[發明專利]用于降低燃氣渦輪發動機內的壓力損失的方法和系統

有效

• 申請號: 200710100885.2
• 申請日: 2007-04-24
• 公開（公告）號: CN101063422A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: D·M·約翰遜;K·N·華林;R·S·班克
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C7/18
• 分類號: F02C7/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 原紹輝;楊松齡

技術領域

本發明一般地涉及燃氣渦輪發動機，且更特定地涉及與燃氣渦輪 發動機一起使用的燃燒器組件。

背景技術

至少一些已知的燃氣渦輪發動機使用冷卻空氣來冷卻發動機內的 燃燒組件。此外，冷卻空氣經常從與燃燒組件流動連通地聯接的壓縮 機供給。更特定地，在至少一些已知的燃氣渦輪發動機中，冷卻空氣 從壓縮機排放到至少部分地繞燃燒器組件的過渡件延伸的增壓區 (plenum)內。進入增壓區的冷卻空氣的第一部分在進入限定在沖擊 套管和過渡件之間的冷卻通道前供給到圍繞過渡件的沖擊套管。進入 冷卻通道的冷卻空氣排放到限定在燃燒器襯里和流動套管之間的第二 冷卻通道內。進入增壓區的剩余的冷卻空氣在也被排放到第二冷卻通 道前被引導通過限定在流動套管內的入口。

在第二冷卻通道內，冷卻空氣便于燃燒器襯里的冷卻。至少一些 已知的流動套管包括構造為以大體上垂直于進入第二冷卻室內的冷卻 空氣的第一部分的流動的角度將冷卻空氣排放到第二通道內的入口和 套筒(thimble)。更特定地，因為不同的流動取向，冷卻空氣的第二 部分失去軸向動量且可能造成對冷卻空氣的第一部分的動量的障礙。 障礙可能導致在通過第二冷卻通道的空氣流內的相當大的動壓力損 失。

至少一個已知的降低壓力損失的量的解決方法要求調整現有系統 內的入口的尺寸。然而，此解決方法可能要求在發動機的多個部分處 調整多個入口的尺寸。如此，則此解決方法的經濟性可能超過任何潛 在的利益。

發明內容

在一個方面中，提供了組裝燃燒器組件的方法，其中方法包括提 供具有中心線軸線且在其內限定燃燒室的燃燒器襯里，且從燃燒器襯 里徑向向外聯接環形流動套管，使得環形流動路徑大體上周向地限定 在流動套管和燃燒器襯里之間。方法也包括定向流動套管，使得多個 形成在流動套管內的入口定位為在大體上軸向的方向將冷卻空氣噴射 到環形流動路徑內，以便于增加動壓力恢復。

在另一個方面中，提供了燃燒器組件，其中燃燒器組件包括具有 中心線軸線且在其內限定燃燒室的燃燒器襯里。燃燒器襯里也包括從 燃燒器襯里徑向向外聯接的環形流動套管，使得環形流動路徑大體上 周向地限定在流動套管和燃燒器襯里之間。流動套管包括多個構造為 在大體上軸向的方向將冷卻空氣從它噴射到環形流動路徑內的入口， 以便于增加動壓力恢復。

在進一步的方面中，提供了燃氣渦輪發動機，其中燃氣渦輪發動 機包括燃燒器組件，燃燒器組件包括具有中心線軸線且在其內限定了 燃燒室的燃燒器襯里。燃燒器組件也包括從燃燒器襯里徑向向外聯接 的環形流動套管，使得環形流動路徑大體上周向地限定在流動套管和 燃燒器襯里之間。流動套管包括多個構造為在大體上軸向的方向將冷 卻空氣從它噴射到環形流動路徑內的入口，以便于增加動壓力恢復。

附圖說明

圖1是典型的燃氣渦輪發動機的示意性截面圖示；

圖2是可以與圖1中示出的燃氣渦輪發動機一起使用的典型的燃 燒器組件的部分的放大的截面圖示；

圖3是已知的可與圖2中示出的燃燒器組件一起使用的已知流動 套管的透視圖；

圖4是可與圖2中示出的燃燒器組件一起使用的典型的流動套管 的透視圖；

圖5是可與圖2中示出的燃燒器組件一起使用的典型的流動套管 和沖擊套管/流動套管界面的截面視圖；和

圖6是可與圖2中示出的燃燒器組件一起使用的典型的燃燒器襯 里的透視圖。

具體實施方式

如在此所使用，“上游”指燃氣渦輪發動機的前端，且“下游” 指燃氣渦輪發動機的尾端。

圖1是典型的燃氣渦輪發動機100的示意性截面圖示。發動機100 包括壓縮機組件102、燃燒器組件104、渦輪機組件106和共用的壓縮 機/渦輪機轉子軸108。應注意的是，發動機100僅是典型的，且本發 明不限制于發動機100且可以作為替代實現在任何如在此描述地運行 的燃氣渦輪發動機內。