[發(fā)明專利]用于燃燒渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580082595.2
• 申請(qǐng)日: 2015-08-24
• 公開（公告）號(hào): CN107923619B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡安·恩里克·波蒂略畢爾巴鄂;拉介什·拉賈拉姆;貝恩德·普拉德;賈里德·M·彭特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號(hào): F23R3/28
• 分類號(hào): F23R3/28;F23D14/06;F23D14/10
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 魏金霞;王艷江

提供了用于燃燒渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的裝置和方法。預(yù)混合通道(24)具有布置成接收待與燃料混合的空氣流的上游入口。在預(yù)混合通道中設(shè)置有燃料噴管(12)。在燃料噴管的第一軸向位置處設(shè)置有至少一第一燃料噴出孔(40)。在燃料噴管的第二軸向位置處設(shè)置有至少一第二噴出孔(42)。第一軸向位置與第二軸向位置之間的間隔布置成在包含朝向預(yù)混合通道的下游出口流動(dòng)的空氣和燃料的混合物的穴中實(shí)現(xiàn)振蕩干涉圖案。振蕩干涉圖案可以有效地提升空氣和燃料的混合物的均勻性并且抑制在點(diǎn)燃空氣和燃料的混合物時(shí)形成的火焰(46)中的熱聲振蕩。

技術(shù)領(lǐng)域

公開的實(shí)施方式總體上涉及用于燃燒渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)——比如燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)——的方法和裝置，并且更特別地涉及具有構(gòu)造成用于減緩射流火焰中可能產(chǎn)生的燃燒動(dòng)力(combustion dynamics)的燃料噴出孔布置的方法和裝置。

背景技術(shù)

某些燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)可能使用形成多個(gè)射流火焰的燃燒器，這些燃燒器包括相對(duì)較長的預(yù)混合導(dǎo)管，以實(shí)現(xiàn)空氣和燃料的適當(dāng)預(yù)混合并且滿足排放目標(biāo)。這些火焰可能產(chǎn)生自激熱聲振蕩，自激熱聲振蕩可能形成燃燒過程的不期望的副作用。例如，這種熱聲振蕩可能造成燃燒器部件上的過度的機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開的方面，提供了一種用于燃燒渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的裝置，該裝置包括：預(yù)混合通道，預(yù)混合通道具有布置成接收待與燃料混合的空氣流的上游入口；燃料噴管，燃料噴管設(shè)置在預(yù)混合通道中；至少一第一燃料噴出孔，所述至少一第一燃料噴出孔設(shè)置在燃料噴管的第一軸向位置處；至少一第二燃料噴出孔，所述至少一第二燃料噴出孔設(shè)置在燃料噴管的第二軸向位置處，其中，第一軸向位置與第二軸向位置之間的間隔布置成在包含朝向預(yù)混合通道的下游出口流動(dòng)的空氣和燃料的混合物的穴中實(shí)現(xiàn)振蕩干涉圖案，其中，所述至少一第一燃料噴出孔是在第一軸向位置處設(shè)置成排的多個(gè)燃料噴出孔的一部分，并且所述至少一第二燃料噴出孔是在第二軸向位置處設(shè)置成排的多個(gè)燃料噴出孔的一部分，其中，燃料噴出孔的各個(gè)排包括分別跨越燃料噴管的外周的至少相應(yīng)部分的燃料噴出孔的周向延伸的排，以及其中，第一軸向位置處的燃料噴出孔的周向延伸的排包括構(gòu)造成用于富燃料噴射的燃料噴出孔，并且第二軸向位置處的燃料噴出孔的周向延伸的排包括構(gòu)造成用于貧燃料噴射的燃料噴出孔；或者其中，第一軸向位置處的燃料噴出孔的周向延伸的排包括構(gòu)造成用于貧燃料噴射的燃料噴出孔，并且第二軸向位置處的燃料噴出孔的周向延伸的排包括構(gòu)造成用于富燃料噴射的燃料噴出孔。

在一些實(shí)施方式中，第一軸向位置處的燃料噴出孔設(shè)置在燃料噴管的外周的第一區(qū)段上，并且第二軸向位置處的燃料噴出孔設(shè)置在燃料噴管的外周的第二區(qū)段上，其中，第一區(qū)段和第二區(qū)段包括在周向上不重疊的區(qū)段。

在一些實(shí)施方式中，第一軸向位置處的燃料噴出孔在燃料噴管的外周上設(shè)置在第一組周向位置處，并且第二軸向位置處的燃料噴出孔在燃料噴管的外周上設(shè)置在第二組周向位置處，其中，第一組周向位置與第二組周向位置交錯(cuò)布置以促進(jìn)空氣/燃料在各個(gè)穴內(nèi)的混合。

在一些實(shí)施方式中，第一軸向位置處的燃料噴出孔的周向延伸的排除了包括構(gòu)造成用于富燃料噴射的燃料噴出孔以外還包括至少一些構(gòu)造成用于貧燃料噴射的燃料噴出孔，并且第二軸向位置處的燃料噴出孔的周向延伸的排除了包括構(gòu)造成用于貧燃料噴射的燃料噴出孔以外還包括至少一些構(gòu)造成用于富燃料噴射的燃料噴出孔；或者其中，第一軸向位置處的燃料噴出孔的周向延伸的排除了包括構(gòu)造成用于貧燃料噴射的燃料噴出孔以外還包括至少一些構(gòu)造成用于富燃料噴射的燃料噴出孔，并且第二軸向位置處的燃料噴出孔的周向延伸的排除了包括構(gòu)造成用于富燃料噴射的燃料噴出孔以外還包括至少一些構(gòu)造成用于貧燃料噴射的燃料噴出孔。

附圖說明

圖1是如可以在燃燒渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的實(shí)施本發(fā)明的方面的燃燒器裝置的一個(gè)非限制性示例的立體圖。

圖2是包括燃料噴出孔的燃料噴管的一個(gè)非限制性實(shí)施方式的示意性側(cè)視圖，這些燃料噴出孔布置成形成有效抑制所得火焰中的熱聲學(xué)振蕩的振蕩干涉圖案(例如，相消波形干涉)。