涡流生成装置制造方法及图纸

提供了一种涡流生成装置作为大体上翼形形状的叶形本体(1)。流偏转沿翼展范围(s)延伸，使得本体在后缘区域中展示出波形几何形状，且后缘(12)展示出波状形状。波状形状包括至少一个转角。后缘可包括直后缘区段或可由直后缘区段构成。后缘可展示出多边形波形的形状，特别是梯形或矩形波形的形状。涡流生成装置可设置为燃料排放装置，其适于将燃料排放到由涡流生成装置生成的涡流中。为此，燃料供应压室可设在本体内侧，且与燃料供应压室流体连通的至少一个燃料排放开口可设在后缘上。

Eddy current generating unit

An eddy current generator is provided as a general leaf shape body (1). The flow deflection extends along the wingspan (s), so that the shape of the body is displayed in the trailing edge region, and the trailing edge (12) shows wavy shape. The shape of the wave includes at least one angle. The trailing edge may include a straight trailing edge section or a straight trailing edge section. The trailing edge can show the shape of polygonal waveforms, especially the shape of trapezoidal or rectangular waveforms. The vortex generation device can be set up as a fuel discharge device, which is suitable for discharging fuel into the eddy generated by the eddy current generating device. To this end, the fuel supply chamber can be located inside the body, and at least one fuel discharge opening which is in fluid communication with the fuel supply chamber can be arranged on the trailing edge.

【技术实现步骤摘要】
涡流生成装置
本公开涉及一种如权利要求1中所述的涡流生成装置。其还涉及一种设置为燃料排放装置的上文所述类型的涡流生成装置，以及结合涡流生成装置和/或上述类型的燃料排放装置的连续燃烧系统。另一方面，公开了一种包括连续燃烧系统的燃气涡轮发动机。
技术介绍
连续燃烧的应用在燃气涡轮技术中已经变得日益流行。在连续燃烧中，氧化剂(例如，且最常见的，空气)与燃料混合来形成在化学剂量下总体贫瘠的燃料-氧化剂混合物。燃料燃烧，且离开第一燃烧级。热的仍富氧的烟道气体引导至第二燃烧级。在第一燃烧级与第二燃烧级之间，来自第一燃烧级的烟道气体可部分地膨胀，例如，如EP718470中所述，或不膨胀，例如，如US2014/0123665中所述。燃料与热的仍富氧的烟道气体混合，且自发燃烧。连续燃烧具有的优点在于优异的部分负载性能和调节比，即，以连续燃烧操作的发动机能够在大的负载范围内稳定地操作，同时仍允许控制污染物形成。然而，实现这些优点的先决条件是第二燃烧级中的烟道气体和喷射燃料的快速且可靠的混合，使得燃料在其自发燃烧之前与烟道气体均匀地混合，以及例如避免逆燃问题。例如，US2012/0272659公开了一种具有大体上翼形形状的燃料排放装置，其中翼型件后缘在平行于主流动方向看时具有波状的几何形状。燃料排放装置的大体上翼形形状的本体沿流向方向从前缘到后缘形成波形。在后缘处，具有穿过主流动方向的相对的速度分量的流相遇且混合，且形成从后缘向下游传播的涡流。所述涡流基本上在波状后缘的弯曲点处具有旋转中心。燃料通过布置在后缘处的排放器件排到氧化剂流中，且由于涡流，燃料与氧化剂很强地混合。例如，EP2725301和EP2725302(而不理解为限制性的)教导了具有燃烧器中的整体结合的燃料排放器件的此类涡流生成装置的应用。尽管在本领域中也称为叶形燃料喷射器的所述燃料排放装置展示出了优异的性能，但不断增加的经验显示出了潜在改善的某些领域。一方面，制造过程证明是相当复杂和精细的。这可导致废品率提高。EP2725301公开了一种应用为燃料喷射器装置的涡流生成装置，其中波状几何形状称为"叶"，且其中理解为等同于从下游观点看的后缘形状的叶的形状包括弯曲且附属的直区段，其中直区段进一步渐进至相邻弯曲部分或圆段。另一方面，经验显示，从本领域获知的燃料排放装置在某些情况下趋于流分离。一方面，流分离引起额外的总压力损失，这继而又对整体发动机效率有不利影响，而并未增加燃料排放装置的混合性能。此外，波状喷射器装置表面处的流分离减小了旨在用于燃料混合的涡流沿着其生成的有效长度。这可降低混合性能，对污染物形成的控制有影响。
技术实现思路
本文公开的主题的目的在于公开开始提到的类型的涡流生成装置。在一个方面，涡流生成装置应当适合用于如上文提到的燃料排放装置。在更特别的方面，涡流生成装置应当公开为使得避免本领域的缺陷，诸如但不限于上文提到的那些。在更特别的方面，涡流生成装置应当公开为以便展示出改善的空气动力特性，例如，诸如而不限于避免上文提到的流分离。在还有另一方面，涡流生成装置应当提供成以便生成下游涡流，其改善在涡流生成装置的后缘处喷射的燃料的混合。这通过权利要求1中所述的主题达成。不论明确提出与否，公开的主题的其它效果和优点将鉴于下文提供的公开内容变得清楚。因此，公开了一种涡流生成装置，所述装置包括本体，其中本体包括前缘和后缘。流向方向限定为从前缘至后缘。本体还展示且沿翼展方向延伸。技术人员将理解且容易认识到，尽管前缘和后缘不一定排他地沿翼展方向延伸，但前缘和后缘中的各个具有沿翼展方向的至少一定范围。当然，公开的是其中前缘特别是沿翼展方向延伸的实施例。在穿过翼展方向截取的轮廓截面中，本体展示出翼形形状的几何形状。可以说，本体以沿翼展方向交错多个翼形形状的轮廓截面生成。各个翼形形状的轮廓截面具有从前缘延伸至后缘的弧线，弧线中的至少两条(即，在不同翼展位置截取的至少两个截面的弧线)展示出不同的弯曲角，使得本体展示出沿翼展方向的至少两个不同的流偏转角，或换言之，展示出至少两个翼展位置，在该处，弧线且因此流偏转角不同。这里应当注意，弯曲角的一般定义是在前缘和后缘处由切线与弧线的交叉形成的外部角。弯曲角等于由弦线与弧线切线形成的角度的和。本体还包括在前缘与后缘之间延伸且包括相应弧线的第一侧的翼形形状的轮廓线的第一表面，以及在前缘与后缘之间延伸且包括相应弧线的相对的第二侧的翼形形状的轮廓的第二表面。在此方面，两个表面位于弧线的相对侧。第一表面和第二表面在前缘和后缘处彼此接合，且因此形成本体的共同外表面。在后缘区域中，本体展示出波状形状，其中第一表面展示出从后缘向上游延伸的凹槽，且第二表面展示出与所述凹槽相对的从后缘向上游延伸的凸脊。在各个表面上，凸脊可沿翼展方向位于凹槽附近，且凹槽沿翼展方向位于凸脊附近。多个凹槽和凸脊可交替地设在各个表面上和后缘区域中。对于第一表面上的各个凹槽，第二表面上的凸脊可设在弧线的相对侧，且反之亦然。所述几何形状可认作是具有沿翼展方向相应地交错的不同流偏转角的翼形形状的轮廓截面的结果。轮廓截面的轮廓可在本体的上游或前缘区域中是相同的。相应的弧线可布置成在与前缘的交叉处平行于彼此。由于下游或后缘区域中的本体的波形几何形状，在从本体下游的观点看时，后缘展示出波状形状。在此方面，波状并非旨在规定平滑弯曲的形状，而是还表示或包括不连续的波状起伏。在从下游观点看时，后缘因此可包括转角或弯折，且可包括在转角或弯折处邻接彼此的直区段。然而，展示出波状形状将理解为使得在后缘的各侧，其包括至少一个凹入区段和至少一个凸出区段。仍换言之，在跟随后缘的范围从一个翼展端到另一个翼展端时，以及在从下游观点看时，后缘包括左旋弯曲或弯折或相应地有转角的区段，以及左旋弯曲或弯折或有转角的区段。弯折和转角在本公开的背景下很大程度上同义地使用，且表示线或表面的定向的急剧和突然变化，或两个不同定向的邻接线或表面之间的接头，这与连续弯曲的形状相反。跟随后缘的范围从一个翼展端到另一个翼展端在本公开的背景下理解为跟随沿所述边缘从一端到另一端的路径。在虚拟意义上，跟随该路径，将需要在右旋或顺时针弯折处右转，且在左旋或反时针弯折处左转。同样，人们将必须跟随左旋弯曲区段向左，且跟随右旋区段向右。在从所述下游观点看时，后缘包括在转角处彼此邻接的至少两个相邻的后缘区段，且所述邻接区段或相应地其邻接切线包括与彼此的非零角。技术人员将容易理解到，转角不一定表示具有零半径的尖转角。为了实用目的，转角和边缘在实际技术应用中大体上包括相比于总体结构的尺寸具有相对小的曲率半径的圆形区段。可能的最小半径例如可通过应用于初次定形构件的制造方法提供。另一方面，如果构件设在热气流中，则最小半径可由关于热输入和局部表面/体积比的考虑限制。大体上，可假定，出于空气动力性能的原因，后缘的下游端设置为尽可能实际的尖边缘，即，在从翼形件的第一表面到第二表面的过渡中具有最小曲率半径。所述半径可称为后缘末端半径。此外，还提供了最小后缘厚度。因此，在从下游观点看时，如果所述过渡处的较小曲率半径最大是最小后缘末端半径的两倍，且特别是最大与最小后缘末端半径一样大，则两个后缘区段之间的过渡可相应地认作是转角或弯折。在其它方面，在从下游观点看本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡流生成装置，所述装置包括本体(1)，所述本体包括前缘(11)和后缘(12)，流向方向(l)限定为从所述前缘到所述后缘，所述本体还具有翼展方向(s)，在穿过所述翼展方向截取的轮廓截面(14,15)中，所述本体展示出翼形形状的几何形状，各个翼形形状的轮廓截面具有从所述前缘延伸至所述后缘的弧线，所述弧线中的至少两条展示出不同的弯曲角，使得所述本体展示出沿所述翼展方向的至少两个不同的流偏转角，所述本体还包括第一表面(16)以及第二表面(17)，所述第一表面(16)在所述前缘与所述后缘之间延伸且包括相应弧线的第一侧的翼形形状的轮廓线，所述第二表面(17)在所述前缘与所述后缘之间延伸且包括相应弧线的相对的第二侧的翼形形状的轮廓，且所述第一表面(16)和所述第二表面(17)在所述前缘(11)处和所述后缘(12)处彼此接合，所述本体(1)在后缘区域中展示出波形形状，其中所述第一表面展示出从所述后缘(12)向上游延伸的凹槽(18)且所述第二表面展示出与所述凹槽(18)相对的从所述后缘(12)向上游延伸的凸脊(19)，且在从所述本体下游的观点看时，所述后缘展示出波状形状，其特征在于，在从所述下游观点看时，所述后缘包括在转角(151,152,153,154)处彼此邻接且包括与彼此的角度(a,b,c,d)的至少两个相邻的后缘区段(121,122,...133)。...

