用于燃烧室前板中有多个体积的声学阻尼器的系统和方法技术方案

一种用于旋转机械的声学阻尼器(400)包括至少一个壁(104)、至少一个入口(420)、至少一个出口(102)、至少一个分隔壁(401)和至少一个颈部(407)。该壁从燃烧器前板的背侧(96)延伸并限定阻尼室(406)。该入口限定在该壁内并且被取向成将空气流引导到该阻尼室中。该出口限定在该前板的该背侧内。该分隔壁被取向成将该阻尼室分隔成第一体积(403)和第二体积(405)。该阻尼室的该第一体积被构造成使在第一频率下的声学压力振荡衰减。该阻尼室的该第二体积被构造成使在第二频率下的该声学压力振荡衰减。该颈部延伸穿过该分隔壁并且从该出口轴向偏移。偏移。偏移。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于燃烧室前板中有多个体积的声学阻尼器的系统和方法

技术介绍

[0001]本公开的领域整体涉及气体涡轮发动机，并且更特别地讲，涉及用于使气体涡轮发动机内的燃烧不稳定性衰减的亥姆霍兹阻尼器。
[0002]气体涡轮发动机通常包括以串行流构型布置的至少一个压缩机、至少一个燃烧器和至少一个涡轮。通常，压缩机将压缩空气引导到燃烧器，在此燃烧器中使该压缩空气与燃料流混合并燃烧，从而形成引导到涡轮的高温燃烧气体流。然而，至少一些燃烧器内的燃烧可能是不稳定的。具体地讲，在燃烧期间释放的热量当与由系统的燃烧、流扰动和声学引起的增加的压力相结合时可引起在燃烧器内产生声学压力振荡。
[0003]在已知燃烧器内，声学压力振荡通常发生在正常操作条件期间，并且可取决于燃烧器内的燃料与空气的化学计量比、燃烧器内的总质量流和/或其他操作条件。久而久之，声学压力振荡可导致设备损坏或其他操作问题。为了便于除去压力振荡的影响，至少一些燃烧器包括至少一个声学阻尼器，该声学阻尼器可采用四分之一波管、亥姆霍兹阻尼器或穿孔筛板的形式，该声学阻尼器吸收声学压力振荡，从而降低这些声学压力振荡的振幅。声学压力振荡可具有多个频率。然而，亥姆霍兹阻尼器的体积和颈部尺寸被设计成使在一个目标频率下的声学压力振荡衰减，并且因此，需要两个不同的声学阻尼器来使具有两个频率的声学压力振荡衰减。

