具有挡板的燃烧器制造技术

如所示和所描述的用于燃烧器的涡轮发动机和相关联的方法。该涡轮发动机包括具有燃烧器衬里的燃烧器，燃烧器衬里具有稀释开口和沿轴向方向改变的几何结构。燃烧器进一步具有挡板，挡板包围限定燃烧器的燃烧室的燃烧器衬里。用于控制燃烧器内的氮氧化物的方法，包括通过本文所述的任何稀释开口将压缩空气喷射到环形燃烧室中。到环形燃烧室中。到环形燃烧室中。

【技术实现步骤摘要】
具有挡板的燃烧器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2022年1月12日提交的美国临时申请序列号63/298,749和2022年3月15日提交的美国专利申请序列号17/694,978的优先权，其内容通过引用并入本文。


[0003]本主题大体上涉及用于燃气涡轮发动机的燃烧器，并且更具体地，涉及用于单独或混合燃烧比空气轻的燃料的燃烧器。

技术介绍

[0004]涡轮发动机由穿过发动机的燃烧气体流驱动，以使多个涡轮叶片旋转，多个涡轮叶片又使压缩机旋转，以向燃烧器提供压缩空气用于燃烧。燃烧器可以设置在涡轮发动机内并且与燃烧气体流入其中的涡轮流体联接。
[0005]在涡轮发动机的燃烧器中使用碳氢燃料是已知的。大体上，空气和燃料被供给到燃烧室，空气和燃料被混合，然后燃料在空气存在下燃烧以产生热气体。然后，热气体被供给到涡轮，其在涡轮处冷却并膨胀以产生动力。燃料燃烧的副产品通常包括对环境有害的副产品，诸如氮氧化物和二氧化氮(统称为NO
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)、一氧化碳(CO)、未燃烧的碳氢化合物(UHC)(例如，有助于形成大气臭氧的甲烷和挥发性有机化合物)、以及包括硫的氧化物(例如，SO2和SO3)的其他氧化物。
[0006]正在探索用于燃气涡轮发动机的各种燃料。氢或与另一种元素或化合物混合的氢可用于燃烧，但是氢或氢混合燃料可能导致比传统燃料更高的火焰温度。即，氢或氢混合燃料通常比传统燃料(如石油基燃料、或石油和合成燃料混合物)具有更宽的可燃范围和更快的燃烧速度。
[0007]源自世界范围内的空气污染问题的标准规范了由于涡轮发动机操作而生成的NO
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、UHC和CO的排放。特别地，由于操作期间燃烧器火焰温度高，因此在燃烧器内形成NO
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。期望的是，通过调节燃烧器内的轮廓和/或图案来减少NO
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排放，同时仍维持期望的效率。
附图说明
[0008]在附图中：
[0009]图1是涡轮发动机的示意图。
[0010]图2描绘了沿着涡轮发动机的燃烧区段的图1的线II
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II的截面图。
[0011]图3是沿着具有限定被遮蔽区的挡板的燃烧区段中的燃烧器的图2的III
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III线的截面图。
[0012]图4是沿着图3的线A
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A截取的燃烧器的一部分的示意图。
[0013]图5是沿着图3的线B
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B截取的燃烧器的一部分的示意图。
[0014]图6是沿着图3的线E
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E截取的燃烧器的一部分的示意图。
[0015]图7是沿着图3的线A
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A截取的燃烧器的一部分的变型。
[0016]图8是沿着图3的线B
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B截取的燃烧器的一部分。
[0017]图9是沿着图3的线E
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E截取的燃烧器的一部分。
[0018]图10是示出了位于被遮蔽区内的一组声学阻尼器的图3的燃烧器的一部分的放大图。
[0019]图11是根据本文公开的另一方面的类似于图3的燃烧器的具有限定被遮蔽区的挡板的燃烧器的一部分的示意截面图。
[0020]图12是根据本文公开的又一方面的类似于图3的燃烧器的具有限定被遮蔽区的挡板的燃烧器的一部分的示意截面图。
[0021]图13是根据本文公开的又一方面的类似于图3的燃烧器的具有限定被遮蔽区的挡板的燃烧器的一部分的示意截面图。
具体实施方式
