[發(fā)明專利]帶中心主體冷卻系統(tǒng)的燃料噴嘴

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110229152.5
• 申請日: 2011-08-03
• 公開（公告）號: CN102345880A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設計）人: L·吉內(nèi)辛;A·瓦利夫;B·謝爾什恩約夫
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23R3/00
• 分類號: F23R3/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;傅永霄

技術領域

本發(fā)明涉及用在渦輪發(fā)動機的燃燒器中的燃料噴嘴。典型地，多個燃料噴嘴將安裝在位于燃燒器的上游端的燃燒器帽狀件上。燃料噴嘴輸送燃料到壓縮空氣流以產(chǎn)生隨后在燃燒器內(nèi)燃燒的燃料-空氣混合物。

背景技術

由于燃料噴嘴恰好位于燃料-空氣混合物燃燒的位置的上游，故燃料噴嘴的外表面和下游端遭受高溫的燃燒產(chǎn)物。這些高溫可損壞燃料噴嘴。

發(fā)明內(nèi)容

第一方面，本發(fā)明以用于渦輪發(fā)動機的燃料噴嘴具體化，該燃料噴嘴包括大致柱形外殼和同心地圍繞外殼的外部的下游部的柱形冷卻護罩(cooling?shroud)。冷卻護罩包括柱形外壁、將該外壁的下游端連接到外殼的下游端的下游端壁和同心地定位在冷卻護罩的外壁和外殼的外部之間的柱形隔離壁。間隙維持在分離壁的下游端和冷卻護罩的下游端壁之間。多個進氣口位于冷卻護罩的上游側，其中，進氣口允許冷卻空氣流進入外殼的外表面和隔離壁的內(nèi)表面之間的環(huán)形空間。冷卻空氣流以下游方向運動到冷卻護罩的下游端，圍繞隔離壁的下游端轉向180°并進入隔離壁的外表面和冷卻護罩的外壁的內(nèi)表面之間的環(huán)形空間。冷卻空氣流然后以上游方向運動到冷卻護罩的上游端。多個排氣口位于冷卻護罩的上游端，并且排氣口將冷卻空氣流從隔離壁的外表面和外壁的內(nèi)表面之間的環(huán)形空間引導進入位于燃料噴嘴的外殼內(nèi)的空間。

另一方面，本發(fā)明以用于冷卻渦輪發(fā)動機的圓柱形燃料噴嘴的外部的冷卻護罩具體化。冷卻護罩包括大致柱形外壁、構造成將外壁的下游端連接到燃料噴嘴的外殼的下游端的下游端壁和大致柱形隔離壁。隔離壁同心地定位在外壁內(nèi)，并且隔離壁構造成位于冷卻護罩的外壁和燃料噴嘴的外殼之間。間隙維持在隔離壁的下游端和冷卻護罩的下游端壁之間。多個進氣口位于冷卻護罩的上游側，使得當冷卻護罩安裝到燃料噴嘴上時，進氣口允許冷卻空氣流進入燃料噴嘴的外殼和隔離壁的內(nèi)表面之間的環(huán)形空間。另外，多個排氣口位于冷卻護罩的上游端。當冷卻護罩安裝在燃料噴嘴上時，排氣口將冷卻空氣流從隔離壁的外表面和冷卻護罩的外壁的內(nèi)表面之間的環(huán)形空間引導進入燃料噴嘴的外殼內(nèi)的開口。

附圖說明

圖1為用于渦輪發(fā)動機的包括冷卻護罩的燃料噴嘴的截面圖；

圖2為帶冷卻護罩的燃料噴嘴的下游端的截面圖；

圖3為帶冷卻護罩的燃料噴嘴的下游端的截面圖；

圖4為示出帶冷卻護罩的冷卻噴嘴的下游端的透視截面圖；

圖5為示出帶冷卻護罩的燃料噴嘴的下游端的透視截面圖；

圖6為帶冷卻護罩的燃料噴嘴的下游端的透視截面圖；

圖7為帶冷卻護罩的燃料噴嘴的下游端的透視截面圖；

圖8為示出燃料噴嘴的冷卻護罩的進氣口和排氣口的透視圖；

圖9為示出空氣如何進入燃料噴嘴的冷卻護罩的進氣口的透視截面圖；并且

圖10為示出冷卻護罩的冷卻空氣出口如何引導冷卻空氣離開冷卻護罩并且進入燃料噴嘴的透視截面圖。

部件列表

100?燃料噴嘴

102?圓柱形中心噴嘴區(qū)

104?外殼

110，112，121，123，130?箭頭

106?燃料管

108?尖端

120?冷卻護罩

122?外壁

124，126?隔離壁

126?擴大部

128?下游端壁

140?沖擊冷卻孔

144?彎曲端部

150?環(huán)形突起

160?突起

170?進氣口

172?排氣口

具體實施方式

圖1示出了包括冷卻護罩的用于渦輪發(fā)動機的燃料噴嘴。如圖所示，燃料噴嘴包括位于外殼104內(nèi)的大致柱形中心噴嘴區(qū)102。箭頭110所指的空氣流進入燃料噴嘴的上游端。進入燃料噴嘴的空氣穿過位于中心噴嘴區(qū)102的外壁和外殼104的內(nèi)壁之間的環(huán)形空間。空氣流流過輸送燃料進入空氣流的燃料導葉106。燃料導葉106也可相對于噴嘴的縱向軸線成角度，這引起空氣和燃料的混合物在燃料噴嘴內(nèi)成漩渦，并且該漩渦能幫助混合燃料和空氣。

一旦燃料輸送到空氣中，由箭頭112指示的燃料-空氣混合物，繼續(xù)以下游方向流過位于中心噴嘴區(qū)102的外側和外殼104的內(nèi)壁之間的環(huán)形空間。然后燃料-空氣混合物最終離開燃料噴嘴的下游端。

類似的燃料-空氣混合物也可向下流過中心噴嘴區(qū)102的中心部且離開中心噴嘴區(qū)102的尖端108。該燃料-空氣混合物然后也將離開燃料噴嘴的下游端。