技术实现思路

[0004]在一个方面，提供了一种用于旋转机械的声学阻尼器。该声学阻尼器包括至少一个壁、至少一个入口、至少一个出口、至少一个分隔壁和至少一个颈部。壁从燃烧器前板的背侧延伸并至少部分地限定阻尼室。入口限定在壁内并且被取向成将空气流引导到阻尼室中。出口穿过前板限定并且被取向成从阻尼室引导空气流。出口与从前板的背侧延伸的圆柱形导管流体连通。分隔壁位于阻尼室内并且被取向成将阻尼室分隔成第一体积和第二体积。阻尼室的第一体积被构造成使在第一频率下的声学压力振荡衰减。阻尼室的第二体积被构造成使在第二频率下的声学压力振荡衰减。颈部延伸穿过分隔壁并且从出口轴向偏移。
[0005]在另一方面，提供了一种在燃烧器的前板上制造声学阻尼器的方法。该方法包括：穿过前板限定出口，该出口从前板的前侧延伸到前板的背侧。出口与从前板的背侧延伸的圆柱形导管流体连通。该方法还包括：在前板的背侧上形成至少一个壁。至少一个壁和前板的背侧限定阻尼室。该方法还包括：在至少一个壁内限定至少一个入口。该方法还包括：在阻尼室内形成至少一个分隔壁。分隔壁被构造成将阻尼室分隔成第一体积和第二体积。第一体积被构造成使在第一频率下的声学压力振荡衰减。第二体积被构造成使在第二频率下的声学压力振荡衰减。该方法还包括：形成延伸穿过分隔壁的至少一个颈部。颈部延伸穿过分隔壁并且从出口轴向偏移。
[0006]在另一方面，提供了一种旋转机械。该旋转机械包括：至少一个燃烧器和至少一个声学阻尼器，该至少一个燃烧器包括具有前侧和相背对的背侧的前板，该至少一个声学阻
尼器定位在前板的背侧上。声学阻尼器包括至少一个壁、至少一个入口、至少一个出口、至少一个分隔壁和至少一个颈部。壁从燃烧器前板的背侧延伸并至少部分地限定阻尼室。入口限定在壁内并且被取向成将空气流引导到阻尼室中。出口穿过前板限定并且被取向成从阻尼室引导空气流。出口与从前板的背侧延伸的圆柱形导管流体连通。分隔壁位于阻尼室内并且被取向成将阻尼室分隔成第一体积和第二体积。阻尼室的第一体积被构造成使在第一频率下的声学压力振荡衰减。阻尼室的第二体积被构造成使在第二频率下的声学压力振荡衰减。颈部延伸穿过分隔壁并且从出口轴向偏移。
附图说明
[0007]图1为示例性旋转机械的一部分的简化横剖视图；
[0008]图2为与图1所示旋转机械的燃烧器区段一起定位的示例性喷燃器的透视图；
[0009]图3为可定位在图2所示喷燃器内的示例性前板的后视图；
[0010]图4为如可定位在图3所示前板的背侧上的声学阻尼器的透视剖面图；
[0011]图5为如可定位在图3所示前板的背侧上的另一声学阻尼器的侧视剖面图；
[0012]图6为如可定位在图3所示前板的背侧上的另一声学阻尼器的透视剖面图；
[0013]图7为如可定位在图3所示前板的背侧上的另一声学阻尼器的侧视剖面图；
[0014]图8为如可定位在图3所示前板的背侧上的另一声学阻尼器的透视剖面图；
[0015]图9为如可定位在图3所示前板的背侧上的另一声学阻尼器的透视剖面图；并且
[0016]图10为减少图1所示旋转机械内的声学振荡的方法的示例性实施方案的流程图。
具体实施方式
[0017]本文所述的具有多个体积的声学阻尼器和方法的示例性实施方案促进使在多个频率下的多个声学压力振荡衰减，从而减少燃烧器内的声学振荡，并且减少使声学压力振荡衰减所需的声学阻尼器的数量。本文所述的示例性声学阻尼器包括从燃烧器的前板的背侧延伸的至少一个壁。壁和前板的背侧限定阻尼室。前板的背侧限定至少一个出口，并且壁限定至少一个入口。入口被取向成将空气流引导到阻尼室中，并且出口被取向成将空气流引导出阻尼室。阻尼器还包括至少一个分隔壁，该至少一个分隔壁将阻尼室分隔成第一体积和第二体积。至少一个颈部延伸穿过分隔壁。在操作期间，声学阻尼器的出口使得声学振荡能够进入第一体积中，并且颈部使得声学振荡能够从第一体积进入第二体积中。第一体积使在第一频率下的第一声学压力振荡衰减，并且第二体积使在第二频率下的第二声学压力振荡衰减。适当地联接在一起，这两个体积与如果它们是两个独立的亥姆霍兹阻尼器相比可使更宽范围的频率衰减。因此，本文所述的声学阻尼器使在多个频率下的声学压力振荡衰减并促进减少对燃烧器的损坏。除此之外，因为本文所述的声学阻尼器使在多个频率下的声学压力振荡衰减，所以需要较少的声学阻尼器来使声学压力振荡衰减。
