JP2013160499A - 渦停留キャビティを備えた燃焼器組立体 - Google Patents

渦停留キャビティを備えた燃焼器組立体 Download PDF

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    • F23R2900/00Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/00015Trapped vortex combustion chambers

Abstract

【課題】向上した燃焼の安定性および動作性の増大とを実現するシステムを提供する。
【解決手段】本願の実施形態が燃焼器組立体を含む。燃焼器組立体は、束状の空気/燃料予混合噴射管の下流端部に隣接して配置されている環状渦停留キャビティを含んでいてもよい。環状渦停留キャビティは、束状の予混合管の先頭端部に隣接する環状渦停留キャビティの径方向内側部分に開口部を含んでいてもよい。また、環状渦停留キャビティは、1つまたは複数の空気噴射孔および1つまたは複数の燃料源が環状渦停留キャビティ内の渦を駆動するように構成されているように、環状渦停留キャビティの周辺に配設されている1つまたは複数の空気噴射孔と1つまたは複数の燃料源とを含んでいてもよい。
【選択図】図1

Description

本願の実施形態は、全般的にガスタービンエンジンに関し、さらに詳細には、渦停留キャビティ(trapped vortex cavity)を含む燃焼器組立体に関する。
ガスタービン効率は、一般に、燃焼ガス流の温度と共に高まる。しかし、より高い燃焼ガス流温度により、窒素酸化物(NOx)等の、より高いレベルの望ましくない排ガスが生じる可能性がある。NOx排ガスは、一般に、政府規制の対象である。したがって、ガスタービン効率の向上は、排ガス規制の遵守とバランスがとれていなければならない。
NOx排ガスレベルの低下は、燃料流と空気流との良好な混合を行うことにより達成される可能性がある。例えば、燃料流と空気流とは、反応ゾーンまたは燃焼ゾーンに入る前に、Dry Low NOx(DLN)燃焼器内で予混合されてもよい。そのような予混合は、燃焼温度およびNOx排ガス排出量を低減する傾向がある。
米国特許第7003961号公報
燃料流と空気流とは、一般に、密集された束状の空気/燃料予混合管内で予混合されて、燃焼室内で軸方向ジェットを形成する。密集された束状の空気/燃料予混合軸方向ジェットは、低負荷条件もしくは部分速度(part−speed)条件において吹出しまたは不安定性に悩まされる可能性がある。したがって、必要なものは、信頼できる強力な点火およびクロスファイアリングと、より効率的な部分速度動作および無負荷動作と、マイクロミキサ空気/燃料予混合管束状構造を有するDLN燃焼器を使用する場合の、全体的に向上した燃焼の安定性および動作性の増大とを実現するシステムである。
上記のニーズおよび/または問題のいくつかもしくは全ては、本願のある実施形態により対処されてもよい。一実施形態によれば、燃焼器組立体が開示されている。燃焼器組立体は、束状の空気/燃料予混合噴射管の下流端部に隣接して配置されている環状渦停留キャビティを含んでいてもよい。環状渦停留キャビティは、束状の予混合管の先頭端部に隣接する環状渦停留キャビティの径方向内側部分に、開口部を含んでいてもよい。また、環状渦停留キャビティは、1つまたは複数の空気噴射孔および1つまたは複数の燃料源が環状渦停留キャビティ内の渦を駆動するように構成されているように、環状渦停留キャビティの周辺に配設されている1つまたは複数の空気噴射孔と1つまたは複数の燃料源とを含んでいてもよい。
別の実施形態によれば、燃焼器組立体が開示されている。燃焼器組立体は、上流端部と、下流端部と、それらの間に流路とを有する束状の空気/燃料予混合噴射管を含んでいてもよい。環状渦停留キャビティは、空気/燃料予混合噴射管の下流端部に隣接して配置されていてもよい。環状渦停留キャビティは、環状後壁と、環状前壁と、それらの間に形成されている環状径方向外壁とを含んでいてもよい。また、環状渦停留キャビティは、外壁から離間されておりかつ後壁と前壁との間に延在している環状渦停留キャビティの径方向内側部分に、開口部を含んでいてもよい。1つまたは複数の空気噴射孔および1つまたは複数の燃料源が環状渦停留キャビティ内の渦を駆動するように構成されているように、1つまたは複数の空気噴射孔および1つまたは複数の燃料源が、環状渦停留キャビティの周辺に配設されていてもよい。