[0022]本文描述的公开的方面针对燃烧器，并且尤其针对具有挡板的燃烧器，挡板限定接近燃烧器的燃料喷射器的被遮蔽区。进一步地，如本文所述的燃烧器可以包括燃烧室，燃烧室具有初级区，初级区具有从罐形到环形轮廓的过渡截面。为了例释的目的，将关于涡轮发动机来描述本公开。然而，将理解的是，本文所述的公开的方面不限于此，并且本文所述的燃烧器可以在发动机中实施，包括但不限于涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机和涡轮风扇发动机。本文讨论的公开的方面可以在具有燃烧器的非飞行器发动机内，诸如在其他移动应用和非移动工业、商业和住宅应用内，具有普遍适用性。
[0023]本文使用“示例性”一词来意指“用作示例、实例或例释”。本文描述为“示例性”的任何实施方式不一定被解释为优于或好于其他实施方式。此外，除非另有明确说明，否则本文描述的所有实施例都应视为示例性的。
[0024]如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用，以使一个部件与另一个部件区分开来，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
[0025]术语“前”和“后”是指燃气涡轮发动机或运载器内的相对位置，并且是指燃气涡轮发动机或运载器的正常操作姿态。例如，对于燃气涡轮发动机，前是指更靠近发动机入口的位置，而后是指更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。
[0026]如本文所用，术语“上游”是指与流体流动方向相反的方向，而术语“下游”是指与流体流动方向相同的方向。术语“前向”或“前”表示在某物的前面，“后向”或“后”表示在某物的后面。例如，当用于流体流动时，前向/前可以表示上游，后向/后可以表示下游。
[0027]术语“流体”可以是气体或液体。术语“流体连通”意指流体能够在指定区域之间建立连接。
[0028]此外，如本文所用，术语“径向”或“径向地”是指远离共同中心的方向。例如，在涡轮发动机的整体上下文中，径向是指沿着在发动机的中心纵向轴线和发动机外周之间延伸的射线的方向。
[0029]所有方向引用(例如，径向、轴向、近端、远端、上、下、向上、向下、左、右、横向、前、后、顶部、底部、上方、下方、竖直、水平、顺时针、逆时针、上游、下游、前向、后向等)仅用于标识目的，以帮助读者理解本公开，并且不造成限制，特别是关于本文描述的公开的方面的位置、方位或使用的限制。连接引用(例如，附接、联接、连接和接合)将被广义地解释，并且可
以包括元件集合之间的中间结构元件以及元件之间的相对移动，除非另有指示。因此，连接引用不一定意味着两个元件直接连接并且相对于彼此固定。示例性附图仅用于例释的目的，在所附附图中反映的尺寸、位置、顺序和相对大小可以变化。
[0030]单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数引用，除非上下文另有明确指示。此外，如本文所用，术语“组”或“一组”元件可以是任意数量的元件，包括仅一个。
[0031]如本文中在整个说明书和权利要求书中所使用的近似语言被应用于修饰可以允许变化而不导致其相关的基本功能改变的任何定量表示。因此，由诸如“大约”、“近似”、“大体上”和“基本上”之类的一个或多个术语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，或用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。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，或用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气涡轮发动机，其特征在于，包括：处于串行流动布置的压缩机区段、燃烧区段和涡轮区段，所述燃烧区段包括：环形燃烧室，所述环形燃烧室具有第一端和第二端，其中所述第二端与所述第一端间隔开；多个燃料杯，所述多个燃料杯位于所述第一端处并且环形布置在所述环形燃烧室内，其中所述多个燃料杯中的至少一个燃料杯具有限定杯形几何结构；和燃烧器衬里，所述燃烧器衬里至少部分地限定所述环形燃烧室并且具有在轴向方向上从所述第一端朝向所述第二端延伸的变化截面，所述变化截面在所述第一端处限定所述限定杯形几何结构的至少一部分，并且在所述第二端处限定单个环形几何结构。2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中所述限定杯形几何结构是修改后的罐形形状，所述修改后的罐形形状限定接近所述第一端彼此流体连接的多个离散的周向间隔开的燃料杯。3.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中所述限定杯形几何结构是罐形形状，所述罐形形状限定接近所述第一端彼此流体分离的多个离散的周向间隔开的燃料杯。4...

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