[發明專利]具有集成諧振器的噴射器

有效

• 申請號: 201010176836.9
• 申請日: 2010-05-07
• 公開（公告）號: CN101949541A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: T·E·約翰遜;W·S·齊明斯基;W·D·約克;C·X·史蒂芬森
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23D14/48
• 分類號: F23D14/48
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

技術領域

本文所公開的主題內容涉及可阻尼燃料噴嘴中的聲振蕩的裝置。

背景技術

燃氣渦輪發動機燃燒燃料和空氣的混合物以產生熱燃燒氣體，該熱燃燒氣體進而驅動一個或更多個渦輪。特別地，熱燃燒氣體迫使渦輪葉片旋轉，從而驅動軸以旋轉一個或更多個負載，例如發電機。某些參數可在燃燒過程中引起或增加壓力振蕩，從而降低燃氣渦輪發動機的性能和效率或導致發動機部件的損壞。例如，壓力振蕩可至少部分地歸因于引入到燃燒器中的燃料壓力或空氣壓力的波動。這些波動可以以多種頻率驅動燃燒器壓力振蕩。如果該頻帶中的一個對應于燃氣渦輪發動機內的一部分或子系統的自然頻率，那么導致的燃燒器壓力振蕩可特別有害于燃氣渦輪發動機的性能和壽命。高頻壓力振蕩的發生通常被稱為燃燒器中的尖叫(screech)，并且此狀況可特別有害于燃燒系統部件的壽命。

發明內容

在范圍方面與初始要求保護的發明相一致的某些實施例總結如下。這些實施例不意圖限制要求保護的發明的范圍，而是這些實施例意圖僅僅提供本發明的可能形式的簡短總結。實際上，本發明可包括可類似于或不同于下文所述的實施例的各種形式。

在第一實施例中，系統包括渦輪發動機，該渦輪發動機包括具有空氣通道和燃料通道的燃料噴嘴和諧振器，其中燃料噴嘴與渦輪發動機的燃燒區相連通，該諧振器直接靠近燃燒區布置在燃料噴嘴中。

在第二實施例中，系統包括燃料噴嘴，該燃料噴嘴包括構造成用于供應燃料的燃料通道、構造成用于供應空氣的空氣通道和沿著空氣通道布置的諧振器，其中諧振器包括具有空氣進口和空氣出口的諧振器腔室，空氣出口延伸通過燃料噴嘴的面對燃燒室的外壁。

在第三實施例中，燃料噴嘴包括燃料通道、混合管、空氣隔室、第二空氣通道和諧振器，其中燃料噴嘴位于燃料通道中，混合管圍繞燃料通道同心地布置并構造成用于將來自第一空氣通道的空氣與來自燃料通道的燃料混合，空氣隔室在燃料噴嘴的下游部分中，其中空氣隔室由混合管周向地環繞，第二空氣通道構造成用于將空氣供應到空氣隔室，諧振器布置在空氣隔室中。

附圖說明

當參考附圖閱讀下列詳細說明時，本發明的這些和其它特征、方面以及優點將變得更易理解，在整個附圖中相同的符號代表相同的部件，其中：

圖1是根據本技術實施例的具有聯接到燃燒器的燃料噴嘴的渦輪系統的框圖；

圖2是根據本技術實施例的如圖1所示的渦輪系統的實施例的剖面側視圖；

圖3是根據本技術實施例的如圖2所示的具有一個或更多個燃料噴嘴的燃燒器的實施例的截面側視圖；

圖4是根據本技術實施例的如圖3所示的燃燒器帽狀組件的前視圖；

圖5是根據本技術實施例的具有諧振器的如圖3所示的燃料噴嘴的截面側視圖；

圖6是根據本技術實施例的如圖5的弧形線6-6內所示的諧振器的截面側視圖；

圖7是根據本技術另一個實施例的如圖5的弧形線6-6內所示的諧振器的截面側視圖；以及

圖8是根據本技術另一個實施例的如圖5的弧形線6-6內所示的諧振器的截面側視圖。

部件列表

10渦輪系統

12燃料噴嘴

14燃料流

16燃燒器

18渦輪

20排氣出口

22軸

24壓縮機

26進氣口

28負載

30渦輪葉片

32葉片

34端蓋

36燃燒器帽狀組件

38燃燒器腔室

40流動套筒

42內襯

44中空環形空間

46過渡件

48方向線

49直徑

50外表面

51周向方向

52軸向方向

53徑向方向

54外圓周

55內部

56直徑

58內徑

60外徑

62內徑

64混合管

66直徑

68聲諧振器

70燃料通道

72燃料室

74方向流

76分隔板

78空氣隔室

80方向線

82方向線

84燃料口

86方向箭頭

88下游板

90方向箭頭

92空氣進口

94線

96線

98空氣口

100方向線

102空氣流出口

104方向線