[發(fā)明專利]用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)混合燃料噴嘴

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210336201.X
• 申請(qǐng)日: 2012-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN102865598A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金冠佑;N·G·帕薩尼亞;A·P·辛赫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): F23R3/38
• 分類號(hào): F23R3/38
• 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(shù)領(lǐng)域

本文中公開的主題涉及用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴嘴，并且更具體地，涉及在燃料噴嘴中預(yù)混合燃料和空氣。

背景技術(shù)

燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒燃料和空氣的混合物以生成熱燃燒氣體，其繼而驅(qū)動(dòng)一個(gè)或更多個(gè)渦輪。特別地，熱燃燒氣體迫使渦輪葉片旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動(dòng)軸以使諸如發(fā)電機(jī)的一個(gè)或更多個(gè)負(fù)載旋轉(zhuǎn)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)典型地包括一個(gè)或更多個(gè)燃料噴嘴以將燃料噴入到燃燒器中。例如，燃料噴嘴可預(yù)混合燃料和空氣以將燃料-空氣混合物噴入到燃燒器中?；旌系某潭瓤沙浞钟绊懭紵^程，并且如果混合不充分，則可導(dǎo)致更多的排放物。不幸的是，燃料在燃料噴嘴內(nèi)到空氣中的分配可由于各種設(shè)計(jì)限制而是不均勻的。

發(fā)明內(nèi)容

在下面概括在范圍方面與最初要求權(quán)利的本發(fā)明相稱的某些實(shí)施例。這些實(shí)施例不意圖限制要求權(quán)利的本發(fā)明的范圍，而是這些實(shí)施例僅意圖提供本發(fā)明的可能形式的簡要概括。實(shí)際上，本發(fā)明可包含可與在下面陳述的實(shí)施例相似或不同的各種形式。

在第一實(shí)施例中，系統(tǒng)包括渦輪燃料噴嘴，其具有帶有軸線的輪轂(hub)、沿著軸線圍繞輪轂的護(hù)罩、在輪轂與護(hù)罩之間的空氣流動(dòng)通路和燃料流動(dòng)通路。渦輪燃料噴嘴還包括相對(duì)于軸線沿徑向方向在輪轂與護(hù)罩之間延伸的渦旋靜葉(vane)。渦旋靜葉包括聯(lián)接于燃料流動(dòng)通路的燃料入口、從燃料入口延伸的燃料室和從燃料室延伸到空氣流動(dòng)通路的多個(gè)燃料出口。多個(gè)燃料出口定位在位于沿著燃料室的上游邊緣的上游點(diǎn)下游的、燃料室的軸向長度的至少大約2/3的軸向距離處。

在第二實(shí)施例中，系統(tǒng)包括燃料噴嘴。燃料噴嘴包括輪轂、繞著輪轂布置的護(hù)罩、在輪轂與護(hù)罩之間的空氣流動(dòng)通路和沿著輪轂布置的燃料流動(dòng)通路。燃料噴嘴還包括布置在輪轂與護(hù)罩之間的渦旋靜葉。渦旋靜葉包括沿著輪轂的燃料入口、在輪轂與護(hù)罩之間延伸的燃料室和在輪轂與護(hù)罩之間的多個(gè)燃料出口。多個(gè)燃料出口從在燃料室中的回流區(qū)域的最小壓力點(diǎn)至少偏移最小距離，并且該最小距離構(gòu)造成提高通過多個(gè)燃料出口的燃料流的均勻性。

在第三實(shí)施例中，系統(tǒng)包括燃料噴嘴渦旋靜葉。燃料噴嘴渦旋靜葉包括具有相對(duì)于空氣流動(dòng)通路的前緣和后緣的外部。燃料噴嘴渦旋靜葉還包括具有面向前緣的上游邊緣和面向后緣的下游邊緣的內(nèi)部燃料室。燃料噴嘴渦旋靜葉還包括與上游邊緣相鄰的、進(jìn)入內(nèi)部燃料室的燃料入口和從內(nèi)部燃料室延伸到外部的多個(gè)燃料出口。多個(gè)燃料出口定位在位于沿著燃料室的上游邊緣的上游點(diǎn)下游的、內(nèi)部燃料室的長度的至少大約2/3的距離處。

附圖說明

當(dāng)參照附圖閱讀下列詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，其中，同樣的符號(hào)在所有附圖中表示同樣的部件，其中：

圖1是具有由燃料噴嘴組件改進(jìn)的空氣-燃料混合的渦輪系統(tǒng)的實(shí)施例的方框圖；

圖2是具有多個(gè)渦旋靜葉的燃料噴嘴組件的實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D，該多個(gè)渦旋靜葉構(gòu)造成提供改進(jìn)的空氣-燃料混合；

圖3是在圖2的線3-3內(nèi)截取的渦旋靜葉的實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D，其示出了在相對(duì)于在渦旋靜葉的內(nèi)燃料室內(nèi)的徑向中心線的偏移位置處的多個(gè)燃料出口；

圖4是圖3的渦旋靜葉的實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D，其示出了渦旋靜葉的相對(duì)于在內(nèi)燃料室內(nèi)的燃料出口的靜壓分布；

圖5是在圖2的線3-3內(nèi)截取的渦旋靜葉的實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D，其示出了具有錐形上游邊緣的渦旋靜葉的內(nèi)燃料室；

圖6是圖5的渦旋靜葉的實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D，其示出了渦旋靜葉的相對(duì)于在內(nèi)燃料室內(nèi)的燃料出口的靜壓分布；

圖7是圖5的渦旋靜葉的實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D，其示出了具有沿徑向方向的變化直徑的燃料出口；

圖8是圖5的渦旋靜葉的實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D，其示出了具有交錯(cuò)配置的燃料出口；

圖9是圖5的渦旋靜葉的實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D，其示出了具有橢圓形狀的燃料出口；

圖10是在圖2的線3-3內(nèi)截取的渦旋靜葉的實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D，其示出了具有彎曲上游邊緣和多排燃料出口渦旋靜葉的內(nèi)燃料室；

圖11是圖5和圖6的渦旋靜葉的實(shí)施例的俯視透視圖；并且

圖12是沿線12-12截取的圖11的渦旋靜葉的實(shí)施例的俯視截面圖。

部件列表

10??渦輪系統(tǒng)

14??燃料

16??燃燒器

18??渦輪

20??排放出口

22??軸

24??壓縮機(jī)

26??空氣

28??負(fù)載

30??燃料噴嘴組件

32????渦旋靜葉