一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器，燃烧器具有环形内衬和环形外衬，在它们之间形成燃烧室。稀释喇叭对包括稀释喇叭，其将氧化剂气体流提供到稀释区中的燃烧室中。形成稀释喇叭对的稀释喇叭中的至少一个布置成提供通过其中进入燃烧室的氧化剂气体流的横向流动分量，横向流动分量具有横穿且非正交于燃烧室内的燃烧气体的轴向流动方向横向延伸的流动方向。烧气体的轴向流动方向横向延伸的流动方向。烧气体的轴向流动方向横向延伸的流动方向。
【技术实现步骤摘要】
用于燃气涡轮发动机燃烧器的稀释喇叭对
[0001]本公开涉及燃气涡轮发动机的稀释部分中的稀释气体流。更具体地，本公开涉及以增加湍流和与燃烧气体的混合以便减少NOx(氮氧化物)排放的方式提供稀释气流的稀释喇叭对。
技术介绍
[0002]在传统的燃气涡轮发动机中，已知将稀释空气流提供到初级燃烧区下游的燃烧室中。传统上，环形燃烧器可包括内衬和外衬，在它们之间形成燃烧室。内燃烧衬套和外燃烧衬套可包括通过衬套的稀释孔，其将空气流从围绕环形燃烧器的通道提供到燃烧室中。已知一些应用使用圆形孔，而已知其他应用使用不同形状的稀释孔来向燃烧室提供稀释气流。已知其他应用使用通过衬套的轴向对准的成角度的稀释孔。成角度的稀释孔通常在从上游到下游的流动方向上对准，以便向燃烧室提供稀释空气流。一些其他应用可以包括在孔的内部分上的扩口出口，以在孔出口附近提供稀释空气的更大扩散。还有的其他应用可以在稀释孔周围使用凸起的入口或支架。支架通常垂直于衬套的表面对准，以便提供直接进入燃烧室的稀释空气流。通过传统燃烧器中的稀释孔的空气流通常垂直于衬套的表面，并且通常靠近衬套的表面。靠近衬套的表面的传统稀释气流有助于冷却衬套。
技术实现思路
[0003]为了解决传统技术中的上述问题，本专利技术人已经设计了用于增加稀释空气流射流在燃烧器内更深处的渗透，并且还提供燃烧器内的横向稀释空气的更好混合的技术。根据一个方面，本公开涉及一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器，其中燃烧器具有：环形内衬，环形内衬具有冷表面侧和热表面侧；环形外衬，环形外衬具有冷表面侧和热表面侧；以及燃烧室，燃烧室形成在环形内衬的热表面侧和环形外衬的热表面侧之间。燃烧室在轴向流动方向上从燃烧室的上游端到燃烧室的下游端提供燃烧气体流。燃烧器还具有：第一氧化剂入口喇叭，第一氧化剂入口喇叭将通过其中的氧化剂气体流从燃烧器的冷侧氧化剂流动通道提供到燃烧室中；以及第二氧化剂入口喇叭，第二氧化剂入口喇叭将通过其中的氧化剂气体流从燃烧器的冷侧氧化剂流动通道提供到燃烧室中。进一步，根据本公开的当前方面，第一氧化剂入口喇叭和第二氧化剂入口喇叭布置为喇叭对，其中喇叭对布置在环形内衬和环形外衬中的至少一个上，并且喇叭对的第一氧化剂入口喇叭和第二氧化剂入口喇叭中的至少一个布置成提供通过其中进入燃烧室的它们各自的氧化剂气体流的横向流动分量，横向流动分量包括横穿且非正交于燃烧室的轴向流动方向横向延伸的流动方向。
[0004]在另一方面，本公开涉及用于燃气涡轮发动机的燃烧器的稀释喇叭对部件。根据该方面，例如，稀释喇叭部件可以形成为用于燃烧器衬套的插入件。喇叭部件具有基部，基部具有冷侧表面和热侧表面，第一氧化剂入口喇叭连接到基部，第一氧化剂入口喇叭具有通过其中从第一氧化剂入口喇叭的远端到第一氧化剂入口喇叭的近端的轴向通道，该轴向通道延伸通过基部的热侧表面。第二氧化剂入口喇叭连接到基部，第二氧化剂入口喇叭具
有通过其中从第二氧化剂入口喇叭的远端延伸到第二氧化剂入口喇叭的近端的轴向通道，该轴向通道延伸通过基部的热侧表面。第一氧化剂入口喇叭和第二氧化剂入口喇叭布置在基部上，使得第一氧化剂入口喇叭的轴向流动通道的轴线和第二氧化剂入口喇叭的轴向流动通道的轴线会聚在距基部的热侧表面的给定距离处。
[0005]通过考虑以下详细描述、附图和权利要求，本公开的附加特征、优点和实施例被阐述或显而易见。此外，应当理解，前述概述和以下详细描述都是示例性的，并且旨在提供进一步的解释而不限制所要求保护的本公开的范围。
附图说明
[0006]通过以下更具体地对如附图中所示的各种示例性实施例的描述，前述和其他特征和优点将变得显而易见，其中相似的附图标记通常表示相同、功能类似和/或结构类似的元件。
[0007]图1是根据本公开的实施例的示例性高旁通涡轮风扇喷气发动机的示意局部横截面侧视图。
[0008]图2是根据本公开的实施例的示例性燃烧区段的横截面侧视图。
[0009]图3是根据本公开的实施例的通过环形燃烧器的横截面视图。
[0010]图4是根据本公开的实施例的燃烧器衬套的区段的立体图。
[0011]图5是根据本公开的实施例的燃烧器衬套的一部分的后视图。
[0012]图6是根据本公开的实施例的稀释喇叭的横截面视图。
[0013]图7是根据本公开的实施例的内燃烧衬套和外燃烧衬套上的稀释喇叭布置的横截面视图。
[0014]图8是根据本公开的实施例的内燃烧衬套和外燃烧衬套上的稀释喇叭布置的横截面视图。
[0015]图9是根据本公开的实施例的内燃烧衬套和外燃烧衬套上的稀释喇叭布置的横截面视图。
[0016]图10是根据本公开的实施例的内燃烧衬套和外燃烧衬套上的稀释喇叭布置的横截面视图。
[0017]图11描绘了根据本公开的实施例的与主射流结合的稀释喇叭对的示例。
[0018]图12描绘了根据本公开的实施例的与主射流结合的稀释喇叭对的示例。
[0019]图13描绘了根据本公开的实施例的稀释喇叭对的示例。
[0020]图14描绘了根据本公开的实施例的与主射流结合的稀释喇叭对的示例。
[0021]图15描绘了根据本公开的实施例的具有主射流的稀释喇叭对的示例。