さらに、別の実施形態によれば、燃焼器組立体が開示されている。燃焼器組立体は、上流端部と、下流端部と、それらの間に流路とを有する束状の空気/燃料予混合噴射管を含んでいてもよい。環状渦停留キャビティは、空気/燃料予混合噴射管の下流端部に隣接して配置されていてもよい。環状渦停留キャビティは、環状後壁と、環状前壁と、それらの間に形成されている環状径方向外壁とを含んでいてもよい。また、環状渦停留キャビティは、外壁から離間されておりかつ後壁と前壁との間に延在している環状渦停留キャビティの径方向内側部分に、開口部を含んでいてもよい。1つまたは複数の空気噴射孔および1つまたは複数の燃料源が環状渦停留キャビティ内の渦を駆動するように構成されているように、1つまたは複数の空気噴射孔および1つまたは複数の燃料源が、環状渦停留キャビティの周辺に配設されていてもよい。さらに、燃焼器組立体は、束状の予混合管、環状渦停留キャビティ、1つまたは複数の空気噴射孔、および1つまたは複数の燃料源と空気流連通して配設されている環状燃焼器ライナに取り巻かれている燃焼室を含んでいてもよい。
本発明の他の実施形態、態様、および特徴が、以下の詳細な説明、添付図面、および添付の特許請求の範囲から当業者に明らかになるであろう。
ここで添付図面を参照するが、それらは必ずしも縮尺通りに描かれていない。
ある実施形態による、圧縮機、燃焼器、およびタービンを備えたガスタービンエンジンの例示的図の概略図である。 ある実施形態による燃焼器組立体の概略図である。 ある実施形態による燃焼器組立体の一部分の横断面図である。 ある実施形態による燃焼器組立体の概略図である。 ある実施形態による燃焼器組立体の概略図である。
ここで、例示的実施形態が、本明細書以後、全てではなくいくつかの実施形態が示されている添付図面を参照してより十分に説明される。本願は、多数の異なる形態で具体化されてもよく、本明細書に記載されている実施形態に限定されると見なされるべきではない。全体に亘って、同様の数字が同様の要素を指す。
例示的実施形態が、特に、渦停留キャビティを含む燃焼器組立体に関する。図1は、本明細書において用いられてもよいガスタービンエンジン10の概略図を示す。既知の通り、ガスタービンエンジン10は圧縮機15を含んでいてもよい。圧縮機15は流入空気流20を圧縮する。圧縮機15は、圧縮空気流20を燃焼器25へ送達する。燃焼器25は、圧縮空気流20を加圧燃料流30と混合し、該混合物を点火して燃焼ガス流35を生成する。燃焼器25が1つだけ示されているが、ガスタービンエンジン10は、任意の数の燃焼器25を含んでいてもよい。燃焼ガス流35はタービン40に送達される。燃焼ガス流35は、機械的作用を生じさせるためにタービン40を駆動する。タービン40内で生じた機械的作用は、シャフト45、および発電機等の外部負荷50を介して、圧縮機15を駆動する。
ガスタービンエンジン10は、天然ガス、様々な種類の合成ガス、および/または他の種類の燃料を使用してもよい。ガスタービンエンジン10は、限定はされないが、7シリーズまたは9シリーズの重荷重ガスタービンエンジン等のものを含むNew York、Schenectady所在のGeneral Electric Companyから提供されている、複数の異なるガスタービンエンジンの任意の1つであってもよい。ガスタービンエンジン10は異なる構成を有していてもよく、他の種類の構成要素を使用してもよい。
また、本明細書において、他の種類のガスタービンエンジンが用いられてもよい。また、本明細書において、複数のガスタービンエンジン、他の種類のタービン、および他の種類の発電機器が共に用いられてもよい。
図2は、図1の燃焼器25の構成要素、具体的にはマイクロミキサ100またはその一部分を示す。マイクロミキサ100は、束状の空気/燃料予混合噴射管102を含んでいてもよい。束状の空気/燃料予混合噴射管102は、上流端部104と、下流端部106と、それらの間に流路108とを含んでいてもよい。また、燃焼器は、束状の空気/燃料予混合噴射管102の下流に配設されている燃焼室110を含んでいてもよい。燃焼室110は、環状燃焼器ライナ112により形成されていてもよい。環状燃焼器ライナ112は、流動スリーブ113により少なくとも部分的に取り巻かれていてもよい。環状燃焼器ライナ112と流動スリーブ113とは、束状の予混合管102、および全てが以下で検討されている環状渦停留キャビティ、1つもしくは複数の空気噴射孔、または1つもしくは複数の燃料源などの燃焼器の他の構成要素と連通している空気流路114を形成していてもよい。