【技术特征摘要】
2016.11.30 EP 16201577.01.一种涡流生成装置，所述装置包括本体(1)，所述本体包括前缘(11)和后缘(12)，流向方向(l)限定为从所述前缘到所述后缘，所述本体还具有翼展方向(s)，在穿过所述翼展方向截取的轮廓截面(14,15)中，所述本体展示出翼形形状的几何形状，各个翼形形状的轮廓截面具有从所述前缘延伸至所述后缘的弧线，所述弧线中的至少两条展示出不同的弯曲角，使得所述本体展示出沿所述翼展方向的至少两个不同的流偏转角，所述本体还包括第一表面(16)以及第二表面(17)，所述第一表面(16)在所述前缘与所述后缘之间延伸且包括相应弧线的第一侧的翼形形状的轮廓线，所述第二表面(17)在所述前缘与所述后缘之间延伸且包括相应弧线的相对的第二侧的翼形形状的轮廓，且所述第一表面(16)和所述第二表面(17)在所述前缘(11)处和所述后缘(12)处彼此接合，所述本体(1)在后缘区域中展示出波形形状，其中所述第一表面展示出从所述后缘(12)向上游延伸的凹槽(18)且所述第二表面展示出与所述凹槽(18)相对的从所述后缘(12)向上游延伸的凸脊(19)，且在从所述本体下游的观点看时，所述后缘展示出波状形状，其特征在于，在从所述下游观点看时，所述后缘包括在转角(151,152,153,154)处彼此邻接且包括与彼此的角度(a,b,c,d)的至少两个相邻的后缘区段(121,122,...133)。2.根据权利要求1所述的涡流生成装置，其特征在于，所述本体(1)在所述前缘(11)处展示出非波形形状，所述后缘(12)在从所述下游观点看时展示出波状形状，且所述本体的波形从所述前缘到所述后缘在下游方向(l)上增大。3.根据前述权利要求中任一项所述的涡流生成装置，其特征在于，在从所述下游观点看时，所述后缘(12)包括至少一个直后缘区段(121,122,123,...133)。4.根据前述权利要求中任一项所述的涡流生成装置，其特征在于，在从所述下游观点看时，所述后缘(12)包括至少两个转角(151,152,153,154)，其中在跟随所述后缘的范围从第一翼展端(120)到第二翼展端(140)时，第一转角(151)处的两个相邻的后续后缘区段(121,122)之间的弯折角(a)是右旋或左旋中的一者，且第二转角(152)处的两个相邻的后续后缘区段(122,123)之间的弯折角(b)是右旋或左旋中的另一者。5.根据前述权利要求中任一项所述的涡流生成装置，其特征在于，在从下游观点看时且在跟随所述后缘的范围从第一翼展端(120)到第...

【专利技术属性】
技术研发人员：A特尤尔，U本兹，Y杨，M德辛格，
申请(专利权)人：安萨尔多能源瑞士股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH