[發(fā)明專利]單腔捕獲渦流燃燒器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201880024588.0
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN110494693B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 貝弗利·斯蒂芬森·鄧肯;埃里克·約翰·史蒂文斯;沃爾特·拜倫·侯陳斯;亞瑟·韋斯利·約翰森;約翰·赫爾曼·米勒;托馬斯·喬治·荷蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23R3/12
• 分類號: F23R3/12;F23R3/16;F23R3/28
• 代理公司: 上海華誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31300
• 代理人: 肖華

提供用于推進(jìn)系統(tǒng)的燃燒器組件。燃燒器組件包括大致沿縱向方向延伸的環(huán)形內(nèi)襯。燃燒器組件包括環(huán)形外襯，其限定第一壁，第二壁和過渡壁，第一壁在第一半徑至少部分地沿縱向方向延伸，第二壁在第二半徑至少部分地沿縱向方向延伸，過渡壁在第一壁和第二壁之間，在第一半徑和第二半徑之間聯(lián)接第一壁和第二壁。燃燒器組件包括在內(nèi)襯和外襯的上游端的隔板壁。隔板壁大致在徑向方向上延伸并聯(lián)接內(nèi)襯和外襯。隔板壁，內(nèi)襯和外襯限定燃燒室。隔板壁，第一壁和過渡壁限定燃燒室的單個(gè)環(huán)形腔。隔板壁限定在單個(gè)環(huán)形腔的徑向內(nèi)側(cè)的主氣流開口。隔板壁和/或外襯限定一個(gè)或多個(gè)輔助氣流開口。燃燒器組件包括燃料噴嘴，其限定鄰近單個(gè)環(huán)形腔的燃料噴嘴出口。

聯(lián)邦政府資助的研究

本發(fā)明是在美國政府的合同號FA8650-15-D-2501的政府支持下完成的。政府可擁有本發(fā)明的某些權(quán)利。

技術(shù)領(lǐng)域

本主題大體涉及推進(jìn)系統(tǒng)燃燒組件。更具體地，本主題涉及捕獲渦流燃燒器組件。

背景技術(shù)

諸如燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)通常包括燃燒區(qū)段，其中壓縮空氣與燃料混合并被點(diǎn)燃以產(chǎn)生高壓，高溫燃燒氣體，然后燃燒氣體向下游流動(dòng)并膨脹以驅(qū)動(dòng)聯(lián)接到壓縮機(jī)區(qū)段，風(fēng)扇區(qū)段和/或負(fù)載裝置的渦輪區(qū)段。傳統(tǒng)的燃燒區(qū)段受到燃燒各種卡路里值的燃料種類的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的燃燒區(qū)段也受到減少排放，例如一氧化氮，未燃燒的碳?xì)浠衔锖蜔熿F，同時(shí)還在更寬范圍的燃料/空氣比，空氣流速和入口壓力下保持或改善燃燒穩(wěn)定性的挑戰(zhàn)。更進(jìn)一步地，傳統(tǒng)的燃燒區(qū)段受到實(shí)現(xiàn)任何或所有這些標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)保持或減小縱向和/或徑向尺寸和/或部件數(shù)量的挑戰(zhàn)。

因此，需要一種燃燒區(qū)段和推進(jìn)系統(tǒng)，其可以在更寬范圍的燃料/空氣比，空氣流速和入口壓力下改善排放輸出并改善燃燒穩(wěn)定性，同時(shí)還減小燃燒區(qū)段尺寸。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將部分地在以下描述中闡述，或者可以從描述中顯而易見，或者可以通過實(shí)踐本發(fā)明來學(xué)習(xí)。

本公開涉及用于推進(jìn)系統(tǒng)的燃燒器組件。燃燒器組件包括大致沿縱向方向延伸的環(huán)形內(nèi)襯。燃燒器組件還包括環(huán)形外襯，環(huán)形外襯限定第一壁，第二壁和過渡壁，第一壁在第一半徑處至少部分地沿著縱向方向延伸，第二壁在第二半徑處至少部分地沿著縱向方向延伸，過渡壁在第一壁和第二壁之間，在第一半徑和第二半徑之間聯(lián)接第一壁和第二壁。燃燒器組件還包括設(shè)置在內(nèi)襯和外襯的上游端的隔板壁。隔板壁大致在徑向方向上延伸并聯(lián)接內(nèi)襯和外襯。隔板壁，內(nèi)襯和外襯一起限定其間的燃燒室。隔板壁，外襯的第一壁和外襯的過渡壁一起限定燃燒室的單個(gè)環(huán)形腔。隔板壁限定在單個(gè)環(huán)形腔的徑向內(nèi)側(cè)的主氣流開口。隔板壁和/或外襯限定一個(gè)或多個(gè)輔助氣流開口。燃燒器組件還包括燃料噴嘴，燃料噴嘴限定鄰近燃燒室的單個(gè)環(huán)形腔設(shè)置的燃料噴嘴出口。

在一個(gè)實(shí)施例中，燃料噴嘴被設(shè)置通過隔板壁并且鄰近燃燒室的單個(gè)環(huán)形腔。

在另一個(gè)實(shí)施例中，燃料噴嘴被設(shè)置通過外襯的第一壁，其中燃料噴嘴出口鄰近燃燒室的單個(gè)環(huán)形腔。

在又一個(gè)實(shí)施例中，燃料噴嘴被設(shè)置通過外襯的過渡壁，其中燃料噴嘴出口鄰近燃燒室的單個(gè)環(huán)形腔。

在各種實(shí)施例中，燃燒器組件還包括限定輔助燃料噴嘴出口的輔助燃料噴嘴，輔助燃料噴嘴出口鄰近燃燒室并且在單個(gè)環(huán)形腔的徑向內(nèi)側(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中，輔助燃料噴嘴出口與隔板壁的主氣流開口以周向相鄰布置設(shè)置。

在一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)輔助氣流開口設(shè)置在外襯的第一壁上。

在另一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)輔助氣流開口設(shè)置在外襯的過渡壁上。

在又一個(gè)實(shí)施例中，至少一個(gè)輔助氣流開口設(shè)置在隔板壁上，鄰近燃燒室的單個(gè)環(huán)形腔。