図2および図3に示されている通り、環状渦停留キャビティ116は、空気/燃料予混合噴射管102の下流端部106の周辺にかつそれに隣接して配置されていてもよい。環状渦停留キャビティ116は、環状後壁118と、環状前壁120と、それらの間に形成されている環状径方向外壁122とを含んでいてもよい。しかし、環状後壁118と、環状前壁120と、環状径方向外壁122とは、環状渦停留キャビティ116が1つの連続構造であるように一体であってもよいことが分かるであろう。また、環状渦停留キャビティ116は、外壁122から離間されておりかつ後壁118と前壁120との間に延在している環状渦停留キャビティ116の径方向内側部分に、開口部124を含んでいてもよい。
図4および図5に示されている通り、1つまたは複数の空気噴射孔126および1つまたは複数の燃料源128が、環状渦停留キャビティ116の周辺に配設されていてもよい。空気噴射孔126および燃料源128は、環状渦停留キャビティ116内の渦130を駆動するように構成されていてもよい。例えば、ある実施形態では、図4に示されている通り、空気噴射孔126および燃料源128は、束状の予混合管102の流路108と逆方向回転(counter−rotation)で環状渦停留キャビティ116内の渦130を駆動するように配置されていてもよいかつ/または角度が付けられていてもよい。別の実施形態では、図5に示されている通り、空気噴射孔126および燃料源128は、予混合管102の流路108と同方向回転(co−rotation)で環状渦停留キャビティ116内の渦130を駆動するように配置されていてもよいかつ/または角度が付けられていてもよい。空気噴射孔126および燃料源128の数および位置は、渦130の回転ならびに該渦中の所望の空気量および燃料量に応じて変化する可能性がある。
図4に示されている通り、燃料源128は、上流方向に後壁118上の径方向内側部分に配設されている第1の空気/燃料予混合噴射管132と、下流方向に前壁120上の径方向外側部分に配設されている第2の空気/燃料予混合噴射管134とを含んでいてもよい。この構成では、第1の空気/燃料予混合噴射管132および第2の空気/燃料予混合噴射管134は、束状の空気/燃料予混合噴射管102の流路108に対して逆方向回転で環状渦停留キャビティ116内の渦130を駆動する。また、この構成では、空気噴射孔126は、環状渦停留キャビティ116の後壁118、前壁120、および/または径方向壁122上で角度が付けられており、束状の空気/燃料予混合噴射管102の流路108と逆方向回転で環状渦停留キャビティ116内の渦130をさらに駆動する。
図5に示されている通り、燃料源128は、上流方向に後壁118上の径方向外側部分に配設されている第1の空気/燃料予混合噴射管132と、下流方向に前壁120上の径方向内側部分に配設されている第2の空気/燃料予混合噴射管134とを含んでいてもよい。この構成では、第1の空気/燃料予混合管132および第2の空気/燃料予混合管134は、束状の空気/燃料予混合噴射管102の流路108と同方向回転で環状渦停留キャビティ116内の渦130を駆動する。また、この構成では、空気噴射孔126は、環状渦停留キャビティ116の後壁118、前壁120、および/または径方向壁122上で角度が付けられており、束状の空気/燃料予混合噴射管102の流路108と同方向回転で環状渦停留キャビティ116内の渦130をさらに駆動する。
ある実施形態では、環状渦停留キャビティ116は、クロスファイア管136と連通していてもよい。クロスファイア管136は、環状渦停留キャビティ116への点火源を提供してもよい。クロスファイア管136は、燃焼器の内部の1つまたは複数の環状渦停留キャビティと連通していてもよい。他の実施形態では、環状渦停留キャビティ116は点火装置138と連通していてもよい。さらに他の実施形態では、環状渦停留キャビティ116は、クロスファイア管136および点火装置138の両方と連通していてもよい。
ある実施形態では、燃料源128は、液体燃料噴射装置140を含んでいてもよい。例えば、図3〜図5に示されている通り、環状渦停留キャビティ116は、少なくとも1つの液体燃料噴射装置140を含んでいてもよい。液体燃料噴射装置は、環状渦停留キャビティ116の前壁120上にかつ下流方向に配置されていてもよい。しかし、任意の数の液体燃料噴射装置が任意の方向に環状渦停留キャビティの周辺に配置されていてもよいことが分かるであろう。いくつかの態様では、液体燃料噴射装置は噴霧噴射装置である。
