[發明專利]燃氣渦輪發動機的混合器及其制造方法、燃氣渦輪發動機

有效

• 申請號: 201380021820.2
• 申請日: 2013-04-26
• 公開（公告）號: CN104379918B
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: M.丁達;V.R.昆策
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02K1/48
• 分類號: F02K1/48
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李強,肖日松

相關申請案的交叉引用

本申請要求2012年4月27日提交的美國臨時專利申請第 61/639,677號的權益，所述專利申請全文以引用的方式并入本說明書。

技術領域

本發明的領域總體涉及混合器，并且更具體地，涉及用于燃氣渦輪發動機排氣系統的混合器。

背景技術

許多已知的燃氣渦輪發動機包括布置成彼此軸向流動連通的風扇系統、核心系統和排氣系統。風扇系統提供通到核心系統的空氣流(“核心流”)以及通到環繞所述核心系統的旁通管道的空氣流(“旁通流”)。離開核心系統和旁通管道之后，核心流和旁通流分別被引導到排氣系統中，以便排放到環境中。

至少一些已知的燃氣渦輪發動機利用混合器來將核心流與旁通流在排氣系統中更好地混合，以便于提高發動機的總體性能。然而，已知的是，排氣系統內的壓力損失與至少一些混合器的使用相關聯，并且這些壓力損失可能會削減與混合相關聯的性能益處。因此，將有用的是，具有這樣的混合器：促進核心流與旁通流在燃氣渦輪發動機的排氣系統內混合，同時最小化與這種混合相關聯的壓力損失。

發明內容

一方面，提供一種制造用于燃氣渦輪發動機的混合器的方法，所述燃氣渦輪發動機具有用于引導核心氣流穿過所述燃氣渦輪發動機的核心系統、以及在所述核心系統外的用于引導旁通氣流穿過所述燃氣渦輪發動機的旁通管道。所述方法包括：形成所述混合器的前端和后端；以及形成環形波狀輪廓，所述環形波狀輪廓在將多個核心浸入凸部(lobe)和多個旁通浸入凸部限定在所述前端與所述后端之間。所述多個旁通浸入凸部包括第一旁通浸入凸部和第二旁通浸入凸部。所述第一旁通浸入凸部具有從所述混合器的所述前端延伸至所述后端的第一冠輪廓線，并且所述第二旁通浸入凸部具有從所述混合器的所述前端延伸至所述后端的第二冠輪廓線。所述第一冠輪廓線不同于所述第二冠輪廓線。

另一方面，提供一種用于燃氣渦輪發動機的混合器，所述燃氣渦輪發動機具有用于引導核心氣流穿過所述燃氣渦輪發動機的核心系統、以及在所述核心系統外的用于引導旁通氣流穿過所述燃氣渦輪發動機的旁通管道。所述混合器包括前端、后端和環形波狀輪廓，所述環形波狀輪廓將多個核心浸入凸部和多個旁通浸入凸部限定在所述前端與所述后端之間。所述多個旁通浸入凸部包括第一旁通浸入凸部和第二旁通浸入凸部。所述第一旁通浸入凸部具有從所述混合器的所述前端延伸至所述后端的第一冠輪廓線，并且所述第二旁通浸入凸部具有從所述混合器的所述前端延伸至所述后端的第二冠輪廓線。所述第一冠輪廓線不同于所述第二冠輪廓線。

另一方面，提供一種燃氣渦輪發動機。所述燃氣渦輪發動機包括核心系統，所述核心系統具有壓縮機組件、位于所述壓縮機組件后部的燃燒組件和位于所述燃燒組件后部的渦輪機組件。所述壓縮機組件、所述燃燒組件和所述渦輪機組件被布置成沿所述燃氣渦輪發動機的軸向尺寸流動連通。所述燃氣渦輪發動機進一步包括：旁通管道，所述旁通管道在所述核心系統外沿所述軸向尺寸延伸；以及風扇系統，所述風扇系統位于所述壓縮機組件和所述旁通管道前部。所述風扇系統配置用于將核心氣流提供到所述核心系統中并將旁通氣流提供到所述旁通管道中。所述燃氣渦輪發動機還包括位于所述核心系統和所述旁通管道后部的排氣系統，并且所述排氣系統包括：尾管，所述尾管配置用于接收所述核心流和所述旁通流；以及混合器，所述混合器在所述尾管內連接至所述渦輪機組件后部的所述核心系統，以限定所述尾管的旁通流區域和所述尾管的核心流區域。所述混合器具有前端、后端和環形波狀輪廓，所述環形波狀輪廓將多個核心浸入凸部和多個旁通浸入凸部限定在所述前端與所述后端之間。所述核心浸入凸部配置用于將旁通流遞送到所述尾管的所述核心流區域中，并且所述旁通浸入凸部配置用于將核心流遞送到所述尾管的所述旁通流區域中。所述多個旁通浸入凸部包括第一旁通浸入凸部和第二旁通浸入凸部。所述第一旁通浸入凸部具有從所述混合器的所述前端延伸至所述后端的第一冠輪廓線，并且所述第二旁通浸入凸部具有從所述混合器的所述前端延伸至所述后端的第二冠輪廓線。所述第一冠輪廓線不同于所述第二冠輪廓線。

附圖說明

圖1為燃氣渦輪發動機的示意性表示；

圖2為用在圖1中所示燃氣渦輪發動機上的混合器的第一實施例的透視圖；

圖3為圖2中所示混合器的后正視圖；

圖4為用在圖1中所示燃氣渦輪發動機上的混合器的第二實施例的透視圖；

圖5為圖4中所示混合器的后正視圖；