JP6671854B2 - ガスタービンエンジン内の燃焼振動およびモーダルカップリングを制御するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Description
12 燃焼器
14 音響調節装置(音響インピーダンス調節装置)
16 燃料導管
18 端部カバー
20 燃料ノズル
21 中央燃料ノズル
22 圧縮機
23 周辺燃料ノズル
24 タービン
26 燃料/燃料供給
28 高温燃焼ガス
30 シャフト
32 排気出口
34 負荷
36 空気取入れ口
38 圧縮空気
40 可動プランジャシステム
42 回転ディスクシステム
44 頭部端
46 燃焼キャップ組立体
48 燃焼室
50 流れスリーブ
51 トランジションピース
52 燃焼器ライナ
53 インピンジメントスリーブ
54 穿孔
56 空気流
58 圧縮機排出
60 中間流路
62 空気流
64 燃料入口
65 前置オリフィス70と後置オリフィス72との間の距離
66 アクチュエータピストン
67 駆動装置
68 制御装置
70 前置オリフィス
72 後置オリフィス
74 プレナム室
80 第1の音響調節装置
82 第2の音響調節装置
84 第1の距離
86 第2の距離
90 第1の燃焼器
92 第2の燃焼器
94 第3の燃焼器
96 第4の燃焼器
98 第5の燃焼器
100 第1の構成
102 第2の構成
104 第1プレート
106 第2プレート
107 中央プレート
108 オリフィス
109 回転運動
110 チャネル
111 音響インピーダンス調節装置14の実施形態
112 燃料流
Claims (16)
- 第1の燃料ノズル(20)と、第2の燃料ノズル(20)とを含む燃焼器(12)と、
第1の燃料オリフィス(70)を含む第1のピストン(66)に結合された第1の駆動装置(67)を含む第1の音響調節装置(14)であって、前記第1の駆動装置(67)が、第1の複数の穴開きディスクを含む第1の回転ディスクシステム(42)に結合され、前記第1のピストン(66)が前記第1の燃料ノズル(20)に通じる第1の燃料通路(16)に沿って配置される第1の音響調節装置(14)と、
第2の燃料オリフィス(70)を含む第2のピストン(66)に結合された第2の駆動装置(67)を含む第2の音響調節装置(14)であって、前記第2の駆動装置(67)が、第2の複数の穴開きディスクを含む第2の回転ディスクシステム(42)に結合され、前記第2のピストン(66)が前記第2の燃料ノズル(20)に通じる第2の燃料通路(16)に沿って配置される第2の音響調節装置(14)と
を備え、
前記第1の音響調節装置(14)の前記第1の駆動装置(67)が、前記第1のピストン(66)の第1の軸位置を調節して、前記第1の燃料オリフィス(70)と前記第1の燃料ノズル(20)との間の第1の距離(84)を変化させるように構成される、ガスタービンエンジンを備えるシステム(10)。 - 前記ガスタービンエンジンが、前記第1の駆動装置(67)および前記第2の駆動装置(67)を制御して、前記第1の燃料ノズル(20)または前記第2の燃料ノズル(20)の燃料システム音響インピーダンスを変化させるように構成された制御装置(68)を備える、請求項1に記載のシステム(10)。
- 前記第2の音響調節装置(14)の前記第2の駆動装置(67)が、前記第2のピストン(66)の第2の軸位置を調節して、前記第2の燃料オリフィス(70)と前記第2の燃料ノズル(20)との間の第2の距離(86)を変化させるように構成され、前記第1の距離(84)が第2の距離(86)とは異なる、請求項1または2に記載のシステム(10)。
- 前記第1のピストン(66)の前記第1の軸位置により、前記第1の燃料通路(16)に沿った、前記第1の燃料オリフィス(70)と第1の後置オリフィス(72)との間の第1の音響体積が決定され、前記第2のピストン(66)の前記第2の軸位置により、前記第2の燃料通路(16)に沿った、前記第2の燃料オリフィス(70)と第2の後置オリフィス(72)との間の第2の音響体積が決定され、前記第1の音響体積が前記第2の音響体積とは異なる、請求項3に記載のシステム(10)。
- 第1の燃料後置オリフィス(72)を含む第1の燃料ノズル(20)と、
第2の燃料後置オリフィス(72)を含む第2の燃料ノズル(20)と、
第1の燃料前置オリフィス(70)を含む第1のピストン(66)に結合された第1の駆動装置(67)を含む第1の音響調節装置(14)であって、前記第1のピストン(66)が前記第1の燃料後置オリフィス(72)に通じる第1の燃料通路(16)に沿って配置され、前記第1のピストン(66)が、第1の複数の穴開きプレート(104)を備える第1の回転ディスクシステム(42)に結合され、前記第1の駆動装置(67)が、前記第1の複数の穴開きプレート(104)の第1のプレート(104)の第1の回転位置を調節して、前記第1の複数の穴開きプレート(104)間のオリフィス(108)内で第1の干渉パターンを形成するように構成される、第1の音響調節装置(14)と、
第2の燃料前置オリフィス(70)を含む第2のピストン(66)に結合された第2の駆動装置(67)を含む第2の音響調節装置(14)であって、前記第2のピストン(66)が前記第2の燃料後置オリフィス(72)に通じる第2の燃料通路(16)に沿って配置される第2の音響調節装置(14)と
を備え、
前記第1の音響調節装置(14)の前記第1の駆動装置(67)が、前記第1のピストン(66)の第1の軸位置を調節して、前記第1の燃料オリフィス(70)と前記第1の燃料ノズル(20)との間の第1の距離(84)を変化させるように構成される、燃焼器(12)を備えるシステム(10)。 - ガスタービンエンジンが、前記第1の駆動装置(67)および前記第2の駆動装置(67)を制御して、前記第1の燃料ノズル(20)または前記第2の燃料ノズル(20)の燃料システム音響インピーダンスを変化させるように構成された制御装置(68)を備える、請求項5に記載のシステム(10)。
- 前記第2のピストン(66)が、第2の複数の穴開きプレート(106)を備える第2の回転ディスクシステム(42)に結合され、前記第2の駆動装置(67)が、前記第2の複数の穴開きプレート(106)の第2のプレート(106)の第2の回転位置を調節して、前記第2の複数の穴開きプレート(106)間の前記オリフィス内(108)で第2の干渉パターンを形成するように構成される、請求項5または6に記載のシステム(10)。
- 第1の燃料後置オリフィス(72)を含む第1の燃料ノズル(20)と、
第2の燃料後置オリフィス(72)を含む第2の燃料ノズル(20)と、
第1の燃料前置オリフィス(70)を含む第1のピストン(66)に結合された第1の駆動装置(67)を含む第1の音響調節装置(14)であって、前記第1のピストン(66)が前記第1の燃料後置オリフィス(72)に通じる第1の燃料通路(16)に沿って配置される、第1の音響調節装置(14)と、
第2の燃料前置オリフィス(70)を含む第2のピストン(66)に結合された第2の駆動装置(67)を含む第2の音響調節装置(14)であって、前記第2のピストン(66)が前記第2の燃料後置オリフィス(72)に通じる第2の燃料通路(16)に沿って配置される第2の音響調節装置(14)と
を備え、
前記第2のピストン(66)が、第2の複数の穴開きプレート(106)を備える第2の回転ディスクシステム(42)に結合され、前記第2の駆動装置(67)が、前記第2の複数の穴開きプレート(106)の第2のプレート(106)の第2の回転位置を調節して、前記第2の複数の穴開きプレート(106)間の前記オリフィス内(108)で第2の干渉パターンを形成するように構成され、
前記第1の駆動装置(67)および前記第2の駆動装置(67)が、前記第1の干渉パターンおよび前記第2の干渉パターンを互いに異なるように選択的に変化させるように構成される、システム(10)。 - 前記第1の干渉パターンが、前記第1の燃料ノズル(20)の第1の燃料システム音響インピーダンス特性に相当し、前記第2の干渉パターンが、前記第2の燃料ノズル(20)の第2の燃料システム音響インピーダンス特性に相当し、前記第1の燃料システム音響インピーダンス特性が、第2の燃料システム音響インピーダンス特性とは異なる、請求項8に記載のシステム(10)。
- 前記第1の燃料システム音響インピーダンス特性および第2の燃料システム音響インピーダンス特性が、位相および振幅を備える、請求項9に記載のシステム(10)。
- 前記第1の駆動装置(67)および前記第2の駆動装置(67)に結合された少なくとも1つの制御装置(68)を備える、請求項5乃至9のいずれかに記載のシステム(10)。
- 前記第1の音響調節装置(14)の前記第1の駆動装置(67)が、前記第1のピストン(66)の第1の軸位置を調節するように構成され、前記第2の音響調節装置(14)の前記第2の駆動装置(67)が、前記第2のピストン(66)の第2の軸位置を調節するように構成される、請求項5乃至10のいずれかに記載のシステム(10)。
- 前記第1のピストン(66)の前記第1の軸位置により、前記第1の燃料通路(16)に沿った、前記第1の燃料前置オリフィス(70)と前記第1の後置オリフィス(72)との間の第1の音響体積が決定され、前記第2のピストン(66)の前記第2の軸位置により、前記第2の燃料通路(16)に沿った、前記第2の燃料前置オリフィス(70)と前記第2の後置オリフィス(72)との間の第2の音響体積が決定され、前記第1の音響体積が前記第2の音響体積とは異なる、請求項12に記載のシステム(10)。
- 第1の燃料後置オリフィス(72)を含む第1の燃料ノズル(20)と、
第1の燃料前置オリフィス(70)を含む第1のピストン(66)に結合された第1の駆動装置(67)を含む第1の音響調節装置(14)であって、前記第1のピストン(66)が前記第1の燃料ノズル(20)の前記第1の燃料後置オリフィス(72)に通じる第1の燃料通路(16)に沿って配置される第1の音響調節装置(14)と
を備えるガスタービンエンジンを備え、
前記第1のピストン(66)が第1の回転ディスクシステム(42)に結合され、前記第1の回転ディスクシステム(42)が、第1のプレート(104)および第2のプレート(106)と、
前記第1のプレート(104)と前記第2のプレート(106)との間に配置された中央プレート(107)と、
前記第1のプレート(104)、前記第2のプレート(106)および前記中央プレート(107)上に配置された複数のオリフィス(108)であって、前記複数のオリフィス(108)が、前記第1の回転ディスクシステム(42)を貫通する複数のチャネル(110)を生成する複数のオリフィス(108)と
を備える、システム(10)。 - 前記第1の音響調節装置(14)の前記第1の駆動装置(67)が、前記中央プレート(107)の第1の回転位置を調節して、前記第1のプレート(104)と前記第2のプレート(106)との間の前記複数のオリフィス(108)の干渉パターンを調節するように構成され、前記干渉パターンを調節するステップが、前記第1の回転ディスクシステム(42)を貫通する前記複数のチャネル(110)内の各チャネル(110)の断面積を調節するステップを含む、請求項14に記載のシステム(10)。
- 前記第1の音響調節装置(14)の前記第1の駆動装置(67)が、前記第1のピストン(66)の第1の軸位置を調節して、前記第1の燃料前置オリフィス(70)と前記第1の燃料後置オリフィス(72)との間の第1の距離(84)を変化させるように構成される、請求項14または15に記載のシステム(10)。
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