[0018]除非另外指示，否则如本文所使用的近似语言，诸如“大体地”、“基本上”和“约”指示如本领域普通技术人员将认识到的，如此修饰的术语可以仅适用于近似程度，而不是绝对或完美程度。近似语言可以用于修饰可以允许变化的任意定量表示，而不会导致与其相关的基本功能的变化。因此，由一个或多个术语(诸如“约”、“大约”和“基本上”)修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度。这
里以及整个说明书和权利要求书中，可以识别范围限制。除非上下文或语言另有指示，否则这些范围可以组合和/或互换，并且包括其中包含的所有子范围。
[0019]除此之外，除非另外指示，否则术语“第一”、“第二”等在本文中仅用作标记，并且不旨在对这些术语所涉及的项目施加顺序、位置或分级要求。此外，例如，对“第二”项目的引用不要求或排除存在例如“第一”或较低编号的项目或者“第三”或更高编号的项目。
[0020]图1为可与本公开的实施方案一起使用的示例性旋转机械10的示意图。在示例性实施方案中，旋转机械10为气体涡轮，该气体涡轮包括进气区段12、在进气区段12下游联接的压缩机区段14、在压缩机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于旋转机械的声学阻尼器，所述声学阻尼器包括：至少一个壁，所述至少一个壁从燃烧器前板的背侧延伸并至少部分地限定阻尼室；至少一个入口，所述至少一个入口限定在所述至少一个壁内，所述入口被取向成将空气流引导到所述阻尼室中；至少一个出口，所述至少一个出口穿过所述前板限定，所述至少一个出口被取向成从所述阻尼室引导所述空气流，所述至少一个出口与从所述前板的所述背侧延伸的圆柱形导管流体连通；至少一个分隔壁，所述至少一个分隔壁位于所述阻尼室内，所述分隔壁被取向成将所述阻尼室分隔成第一体积和第二体积，所述阻尼室的所述第一体积被构造成使在第一频率下的第一声学压力振荡衰减，所述阻尼室的所述第二体积被构造成使在第二频率下的第二声学压力振荡衰减；和至少一个颈部，所述至少一个颈部延伸穿过所述至少一个分隔壁并且从所述至少一个出口轴向偏移。2.根据权利要求1所述的声学阻尼器，其中所述颈部被取向成将空气流从所述第一体积引导到所述第二体积。3.根据权利要求2所述的声学阻尼器，其中所述至少一个出口和所述至少一个颈部基本上同轴定位。4.根据权利要求2所述的声学阻尼器，其中所述至少一个出口和所述至少一个颈部彼此间隔一定距离。5.根据权利要求2所述的声学阻尼器，其中所述至少一个壁包括两个半圆形弧部、两个笔直部分和顶部，所述两个半圆形弧部和所述两个笔直部分从所述前板的所述背侧延伸，并且所述顶部被定位成与所述两个半圆形弧部和所述两个笔直部分接触。6.根据权利要求5所述的声学阻尼器，其中所述至少一个入口包括延伸穿过所述两个半圆形弧部和所述两个笔直部分中的至少一者的多个入口。7.根据权利要求2所述的声学阻尼器，其中所述至少一个壁包括圆形壁和定位在所述圆形壁的顶部上的锥形顶部。8.根据权利要求7所述的声学阻尼器，其中所述至少一个入口包括延伸穿过所述圆形壁的多个入口。9.根据权利要求7所述的声学阻尼器，其中所述至少一个入口包括延伸穿过所述锥形顶部的多个入口。10.根据权利要求7所述的声学阻尼器，所述声学阻尼器还包括：多个支撑件，所述多个支撑件附接到所述颈部和所述前板的所述背侧并且被构造成支撑所述颈部和所述分隔壁，所述至少一个出口和所述至少一个颈部同轴定位。11.一种在燃烧器的前板上制造声学阻尼器的方法，所述方法包括：穿过所述前板限定出口，所述出口从所述前板的前侧延伸到所述前板的背侧，所述出口与从所述前板的所述背侧延伸的圆柱形导管流体连通；在所述前板的所述背侧上形成至少一个壁，所述至少一个壁和所述前板的所述背侧限定阻尼室；在所述至少一个壁内限定至少一个入口；以及
在所述阻尼室内形成至少一个分隔壁，所述分...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷亚尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：