動作中、空気が、環状燃焼器ライナ112と流動スリーブ113との間に形成されている空気流路114を介して燃焼器組立体に進入する。該空気の一部分が、束状の空気/燃料予混合噴射管102内に方向付けられ、そこで、空気の一部分は燃料と混合される。また、空気の一部分は空気噴射孔126内に方向付けられ、そこで、該空気の一部分は、環状渦停留キャビティ116内の渦130を駆動する。さらに、空気の一部分は空気/燃料予混合噴射管134および136内に方向付けられ、そこで、該空気の一部分は、環状渦停留キャビティ116に進入して渦130をさらに駆動する前に、管内で燃料と混合される。前段で検討されている通り、渦130は、束状の空気/燃料予混合噴射管102を出て燃焼室110内に入る空気/燃料ジェットに対して、同方向回転または逆方向回転で回転してもよい。いくつかの実施形態では、環状渦停留キャビティ116は、液体燃料噴射装置140、クロスファイア管136、および/または点火装置138をさらに含んでいてもよい。
環状渦停留キャビティは、全燃焼空気の一部分および全燃焼燃料(液体または気体)の一部分を使用して、束状の空気/燃料予混合管のジェット流路に対して同方向回転または逆方向回転を有する停留渦輪を駆動する。環状渦停留キャビティは、束状の空気/燃料予混合管噴流火炎への、安定した、新鮮な高温の燃焼生成物および燃焼ラジカルの源を供給することにより、束状の空気/燃料予混合管の燃焼のための環状パイロットとしての機能を果たす。環状渦停留キャビティはパイロットゾーンであるため、比較的少量の総燃焼燃料および空気、例えば動作中に10%、が使用される。
燃料および空気は、マイクロミキサ予混合噴射装置ジェットを介してキャビティに進入し、渦を駆動する。気体−燃料反応物質は予混合され、マイクロミキサ管に従って噴射されるか、または、液体燃料の場合には、別個に噴射されて拡散燃焼ゾーンを成す。環状渦停留キャビティ反応物質は、(主要な束状の空気/燃料予混合管燃焼ゾーンに対して)リーンモード、リッチモード、またはニュートラルモードで燃焼させることができる。負荷状態において、NOx排ガスをより少なくし安定性をより低くするように、リーンモードが使用されてもよい。リッチモードまたはニュートラルモードが、無負荷状態または低負荷状態において、主燃焼のより高い安定性を実現する可能性がある。また、環状渦停留キャビティは、気体燃料または液体燃料で燃焼器を始動させる点火ゾーンおよび/またはクロスファイアゾーンとしての機能を果たす。
構造特性および/または方法論的行為(methodorogical act)に特定的な文言で実施形態を記載したが、本開示が、記載されている具体的な特徴または行為に必ずしも限定されないことは言うまでもない。むしろ、具体的な特徴および行為は、実施形態を実施する例示的形態として開示されている。
10 ガスタービンエンジン
15 圧縮機
20 流入空気流、圧縮空気流
25 燃焼器
30 加圧燃料流
35 燃焼ガス流
40 タービン
45 シャフト
50 外部負荷
100 マイクロミキサ
102 空気/燃料予混合噴射管
104 上流端部
106 下流端部
108 流路
110 燃焼室
112 環状燃焼器ライナ
113 流動スリーブ
114 空気流路
116 環状渦停留キャビティ
118 環状後壁
120 環状前壁
122 環状径方向外壁
124 開口部
126 空気噴射孔
128 燃料源
130 渦
132 第1の空気/燃料予混合噴射管
134 第2の空気/燃料予混合噴射管
136 クロスファイア管
138 点火装置
140 液体燃料噴射装置

Claims (20)

  1. 燃焼器組立体であって、
    束状の空気/燃料予混合噴射管の下流端部に隣接して配置されている環状渦停留キャビティであり、前記束状の予混合管の先頭端部に隣接する径方向内側部分に開口部を含む、環状渦停留キャビティと、
    前記環状渦停留キャビティの周辺に配設されている1つまたは複数の空気噴射孔と、
    前記環状渦停留キャビティの周辺に配設されている1つまたは複数の燃料源と
    を含み、
    前記1つまたは複数の空気噴射孔および前記1つまたは複数の燃料源は、前記環状渦停留キャビティ内の渦を駆動するように構成されている、
    燃焼器組立体。
  2. 前記1つまたは複数の燃料源は、1つまたは複数の空気/燃料予混合噴射管を含む、請求項1記載の燃焼器組立体。
  3. 前記1つまたは複数の燃料源は、1つまたは複数の液体燃料噴射装置を含む、請求項1記載の燃焼器組立体。
  4. 前記環状渦停留キャビティと連通しているクロスファイア管または点火装置
    をさらに含む、請求項1記載の燃焼器組立体。
  5. 燃焼器組立体であって、
    上流端部、下流端部、およびそれらの間に流路を有する束状の空気/燃料予混合噴射管と、
    前記空気/燃料予混合噴射管の前記下流端部に隣接して配置されておりかつ環状後壁、環状前壁、およびそれらの間に形成されている環状径方向外壁との間に画定されている環状渦停留キャビティと、
    前記外壁から離間されておりかつ前記後壁と前記前壁との間に延在している前記環状渦停留キャビティの径方向内側部分にある、環状渦停留キャビティ開口部と、