[0022]图16描绘了根据本公开的实施例的发散流稀释喇叭对。
[0023]图17描绘了根据本公开的实施例的稀释喇叭对的成角度布置。
[0024]图18描绘了根据本公开的实施例的稀释喇叭对的多环布置。
[0025]图19是根据本公开的实施例的稀释喇叭对的一个示例插入件的顶视图。
[0026]图20是根据本公开的实施例的稀释喇叭对的一个示例插入件的后视图。
具体实施方式
[0027]下面详细讨论各种实施例。尽管讨论了特定实施例，但这仅是为了说明的目的。相关领域的技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以使用其他部件和构造。
[0028]如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用以将一个部件与另一个部件区分开，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
[0029]术语“上游”和“下游”是指相对于流体通路中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，“下游”是指流体向其流动的方向。
[0030]此外，术语“稀释喇叭”在本文中可以与“氧化剂入口喇叭”互换使用，并且“稀释喇叭对”可以与术语“喇叭对”互换使用。
[0031]通过传统燃烧器中的稀释孔的气流通常垂直于衬套的表面，并且通常靠近衬套的表面。外衬稀释孔和内衬稀释孔之间的径向距离大于来自稀释孔的稀释流射流的渗透，从而导致外衬稀释流射流和内衬稀释流射流之间几乎没有相互作用。由于在传统燃烧器中由外衬提供的稀释气流不与由内衬提供的稀释空气相互作用，因此在燃烧器的核心中产生较低的湍流水平，这导致稀释空气与来自燃烧器的主要区的燃烧产物的不良混合。此外，横向方向上相邻稀释射流之间几乎没有相互作用。因此，稀释空气与燃烧气体的横向混合本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器，其特征在于，所述燃烧器包括：环形内衬，所述环形内衬具有冷表面侧和热表面侧；环形外衬，所述环形外衬具有冷表面侧和热表面侧；燃烧室，所述燃烧室形成在所述环形内衬的所述热表面侧和所述环形外衬的所述热表面侧之间，所述燃烧室在轴向流动方向上提供从所述燃烧室的上游端到所述燃烧室的下游端的燃烧气体流；第一氧化剂入口喇叭，所述第一氧化剂入口喇叭将通过其中的氧化剂气体流从所述燃烧器的冷侧氧化剂流动通道提供到所述燃烧室中；以及第二氧化剂入口喇叭，所述第二氧化剂入口喇叭将通过其中的所述氧化剂气体流从所述燃烧器的所述冷侧氧化剂流动通道提供到所述燃烧室中，其中：所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭布置为喇叭对，所述喇叭对布置在所述环形内衬和所述环形外衬中的至少一个上，并且所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭中的至少一个布置成提供通过其中进入所述燃烧室的它们各自的氧化剂气体流的横向流动分量，所述横向流动分量包括横穿且非正交于所述燃烧室的所述轴向流动方向横向延伸的流动方向。2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，其中，所述喇叭对布置成将所述氧化剂气体流从所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭投射到所述环形内衬和所述环形外衬之间的所述燃烧室的中间部分。3.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，其中，所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭都布置成提供所述横向流动分量，并且其中，所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭布置成提供它们各自的彼此会聚的横向流动分量。4.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，其中，所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭都布置成提供所述横向流动分量，并且其中，所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭布置成提供它们各自的彼此发散的横向流动分量。5.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，其中，所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭布置成在垂直于所述燃烧器的所述轴向流动方向的方向上将其各自的氧化剂气体流提供到所述燃烧室中，并且所述喇叭对的所述第二氧化剂入口喇叭布置成在会聚在所述第一氧化剂入口喇叭的所述氧化剂气体流上的方向上将所述氧化剂气体的所述横向流动分量提供到所述燃烧室中。6.根据权利要求3所述的燃烧器，其特征在于，进一步包括所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭之间的...
【专利技术属性】
技术研发人员：维沙尔，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
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