器颈部从所述ICD区段至少部分地径向向内延伸到所述燃烧室中。
根据前述条项中任一项所述的燃烧器，其中，所述OCD区段包括：(i)OCD区段收敛部分，所述OCD区段收敛部分相对于所述燃烧器中心线，从所述OCD区段的上游端向OCD区段过渡部分的上游端径向向内且纵向向下游收敛到所述燃烧室中，(ii)OCD区段发散部分，所述OCD区段发散部分相对于所述燃烧器中心线，从所述OCD区段过渡部分的下游端向所述OCD区段的下游端径向向外且纵向向下游延伸，以及(iii)所述OCD区段过渡部分连接所述OCD区段收敛部分的下游端和所述OCD区段发散部分的上游端，以及所述ICD区段包括：(i)ICD区段收敛部分，所述ICD区段收敛部分相对于所述燃烧器中心线，从所述ICD区段的上游端向ICD区段过渡部分的上游端径向向外且纵向向下游收敛到所述燃烧室中，(ii)ICD区段发散部分，所述ICD区段发散部分相对于所述燃烧器中心线，从所述ICD区段过渡部分的下游端向所述ICD区段的下游端径向向内且纵向向下游延伸，以及(iii)所述ICD区段过渡部分连接所述ICD区段收敛部分的下游端和所述ICD区段发散部分的上游端。
根据前述条项中任一项所述的燃烧器衬套，其中，所述OCD区段包括穿过所述OCD区段发散部分的至少一个外声学阻尼器入口供给构件，并且所述ICD区段包括穿过所述ICD区段发散部分的至少一个内声学阻尼器入口供给构件。
根据前述条项中任一项所述的燃烧器衬套，其中，所述至少一个外稀释开口包括围绕所述燃烧器中心线周向布置的多个外稀释孔，所述多个外稀释孔提供穿过其中到所述燃烧室的稀释区的氧化剂的稀释流，所述稀释区至少部分地限定在所述OCD区段和所述ICD区段之间，其中，所述至少一个内稀释开口包括围绕所述燃烧器中心线周向布置的多个内稀释孔，所述多个内稀释孔提供穿过其中到所述燃烧室的所述稀释区的氧化剂流。
根据前述条项中任一项所述的燃烧器衬套，其中，所述多个外稀释孔布置为穿过所述OCD区段过渡部分，并且所述多个内稀释孔布置为穿过所述ICD区段过渡部分。
根据前述条项中任一项所述的燃烧器衬套，其中，所述OCD区段进一步包括穿过所述OCD区段收敛部分和所述OCD区段过渡部分中的至少一个的多个冷却孔，并且所述ICD区段进一步包括穿过所述ICD区段收敛部分和所述ICD区段过渡部分中的至少一个的多个冷却孔。
根据前述条项中任一项所述的燃烧器，其中，所述外阻尼器颈部的长度和所述外阻尼器颈部的所述横截面面积被配置成基于所述外声学阻尼器的体积来抑制所述燃烧器在200赫兹至800赫兹的范围内或在800赫兹至1600赫兹的范围内的声学特性，并且所述内阻尼器颈部的长度和横截面面积被配置为基于所述内声学阻尼器的体积来抑制所述燃烧器在200赫兹至800赫兹的范围内或在800赫兹至1600赫兹的范围内的声学特性。
根据前述条项中任一项所述的燃烧器，其中，所述外桥构件绕所述燃烧器中心线周向延伸，使得所述外声学阻尼器包括围绕所述燃烧器中心线周向延伸的环形外声学阻尼器，并且所述内桥构件围绕所述燃烧器中心线周向延伸，使得所述内声学阻尼器包括围绕所述燃烧器中心线周向延伸的环形内声学阻尼器。
根据前述条项中任一项所述的燃烧器，其中，所述燃烧器包括围绕所述燃烧器中心线周向布置的多个外声学阻尼器，以及围绕所述燃烧器中心线周向布置的多个内声学阻尼器，所述多个外声学阻尼器中的每一个声学阻尼器包括连接所述外桥部件和所述OCD区段的多个外声学阻尼器侧壁，以在其内限定所述外声学阻尼器，并且所述多个内声学阻尼器中的每一个包括连接所述内桥部件和所述ICD区段的多个内声学阻尼器侧壁，以限定其内的所述内声学阻尼器。