    前記環状渦停留キャビティの周辺に配設されている1つまたは複数の空気噴射孔と、
    前記環状渦停留キャビティの周辺に配設されている1つまたは複数の燃料源と
    を含み、
    前記1つまたは複数の空気噴射孔および前記1つまたは複数の燃料源は、前記環状渦停留キャビティ内の渦を駆動するように構成されている、
    燃焼器組立体。
  6. 前記1つまたは複数の空気噴射孔は、前記予混合管の前記流路と同方向回転で前記環状渦停留キャビティ内の前記渦を駆動するように角度が付けられている、請求項5記載の燃焼器組立体。
  7. 前記1つまたは複数の空気噴射孔は、前記予混合管の前記流路に対して逆方向回転で前記環状渦停留キャビティ内の前記渦を駆動するように角度が付けられている、請求項5記載の燃焼器組立体。
  8. 前記1つまたは複数の燃料源は、
    上流方向に前記後壁上の径方向外側部分に配設されている第1の空気/燃料予混合噴射管と、
    下流方向に前記前壁上の径方向内側部分に配設されている第2の空気/燃料予混合噴射管と
    を含み、
    前記第1の空気/燃料予混合噴射管および前記第2の空気/燃料予混合噴射管は、前記束状の空気/燃料予混合噴射管の前記流路と同方向回転で前記環状渦停留キャビティ内の前記渦を駆動する、
    請求項5記載の燃焼器組立体。
  9. 前記1つまたは複数の燃料源は、
    上流方向に前記後壁上の径方向内側部分に配設されている第1の空気/燃料予混合噴射管と、
    下流方向に前記前壁上の径方向外側部分に配設されている第2の空気/燃料予混合噴射管と
    を含み、
    前記第1の空気/燃料予混合噴射管および前記第2の空気/燃料予混合噴射管は、前記束状の空気/燃料予混合管の前記流路に対して逆方向回転で前記環状渦停留キャビティ内の前記渦を駆動する、
    請求項5記載の燃焼器組立体。
  10. 前記環状渦停留キャビティと連通しているクロスファイア管
    をさらに含む、請求項5記載の燃焼器組立体。
  11. 前記環状渦停留キャビティと連通している点火装置
    をさらに含む、請求項5記載の燃焼器組立体。
  12. 前記1つまたは複数の燃料源は、
    下流方向に配置されている液体燃料噴射装置
    を含む、請求項5記載の燃焼器組立体。
  13. 燃焼器組立体であって、
    上流端部、下流端部、およびそれらの間に流路を有する束状の空気/燃料予混合噴射管と、
    前記空気/燃料予混合噴射管の前記下流端部に隣接して配置されておりかつ環状後壁、環状前壁、およびそれらの間に形成されている環状径方向外壁との間に画定されている、環状渦停留キャビティと、
    前記外壁から離間されておりかつ前記後壁と前記前壁との間に延在している前記環状渦停留キャビティの径方向内側部分にある、環状渦停留キャビティ開口部と、
    前記環状渦停留キャビティの周辺に配設されている1つまたは複数の空気噴射孔と、
    前記環状渦停留キャビティの周辺に配設されている1つまたは複数の燃料源と、
    前記束状の予混合管、前記環状渦停留キャビティ、前記1つまたは複数の空気噴射孔、および前記1つまたは複数の燃料源と空気流連通して配設されている環状燃焼器ライナにより取り巻かれている、燃焼室と
    を含み、
    前記1つまたは複数の空気噴射孔および前記1つまたは複数の燃料源は、前記環状渦停留キャビティ内の渦を駆動するように構成されている、
    燃焼器組立体。
  14. 前記1つまたは複数の空気噴射孔は、前記予混合管の前記流路と同方向回転で前記環状渦停留キャビティ内の前記渦を駆動するように角度が付けられている、請求項13記載の燃焼器組立体。
  15. 前記1つまたは複数の空気噴射孔は、前記予混合管の前記流路に対して逆方向回転で前記環状渦停留キャビティ内の前記渦を駆動するように角度が付けられている、請求項13記載の燃焼器組立体。
  16. 前記1つまたは複数の燃料源は、
    上流方向に前記後壁上の径方向外側部分に配設されている第1の空気/燃料予混合噴射管と、
    下流方向に前記前壁上の径方向内側部分に配設されている第2の空気/燃料予混合噴射管と
    を含み、
    第1の予混合噴射装置および第2の予混合噴射装置は、前記束状の空気/燃料予混合噴射管の前記流路と同方向回転で前記環状渦停留キャビティ内の前記渦を駆動する、
    請求項13記載の燃焼器組立体。
  17. 前記1つまたは複数の燃料源は、
    上流方向に前記後壁上の径方向内側部分に配設されている第1の空気/燃料予混合噴射管と、
    下流方向に前記前壁上の径方向外側部分に配設されている第2の空気/燃料予混合噴射管と
