用于气体涡轮引擎燃烧器的燃烧器瓦制造技术

本发明专利技术提供了一种用于气体涡轮引擎的环形燃烧器，所述环形燃烧器包括内燃烧器壁和外燃烧器壁。所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁各自限定环面，并且所述内燃烧器壁在所述外燃烧器壁的径向向内。所述燃烧器包括初级区和在所述初级区下游的次级区，在所述初级区中所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁在下游方向上汇聚。在所述次级区中，所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁被布置成以与所述初级区不同的比率汇聚，是非汇聚的，或者在下游方向上发散，使得所述燃烧器的径向宽度的变化率在所述初级区与所述次级区中不同。自所述初级区至所述次级区设置过渡部。多个燃烧器冷却瓦衬于内燃烧器壁和外燃烧器壁。所述瓦中的一个或多个瓦被布置成从所述初级区至所述次级区并且跨过自所述初级区至所述次级区的所述过渡部延伸。

【技术实现步骤摘要】
用于气体涡轮引擎燃烧器的燃烧器瓦
本公开涉及用于气体涡轮引擎的燃烧器、用于气体涡轮引擎燃烧器的燃烧器瓦和/或气体涡轮引擎。
技术介绍
气体涡轮引擎通常包括在压缩机下游且在涡轮上游的环形燃烧器。通常，环形燃烧器具有初级区和次级区。次级区可被称为稀释区。在使用中，燃料喷射器将燃料喷射到初级区中，并且初级区中的涡流将所喷射的燃料与来自压缩机的空气混合。在初级区中点燃该燃料-空气混合物。例如，可在初级区中设置点火器塞来产生电火花以点着该燃料-空气混合物。在稀释区中将燃烧释放的气体与空气混合。空气可经由设置在燃烧器壁中的孔或斜槽进入稀释区。将燃烧气体与空气混合有助于控制排放并降低进入涡轮的气体的温度。燃烧气体的温度高于燃烧器壁的熔点，因此壁需要冷却。可通过用冷却瓦衬于燃烧器来实现此类冷却。通常，所述瓦涂覆有热障涂层例如陶瓷涂层以承受燃烧器的高温。可使用不同类型的冷却瓦，例如，冷却瓦可为泻流瓦，或者其可包括朝燃烧器壁突出以用于改善瓦的对流热传递系数的基架阵列。对于所有类型的冷却瓦，冷却空气穿过燃烧器壁中的孔并冲击在瓦上。
技术实现思路
根据第一方面，提供了一种用于气体涡轮引擎的环形燃烧器。所述燃烧器包括内燃烧器壁和外燃烧器壁，所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁各自限定环面，并且所述内燃烧器壁在所述外燃烧器壁的径向向内。所述燃烧器还包括初级区和在所述初级区下游的次级区，其中在所述初级区内所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁在下游方向上汇聚，其中在所述次级区中所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁被布置成以与所述初级区不同的比率汇聚，是非汇聚的，或者在下游方向上发散，使得所述燃烧器的径向宽度的变化率在所述初级区与所述次级区中不同。所述燃烧器包括自所述初级区至所述次级区的过渡部。所述燃烧器还包括衬于所述内燃烧器壁和外燃烧器壁的多个燃烧器冷却瓦。所述瓦中的一个或多个瓦被布置成从所述初级区至所述次级区并且跨过自所述初级区至所述次级区的所述过渡部延伸。所述初级区和所述次级区之间的所述过渡部与自所述初级区至所述次级区的所述燃烧器径向宽度变化率的变化一致。所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁限定所述燃烧器的径向宽度。所述瓦可具有设置在所述初级区中的第一部分、设置在所述次级区中的第二部分以及过渡区域。所述第一部分、所述第二部分以及所述过渡区域可以是连续的。所述瓦的过渡区域在所述初级区和所述次级区之间的过渡部处可具有比所述燃烧器的内壁和/或外壁更大的曲率半径。自所述瓦的所述第一部分至所述第二部分的所述过渡部比自所述初级区至所述次级区的所述内壁和/或所述外壁的所述过渡部更平滑(例如，角度突然变化较小)。多个燃烧器冷却瓦可在周向方向上相邻布置以限定环面，所述环面从所述初级区至所述次级区跨过自所述初级区至所述次级区的所述过渡部延伸。两个或三个瓦可在周向方向上相邻布置并且一起限定所述内燃烧器壁和/或所述外燃烧器壁的完整环面，所述完整环面从所述初级区至所述次级区跨过自所述初级区至所述次级区的所述过渡部延伸。四个瓦可在周向方向上相邻布置并且一起限定所述内燃烧器壁和/或所述外燃烧器壁的完整环面，所述完整环面从所述初级区至所述次级区跨过自所述初级区至所述次级区的所述过渡部延伸。所述延伸跨过所述初级区、所述次级区以及所述过渡部的所述瓦可延伸跨过所述整个初级区和/或所述次级区。所述燃烧器冷却瓦可为泻流瓦。另选地，所述燃烧器冷却瓦可包括从所述瓦的表面朝所述瓦所衬的所述燃烧器壁延伸的基架。在所述过渡部处在从所述初级区至所述次级区的所述内燃烧器壁和/或所述外燃烧器壁方向上可存在阶跃变化。另选地，在从所述初级区至所述次级区的所述内燃烧器壁和/或所述外燃烧器壁方向上可存在弯曲变化。