[發(fā)明專利]用于熱發(fā)動機(jī)的燃燒器組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910649932.1
• 申請日: 2019-07-18
• 公開（公告）號: CN110736108B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 安妮·多德;納巖·維諾德拜·帕特爾
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23R3/38
• 分類號: F23R3/38
• 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

大體提供用于熱發(fā)動機(jī)的燃燒器組件。燃燒器組件限定燃料噴嘴中心線和從噴嘴中心線延伸的徑向方向。燃燒器組件包括至少部分地與噴嘴中心線同心地設(shè)置的燃料噴嘴。燃料噴嘴限定燃料噴射開口。導(dǎo)流器組件圍繞延伸通過其中的噴嘴中心線限定。導(dǎo)流器組件包括至少部分地沿徑向方向延伸的導(dǎo)流器壁。導(dǎo)流器組件包括圍繞噴嘴中心線限定的錐形部分。錐形部分限定燃料噴嘴開口。多個開口通過錐形部分限定，該錐形部分在燃料噴嘴處與燃料噴射開口徑向相鄰。

技術(shù)領(lǐng)域

本主題涉及用于熱發(fā)動機(jī)的燃燒器組件結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

燃燒器和安裝它們的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)需要滿足或超過日益嚴(yán)格的排放要求。燃燒排放部分地是燃燒產(chǎn)物的溫度和在向下游流至渦輪區(qū)段之前在燃燒器內(nèi)的停留時間的函數(shù)。燃燒排放還可以是與燃燒產(chǎn)物混合的冷卻空氣量的函數(shù)。例如，用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的燃燒器壁暴露于來自燃燒產(chǎn)物的高氣體溫度，導(dǎo)致劣化，這進(jìn)一步需要昂貴的維修或更換。

然而，燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)內(nèi)使用的冷卻空氣可以為燃燒器壁提供結(jié)構(gòu)耐久性，然而不利地影響排放，例如經(jīng)由影響燃燒氣體的停留時間或模式因子或溫度分布。因此，需要一種燃燒器，其改善燃燒器壁的結(jié)構(gòu)耐久性，同時進(jìn)一步改善排放輸出。

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)。

本公開的一個方面涉及一種用于熱發(fā)動機(jī)的燃燒器組件。燃燒器組件限定燃料噴嘴中心線和從噴嘴中心線延伸的徑向方向。燃燒器組件包括燃料噴嘴，該燃料噴嘴至少部分地與噴嘴中心線同心地設(shè)置。燃料噴嘴限定燃料噴射開口。導(dǎo)流器組件圍繞延伸通過其中的噴嘴中心線限定。導(dǎo)流器組件包括至少部分地沿徑向方向延伸的導(dǎo)流器壁。導(dǎo)流器組件包括圍繞噴嘴中心線限定的錐形部分。錐形部分限定燃料噴嘴開口。多個開口通過錐形部分限定，與燃料噴嘴處的燃料噴射開口徑向相鄰。

在各種實(shí)施例中，多個開口沿著錐形部分以相鄰周向布置限定。在一個實(shí)施例中，多個開口限定第一多個開口，第一多個開口與第二多個開口周向間隔開。在另一個實(shí)施例中，第一多個開口與第二多個開口周向間隔開3度至15度。在又一個實(shí)施例中，多個開口中的最下游軸向排相對于多個開口的最上游排周向偏移3度至17度。

在更多實(shí)施例中，多個開口限定第一軸向多個開口，第一軸向多個開口與第二軸向多個開口軸向間隔開。在一個實(shí)施例中，第一軸向多個開口限定第一開口幾何形狀，并且第二軸向多個開口限定第二開口幾何形狀，第二開口幾何形狀不同于第一開口幾何形狀。在另一個實(shí)施例中，第一開口幾何形狀限定的橫截面區(qū)域比第二開口幾何形狀大5％至50％。在又一個實(shí)施例中，第一開口幾何形狀限定基本上圓形的橫截面區(qū)域。在又一個實(shí)施例中，第二開口幾何形狀限定非圓形的橫截面區(qū)域。

在各種實(shí)施例中，燃料-氧化劑混合物從燃料噴射開口排出。多個開口沿著錐形部分基本上對應(yīng)于從燃料噴射開口排出的燃料-氧化劑混合物的軌跡設(shè)置。在一個實(shí)施例中，導(dǎo)流器組件還限定沿著錐形部分基本上對應(yīng)于從燃料噴射開口排出的燃料-氧化劑混合物的軌跡軸向延伸的凹槽。在另一個實(shí)施例中，導(dǎo)流器組件限定錐形部分和導(dǎo)流器壁之間的過渡部分。過渡部分限定基本上對應(yīng)于從燃料噴射開口排出的燃料-氧化劑混合物的軌跡的徑向角度的角度。在又一個實(shí)施例中，從燃料噴射開口排出的燃料-氧化劑混合物的軌跡至少部分地沿著相對于噴嘴中心線的周向方向和軸向方向。多個開口沿著錐形部分至少部分地沿軸向方向和周向方向設(shè)置。在又一個實(shí)施例中，多個開口沿下游方向限定連續(xù)軸向排的開口。連續(xù)軸向排的下游排沿著從燃料噴射開口排出的燃料-氧化劑混合物的軌跡與上游排周向偏移。

本公開的另一方面涉及一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)包括燃燒器組件，燃燒器組件包括至少部分地與噴嘴中心線同心地設(shè)置的燃料噴嘴，燃料噴嘴限定燃料噴射開口。導(dǎo)流器組件圍繞延伸通過其中的噴嘴中心線限定。導(dǎo)流器組件包括圍繞噴嘴中心線限定的錐形部分，并且其中錐形部分限定燃料噴嘴開口。多個開口通過錐形部分限定，與燃料噴嘴處的燃料噴射開口徑向相鄰。