    を含み、
    第1の予混合噴射装置および第2の予混合噴射装置は、前記束状の空気/燃料予混合管の前記流路と逆方向回転で前記環状渦停留キャビティ内の前記渦を駆動する、
    請求項13記載の燃焼器組立体。
  18. 前記環状渦停留キャビティと連通しているクロスファイア管
    をさらに含む、請求項13記載の燃焼器組立体。
  19. 前記環状渦停留キャビティと連通している点火装置
    をさらに含む、請求項13記載の燃焼器組立体。
  20. 前記1つまたは複数の燃料源は、
    下流方向に配置されている液体燃料噴射装置
    を含む、請求項13記載の燃焼器組立体。
JP2013019041A 2012-02-07 2013-02-04 渦停留キャビティを備えた燃焼器組立体 Active JP6266211B2 (ja)

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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9121613B2 (en) * 2012-06-05 2015-09-01 General Electric Company Combustor with brief quench zone with slots
CN105899878B (zh) 2013-06-18 2018-11-13 伍德沃德有限公司 燃气涡轮燃烧室组件及发动机及相关联的操作方法
US9482433B2 (en) 2013-11-11 2016-11-01 Woodward, Inc. Multi-swirler fuel/air mixer with centralized fuel injection
US9587833B2 (en) * 2014-01-29 2017-03-07 Woodward, Inc. Combustor with staged, axially offset combustion
US9581335B2 (en) 2014-08-07 2017-02-28 General Electric Company Fuel nozzle tube retention
US10101032B2 (en) 2015-04-01 2018-10-16 General Electric Company Micromixer system for a turbine system and an associated method thereof
CN104764045B (zh) * 2015-04-21 2017-03-15 中国人民解放军国防科学技术大学 一种超声速燃烧室凹腔点火装置及超燃冲压发动机
US10352569B2 (en) 2016-11-04 2019-07-16 General Electric Company Multi-point centerbody injector mini mixing fuel nozzle assembly
US10393382B2 (en) 2016-11-04 2019-08-27 General Electric Company Multi-point injection mini mixing fuel nozzle assembly
US10465909B2 (en) 2016-11-04 2019-11-05 General Electric Company Mini mixing fuel nozzle assembly with mixing sleeve
US10295190B2 (en) 2016-11-04 2019-05-21 General Electric Company Centerbody injector mini mixer fuel nozzle assembly
US10724740B2 (en) 2016-11-04 2020-07-28 General Electric Company Fuel nozzle assembly with impingement purge
US10634353B2 (en) 2017-01-12 2020-04-28 General Electric Company Fuel nozzle assembly with micro channel cooling
US11262073B2 (en) * 2017-05-02 2022-03-01 General Electric Company Trapped vortex combustor for a gas turbine engine with a driver airflow channel
US10976053B2 (en) 2017-10-25 2021-04-13 General Electric Company Involute trapped vortex combustor assembly
US10976052B2 (en) 2017-10-25 2021-04-13 General Electric Company Volute trapped vortex combustor assembly
US10890329B2 (en) 2018-03-01 2021-01-12 General Electric Company Fuel injector assembly for gas turbine engine
US10767866B2 (en) 2018-07-11 2020-09-08 General Electric Company Micromixer for use with liquid fuel
US11181269B2 (en) 2018-11-15 2021-11-23 General Electric Company Involute trapped vortex combustor assembly
US10935245B2 (en) 2018-11-20 2021-03-02 General Electric Company Annular concentric fuel nozzle assembly with annular depression and radial inlet ports
US11286884B2 (en) 2018-12-12 2022-03-29 General Electric Company Combustion section and fuel injector assembly for a heat engine
US11073114B2 (en) 2018-12-12 2021-07-27 General Electric Company Fuel injector assembly for a heat engine
US11156360B2 (en) 2019-02-18 2021-10-26 General Electric Company Fuel nozzle assembly
CN113834095B (zh) * 2021-11-02 2023-02-07 西安热工研究院有限公司 一种基于爆震燃烧的燃气轮机环管型燃烧室

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4262482A (en) * 1977-11-17 1981-04-21 Roffe Gerald A Apparatus for the premixed gas phase combustion of liquid fuels
JP2004012123A (ja) * 2002-06-11 2004-01-15 General Electric Co <Ge> トラップ式渦キャビティをもつガスタービンエンジンの燃焼器缶
JP2009270816A (ja) * 2008-05-09 2009-11-19 General Electric Co <Ge> ガスタービンエンジン用の燃料ノズル及びそれを製作する方法
US20110061390A1 (en) * 2009-09-13 2011-03-17 Kendrick Donald W Inlet premixer for combustion apparatus
JP2011085383A (ja) * 2009-10-14 2011-04-28 General Electric Co <Ge> 高強度クロスオーバマニホルド及び接合方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5619855A (en) * 1995-06-07 1997-04-15 General Electric Company High inlet mach combustor for gas turbine engine
US5791148A (en) * 1995-06-07 1998-08-11 General Electric Company Liner of a gas turbine engine combustor having trapped vortex cavity
US6295801B1 (en) * 1998-12-18 2001-10-02 General Electric Company Fuel injector bar for gas turbine engine combustor having trapped vortex cavity
US6481209B1 (en) * 2000-06-28 2002-11-19 General Electric Company Methods and apparatus for decreasing combustor emissions with swirl stabilized mixer
US6540162B1 (en) * 2000-06-28 2003-04-01 General Electric Company Methods and apparatus for decreasing combustor emissions with spray bar assembly
US8272219B1 (en) * 2000-11-03 2012-09-25 General Electric Company Gas turbine engine combustor having trapped dual vortex cavity
US7003961B2 (en) * 2001-07-23 2006-02-28 Ramgen Power Systems, Inc. Trapped vortex combustor
US20060107667A1 (en) * 2004-11-22 2006-05-25 Haynes Joel M Trapped vortex combustor cavity manifold for gas turbine engine
US7225623B2 (en) * 2005-08-23 2007-06-05 General Electric Company Trapped vortex cavity afterburner
US7779866B2 (en) * 2006-07-21 2010-08-24 General Electric Company Segmented trapped vortex cavity
US7966801B2 (en) * 2006-12-07 2011-06-28 General Electric Company Apparatus and method for gas turbine active combustion control system
US8322142B2 (en) * 2007-05-01 2012-12-04 Flexenergy Energy Systems, Inc. Trapped vortex combustion chamber
US8011188B2 (en) * 2007-08-31 2011-09-06 General Electric Company Augmentor with trapped vortex cavity pilot
US9068751B2 (en) * 2010-01-29 2015-06-30 United Technologies Corporation Gas turbine combustor with staged combustion
US9121613B2 (en) * 2012-06-05 2015-09-01 General Electric Company Combustor with brief quench zone with slots

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4262482A (en) * 1977-11-17 1981-04-21 Roffe Gerald A Apparatus for the premixed gas phase combustion of liquid fuels
JP2004012123A (ja) * 2002-06-11 2004-01-15 General Electric Co <Ge> トラップ式渦キャビティをもつガスタービンエンジンの燃焼器缶
JP2009270816A (ja) * 2008-05-09 2009-11-19 General Electric Co <Ge> ガスタービンエンジン用の燃料ノズル及びそれを製作する方法
US20110061390A1 (en) * 2009-09-13 2011-03-17 Kendrick Donald W Inlet premixer for combustion apparatus
JP2011085383A (ja) * 2009-10-14 2011-04-28 General Electric Co <Ge> 高強度クロスオーバマニホルド及び接合方法

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