所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁可成角度以便减小所述初级区在下游方向上的径向宽度。另选地，所述内燃烧器壁和/或所述外燃烧器壁可弯曲以便减小所述初级区在下游方向上的径向宽度。所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁可成角度以便增大所述次级区在下游方向上的径向宽度。另选地，所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁可弯曲以便增大所述次级区在下游方向上的径向宽度。还另选地，所述内壁和所述外壁可成角度或弯曲，使得所述次级区的径向宽度在下游方向上为恒定的或汇聚的。可将燃料喷射器设置在所述初级区中。可将点火器设置在所述初级区中。在一个方面，提供了一种用于气体涡轮引擎的燃烧器，所述燃烧器包括初级区；在所述初级区下游的次级区；以及衬于所述燃烧器的所述初级区和所述次级区的多个瓦。一系列瓦被布置成轴向延伸，使得所述瓦系列中每个瓦的一部分处于所述初级区中，并且所述同一瓦的一部分处于所述次级区中。所述燃烧器可包括内燃烧器壁和外燃烧器壁，所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁在所述初级区中以第一比率汇聚，并且在所述次级区中是发散的、非汇聚的、或者以第二比率汇聚，使得在所述初级区和所述次级区之间的过渡部处所述壁的轴向方向发生变化。所述瓦系列中每个瓦可在与壁的轴向方向变化一致的区域中弯曲，所述瓦的弯曲部具有比壁的方向变化更大的半径。在一个方面，提供了一种用于气体涡轮引擎的燃烧器，所述燃烧器包括限定初级区和次级区的内燃烧器壁和外燃烧器壁，所述初级区中的所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁相对于彼此以第一角度布置，并且所述次级区中的所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁相对于彼此以第二角度布置，所述第二角度不同于所述第一角度。所述燃烧器包括设置在所述初级区中的燃料喷射器。所述燃烧器包括设置在所述初级区中的点火器。所述燃烧器包括设置在所述次级区中以用于将空气喷射到所述燃烧器中的多个空气入口。所述燃烧器包括衬于并连接到所述燃烧器壁的多个燃烧器冷却瓦。所述燃烧器冷却瓦中的一个或多个燃烧器冷却瓦从所述初级区延伸至所述次级区，使得所述瓦的一部分处于所述初级区中，所述瓦的一部分处于所述次级区中，并且所述瓦延伸跨过自所述初级区至所述次级区的过渡部。空气入口可为孔。空气入口可为斜槽。可在所述内壁和/或所述外壁中设置冲击孔以用于所述瓦的冲击冷却。在一个方面，提供了一种气体涡轮引擎，所述气体涡轮引擎包括根据前述方面中任一个所述的燃烧器。在一个方面，提供了一种用于气体涡轮引擎的燃烧器瓦，所述燃烧器瓦包括具有第一部分和第二部分的主体，所述第一部分与所述第二部分接续。所述第一部分以介于185度和210度之间(例如185度至195度)的角度与所述第二部分成角度。自所述第一部分至所述第二部分的过渡部可弯曲，使得所述瓦从所述第一部分至所述第二部分的角度渐进变化。所述燃烧器瓦可涂覆有热障涂层，例如陶瓷涂层。所述燃烧器瓦可为具有热障涂层的金属。另选地，所述燃烧器瓦可由陶瓷制成。所述燃烧器瓦可由陶瓷复合材料制成。在一个方面，提供了一种燃烧器，所述燃烧器包括前述方面的燃烧器瓦中的一个或多个燃烧器瓦。如本文其他地方所述，本公开可涉及气体涡轮引擎。此类气体涡轮引擎可包括引擎核心，该引擎核心包括涡轮、燃烧器、压缩机和将该涡轮连接到该压缩机的芯轴。此类气体涡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于气体涡轮引擎的环形燃烧器，所述燃烧器包括：/n内燃烧器壁和外燃烧器壁，所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁各自限定环面，并且所述内燃烧器壁在所述外燃烧器壁的径向向内；/n初级区，其中在所述初级区内所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁在下游方向上汇聚；/n在所述初级区下游的次级区，其中在所述次级区中所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁被布置成以与所述初级区不同的比率汇聚，是非汇聚的，或者在下游方向上发散，使得所述燃烧器的径向宽度的变化率在所述初级区与所述次级区中不同；/n自所述初级区至所述次级区的过渡部；以及/n衬于所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁的多个燃烧器冷却瓦，其中所述瓦中的一个或多个瓦被布置成从所述初级区至所述次级区并且跨过自所述初级区至所述次级区的所述过渡部延伸。/n