一种操作燃气涡轮的燃烧区段的方法，所述燃烧区段包括(i)燃烧器衬套，所述燃烧器衬套包括(a)外衬，(b)内衬，所述外衬和所述内衬在其间限定燃烧室，(c)外收敛-发散(OCD)区段，所述外收敛-发散(OCD)区段延伸到所述燃烧室中并且包括穿过所述OCD区段的至少一个外稀释开口，所述OCD区段进一步包括延伸穿过所述OCD区段的下游部分的外声学阻尼器入口供给构件，(d)内收敛-发散(ICD)区段，所述内收敛-发散(ICD)区段延伸到所述燃烧室中并且包括穿过所述ICD区段的至少一个内稀释开口，所述ICD区段进一步包括延伸穿过所述ICD区段的所述下游部分的内声学阻尼器入口供给构件，(e)外桥构件，所述外桥构件限定横跨所述OCD区段的桥，以便在其间限定外声学阻尼器腔，所述外桥构件包括穿过其中的至少一个外桥开口，所述外桥构件和所述OCD区段限定外声学阻尼器，以及(f)内桥构件，所述内桥构件限定横跨所述ICD区段的桥，以便在其间限定内声学阻尼器腔，所述内桥构件包括穿过其中的至少一个内桥开口，所述内桥构件和所述ICD区段限定内声学阻尼器，(ii)围绕所述燃烧器衬套的外壳，氧化剂流动通道限定在所述燃烧器衬套和所述外壳之间，以及(iii)连接在所述燃烧器衬套的上游端处的燃料-空气混合器组件，所述方法包括：使燃料-空气混合物流从所述燃料-空气混合器组件分散到所述燃烧室的初级燃烧区中；点燃所述燃烧室的所述初级燃烧区中的所述燃料空气混合物流，以在所述初级燃烧区中产生燃烧气体；使氧化剂从所述氧化剂流动通道流过所述OCD区段的至少一个外稀释开口进入设置在所述OCD区段和所述ICD区段之间的所述燃烧室的稀释区，并且使所述氧化剂从所述氧化剂流动通道流过所述ICD区段的至少一个内稀释开口进入所述燃烧室的所述稀释区；在所述燃烧室的所述稀释区中将通过所述至少一个外稀释开口的所述氧化剂流和通过所述至少一个内稀释开口的所述氧化剂流与所述初级燃烧区的所述燃烧气体混合，以产生稀释燃烧气体；和使声学振荡波的一部分传播通过至少一个外声学阻尼器入口供给构件进入所述外声学阻尼器的所述外声学阻尼器腔中，以抑制所述燃烧器的声学特性，并且使所述声学振荡波的一部分传播通过至少一个内声学阻尼器入口供给构件进入所述内声学阻尼器的所述内声学阻尼器腔中，以抑制所述燃烧器的所述声学特性。
根据前项条项所述的方法，其中，所述外声学阻尼器在第一频率处抑制所述燃烧器的所述声学特性，并且所述内声学阻尼器在第二频率处抑制所述燃烧器的所述声学特性。
根据前述条项中任一项所述的方法，其中，所述第一频率的范围为200赫兹至800赫兹，并且所述第二频率的范围为800赫兹至1600赫兹，或者所述第一频率的范围为800赫兹至1600赫兹，并且所述第二频率的范围为200赫兹至800赫兹。
尽管前面的描述针对本公开的一些示例性实施例，但是应当注意的是，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，并且可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下进行。此外，结合本公开的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)

1.一种用于燃气涡轮的燃烧器的燃烧器衬套，其特征在于，所述燃烧器衬套包括：
外衬；和
内衬，所述外衬和所述内衬在其间限定燃烧室，
其中，所述外衬和所述内衬中的至少一个包括：
(a)收敛-发散(CD)区段，所述收敛-发散(CD)区段延伸到所述燃烧室中并且包括穿过所述CD区段的至少一个稀释开口，所述CD区段进一步包括延伸穿过所述CD区段的下游部分的至少一个声学阻尼器入口供给构件，和
(b)桥构件，所述桥构件限定延伸横跨所述CD区段的桥，所述桥构件包括穿过其中的至少一个桥开口，所述桥构件和所述CD区段限定声学阻尼器。
2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，其中，所述外衬和所述内衬均包括所述CD区段和所述桥构件，
所述外衬的所述CD区段包括外收敛-发散(OCD)区段，所述外衬的所述至少一个声学阻尼器入口供给构件包括至少一个外声学阻尼器入口供给构件，所述OCD区段的上游部分相对于燃烧器中心线沿纵向方向径向向内和向下游延伸，并且所述OCD区段的下游部分相对于所述燃烧器中心线沿所述纵向方向径向向外和向下游延伸，以及
所述内衬的所述CD区段包括内收敛-发散(ICD)区段，所述内衬的所述至少一个声学阻尼器入口供给构件包括至少一个内声学阻尼器入口供给构件，所述ICD区段的上游部分相对于所述燃烧器中心线沿所述纵向方向径向向外和向下游延伸，并且所述ICD区段的下游部分相对于所述燃烧器中心线沿所述纵向方向径向向内和向下游延伸，
所述外衬的所述桥构件包括外桥构件，所述外桥构件至少部分地在所述纵向方向上延伸并限定横跨所述OCD区段的桥，所述外桥构件包括穿过其中的至少一个外桥开口，所述外桥构件和所述OCD区段限定外声学阻尼器；和
所述内衬的所述桥构件包括内桥构件，所述内桥构件至少部分地在所述纵向方向上延伸并限定横跨所述ICD区段的桥，所述内桥构件包括穿过其中的至少一个内桥开口，所述内桥构件和所述ICD区段限定内声学阻尼器。
3.根据权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，其中，所述外桥构件围绕所述燃烧器中心线周向延伸，使得所述外声学阻尼器包括围绕所述燃烧器中心线周向延伸的环形外声学阻尼器，并且所述内桥构件围绕所述燃烧器中心线周向延伸，使得所述内声学阻尼器包括围绕所述燃烧器中心线周向延伸的环形内声学阻尼器。
4.根据权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，其中，所述燃烧器包括围绕所述燃烧器中心线周向布置的多个外声学阻尼器，以及围绕所述燃烧器中心线周向布置的多个内声学阻尼器，
所述多个外声学阻尼器中的每一个包括连接所述外桥构件和所述OCD区段以在其内限定所述外声学阻尼器的多个外阻尼器侧壁，以及
所述多个内声学阻尼器中的每一个包括连接所述内桥构件和所述ICD区段以在其内限定所述内声学阻尼器的多个内阻尼器侧壁。
5.根据权利要求2所述的燃烧器衬套，其特征在于，其中，所述外声学阻尼器包括至少一个外阻尼腔屏蔽件，所述至少一个外阻尼腔屏蔽件设置在所述OCD区段与所述外桥构件之间，并且具有穿过其中的外阻尼腔屏蔽件稀释开口，并且
其中，所述内声学阻尼器包括至少一个内阻尼腔屏蔽件，所述至少一个内阻尼腔屏蔽件设置在所述ICD区段和所述内桥构件之间，并且具有穿过其中的内阻尼腔屏蔽件稀释开口。
6.根据权利要求2所述的燃烧器衬套，其特征在于，其中，所述OCD区段由所述外衬限定，并且所述外桥构件连接至所述外衬的径向外表面，以桥接所述OCD区段，并且
其中，所述ICD区段由所述内衬限定，并且所述内桥构件连接至所述内衬的径向内表面，以桥接所述ICD区段。
7.根据权利要求6所述的燃烧器衬套，其特征在于，进一步包括连接所述OCD区段和所述外声学阻尼器内的所述外桥构件的至少一个外桥支撑构件，以及连接所述ICD区段和所述内声学阻尼器内的所述内桥构件的至少一个内桥支撑构件。
8.根据权利要求2所述的燃烧器衬套，其特征在于，其中，所述外桥构件由所述外衬限定，并且所述OCD区段连接至所述外衬的径向内表面，并且
其中，所述内桥构件由所述内衬限定，并且所述ICD区段连接至所述内衬的径向外表面。
9.根据权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，其中，所述外声学阻尼器是亥姆霍兹声学阻尼器，并且所述内声学阻尼器是亥姆霍兹声学阻尼器。
10.根据权利要求2所述的燃烧器衬套，其特征在于，其中，所述至少一个外声学阻尼器入口供给构件包括具有穿过其中的入口孔的外阻尼器颈部，所述外阻尼器颈部的所述入口孔限定其横截面面积，并且
所述至少一个内声学阻尼器入口供给构件包括具有穿过其中的入口孔的内阻尼器颈部，所述内阻尼器颈部的所述入口孔限定其横截面面积。
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