[實用新型]具有中心軸線的燃氣渦輪發(fā)動機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420230761.1
• 申請日: 2014-05-07
• 公開（公告）號: CN203835539U
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設計）人: P·S·克蘭默
• 申請（專利權）人: 索拉透平公司
• 主分類號: F02C7/00
• 分類號: F02C7/00;F23R3/02;F23R3/28
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 邵新華

技術領域

本實用新型涉及一種燃氣渦輪發(fā)動機中的燃燒室，具體涉及一種用于在燃氣渦輪發(fā)動機燃燒室中擴散壓縮空氣的系統，更具體地說，是涉及一種具有中心軸線的燃氣渦輪發(fā)動機。?

背景技術

典型燃氣渦輪發(fā)動機包括壓縮機下游擴散器。擴散器的目的是降低來自壓縮機的高速排出氣流至適于燃燒的速度，同時盡可能將速位差再生為靜態(tài)壓力。在流經預擴散器之后，壓縮空氣被傾卸在圍繞燃燒室襯套周圍的迅速擴張區(qū)域中。?

當前，Markowski在1985年7月9日提出的美國專利4,527,385示出了一種用于燃氣渦輪發(fā)動機的擴散器系統，包括預擴散器和將氣流分流成兩條的管道系統。一條氣流在總壓力處于最高水平的氣體路徑中心捕獲預擴散器排放氣體，并且將其圍繞噴燃器突擴以提供襯套冷卻空氣、渦輪冷卻空氣以及如果需要的話小量的稀釋空氣以調節(jié)徑向溫度輪廓之前，提供額外的擴散階段，另一條氣流被管道直接輸送至噴燃器，避免典型的突擴擴散器損失。?

發(fā)明內容

本實用新型的目的在于提供一種具有中心軸線的燃氣渦輪發(fā)動機，以降低壓縮空氣損失。?

本實用新型提供了一種用于在燃燒室中擴散壓縮空氣的系統，其適用于燃氣渦輪發(fā)動機的使用、操作、維護、修理和改進，并且可被用于改進性能和效率、減少維護和修理和/或降低費用。?

在一個方面，本實用新型提供了一種具有中心軸線的燃氣渦輪發(fā)動機，所述燃氣渦輪發(fā)動機包括壓縮機、預擴散器，所述預擴散器氣動地連接至壓縮機；所述預擴散器包括預擴散器出口、外壁和內壁，以及用于混合燃油和空氣的系統；所述系統包括：流體分離器，位于臨近預擴散器出口的位置，并且構造為對來自預擴散器出口的壓縮空氣進行分流，將中心氣流與外氣流和內氣流分離，中心氣流具有比外氣流和內氣流更高的平均速度；中心管道，包括中心管道入口和中心管道出口，所述中心管道構造為在中心管道入口處氣動地連接預擴散器出口的一部分，該部分從外壁和內壁偏離，中心管道接收來自預擴散器出口的中心氣流并且引導中心氣流進入燃氣渦輪發(fā)動機的燃燒室；以及位于中心管道中的軸向混合器，所述軸向混合器構造為引導中心氣流與噴射器提供的燃料混合。?

其中，中心管道的有效流動區(qū)域在中心管道入口和中心管道出口之間增加。?

進一步的，所述軸向混合器包括葉片混合器，所述葉片混合器具有多個圍繞噴射器軸圓周分布的交替葉片。?

又進一步的，中心管道的有效流動區(qū)域在中心管道入口和多個交替葉片之間增加；中心管道的有效流動區(qū)域在多個交替葉片和中心管道出口之間保持不變或降低有效流動區(qū)域。?

其中，所述中心管道構造為延伸至且氣動地連接燃氣渦輪發(fā)動機的燃燒腔。?

其中，所述軸向混合器構造為引導中心氣流與燃料在燃氣渦輪發(fā)動機的燃燒腔中混合。?

其中，所述軸向混合器構造為引導中心氣流與燃料在燃氣渦輪發(fā)動機的燃燒腔的上游混合。?

其中，所述流體分離器在預擴散器出口的上游延伸進入預擴散器，并且流體分離器在預擴散器中將中心氣流與外氣流和內氣流分離。?

其中，所述中心管道構造成使得中心氣流僅包括具有一定速度、沿著徑向速度輪廓離開預擴散器出口的壓縮空氣，該速度大于或等于沿著徑向速度輪廓離開預擴散器出口的全部壓縮空氣的平均速度。?

進一步的，所述燃氣渦輪發(fā)動機還包括中間管道，所述中間管道包括中間管道入口和中間管道出口，所述中間管道構造為通過中間管道入口釋放來自中心管道的空氣，并引導釋放空氣至燃燒腔，用以冷卻。?

在另一方面，本實用新型提供了一種用于在燃氣渦輪發(fā)動機中混合燃料和空氣的系統，所述系統包括：具有中間管道入口的中心管道，該中心管道構造為在中間管道入口連接、例如氣動地連接至預擴散器出口并且延伸預擴散器出口下游，中心管道進一步構造為從預擴散器出口接收壓縮空氣的中心氣流，該中心氣流與來自預擴散器出口的空氣的外氣流和內氣流分離，外氣流從中心氣流相對于中心軸線徑向向外并且內氣流徑向向內，中心管道進一步構造為引導中心氣流至燃氣渦輪發(fā)動機的燃燒室；所述系統還包括軸向混合器，構造為軸向地接收壓縮空氣的中心氣流并且引導中心氣流與噴射器提供的燃油混合。?

上述技術方案在燃燒室中擴散壓縮空氣，在燃燒室中形成了損失降低的管道網絡。?

附圖說明

附圖1是典型燃氣渦輪發(fā)動機的示意圖；?

附圖2是附圖1的燃氣渦輪發(fā)動機中的燃燒室的截面?zhèn)纫晥D；

附圖3是沿著附圖2的3-3線的截面軸視圖；