【技术特征摘要】
20190321 GB 1903879.31.一种用于气体涡轮引擎的环形燃烧器，所述燃烧器包括：
内燃烧器壁和外燃烧器壁，所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁各自限定环面，并且所述内燃烧器壁在所述外燃烧器壁的径向向内；
初级区，其中在所述初级区内所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁在下游方向上汇聚；
在所述初级区下游的次级区，其中在所述次级区中所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁被布置成以与所述初级区不同的比率汇聚，是非汇聚的，或者在下游方向上发散，使得所述燃烧器的径向宽度的变化率在所述初级区与所述次级区中不同；
自所述初级区至所述次级区的过渡部；以及
衬于所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁的多个燃烧器冷却瓦，其中所述瓦中的一个或多个瓦被布置成从所述初级区至所述次级区并且跨过自所述初级区至所述次级区的所述过渡部延伸。


2.根据权利要求1所述的环形燃烧器，其中所述瓦具有设置在所述初级区中的第一部分、设置在所述次级区中的第二部分以及过渡区域，所述第一部分、所述第二部分以及所述过渡区域是连续的，并且其中所述瓦的所述过渡区域在所述初级区和所述次级区之间的所述过渡部处具有比所述燃烧器的所述内壁和/或所述外壁更大的曲率半径。


3.根据权利要求1所述的环形燃烧器，其中多个燃烧器冷却瓦在周向方向上相邻布置以限定环面，所述环面从所述初级区至所述次级区跨过自所述初级区至所述次级区的所述过渡部延伸。


4.根据权利要求1所述的环形燃烧器，其中四个瓦在周向方向上相邻布置并且一起限定所述内燃烧器壁和/或所述外燃烧器壁的完整环面，所述完整环面从所述初...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·希克斯，
申请(专利权)人：劳斯莱斯有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB