具有燃料喷射器的燃烧器制造技术

一种燃气涡轮发动机，具有：压缩机区段；涡轮区段；燃烧区段，该燃烧区段位于压缩机区段的下游和涡轮区段的上游，燃烧区段包括圆顶入口、流体联接到涡轮区段的燃烧器出口、衬里和圆顶组件，衬里和圆顶组件一起至少部分地限定在圆顶入口和燃烧器出口之间延伸的燃烧室；初级燃料喷射器，初级燃料喷射器流体联接到圆顶入口；和第二燃料喷射器，第二燃料喷射器流体联接到燃烧室。联接到燃烧室。联接到燃烧室。

【技术实现步骤摘要】
具有燃料喷射器的燃烧器
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是2022年1月28日提交、现在已经授权的主题为“具有初级燃料喷射器和次级燃料喷射器的燃气涡轮发动机燃烧器”的美国申请第17/587,634号的延续并要求该申请的优先权，该申请的全部内容通过引用明确并入本文。


[0003]本主题大体上涉及一种具有燃料喷射器的燃烧器，更具体地，涉及一种具有初级燃料喷射器和第二燃料喷射器的燃烧器。

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。燃烧器可设置在燃气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]在燃气涡轮发动机的燃烧器中使用碳氢化合物燃料是已知的。通常，空气和燃料被馈送入燃烧室，空气和燃料混合，然后燃料在空气的存在下燃烧以产生热气体。然后将热气体馈送到涡轮，在涡轮中它冷却并膨胀以产生能量。燃料燃烧的副产品通常包括对环境有害的毒素，例如氮氧化物和二氧化氮(统称为NO
x
)、CO、UHC(例如甲烷和有助于形成大气臭氧的挥发性有机化合物)和其他氧化物，包括硫的氧化物(例如，SO2和SO3)。
[0006]氢气或与另一种元素或化合物混合的氢气可用于燃料，并且因此用于燃气涡轮发动机中的燃烧，然而氢气或氢气混合燃料会导致比传统燃料更高的火焰温度。也就是说，氢气或氢气混合燃料通常比传统燃料(例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]源于世界范围内空气污染问题的标准调节了由于燃气涡轮发动机操作而产生的氮氧化物(NO
x
)、未燃烧的碳氢化合物(UHC)和一氧化碳(CO)的排放。特别地，由于操作期间燃烧器火焰温度高，在燃烧器内形成氮氧化物(NO
x
)。期望通过调节燃烧器内的分布和/或模式来减少NO
x
排放同时仍然保持期望的效率。
附图说明
[0008]参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本公开的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其中：
[0009]图1是燃气涡轮发动机的示意图。
[0010]图2描绘了燃气涡轮发动机的燃烧区段的沿着图1的线II
‑
II的横截面图。
[0011]图3是根据本公开的一方面的沿着图2的线III
‑
III截取的并且具有初级燃料喷射器和次级燃料喷射器的燃烧区段中的燃烧器的横截面图。
[0012]图4是图3的横截面图，其中移除了一些数字以示出根据本公开的一方面在操作期间的燃烧器。
[0013]图5是沿着图4的线V
‑
V的横截面图，示出了根据本公开的一方面的从次级燃料喷
射器延伸到第一组轮叶的流线。
[0014]图6是根据本公开的一方面的具有燃料系统的来自图1的示意图。
[0015]图7是根据本公开的一方面的为图6的发动机供应重整燃料的方法的流程图。
具体实施方式
[0016]本文描述的本公开的方面涉及一种燃烧器，并且具体地涉及一种具有初级燃料喷射器和第二燃料喷射器的燃烧器。为了说明的目的，将关于燃气涡轮发动机描述本公开。然而，应当理解，本文描述的本公开的方面不限于此，并且本文描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。本文讨论的本公开的方面可以在具有燃烧器的非飞行器发动机内具有普遍适用性，例如其他移动应用和非移动工业、商业和住宅应用。
[0017]本文使用的词“示例性”是指“用作示例、实例或说明”。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，除非另有具体说明，否则本文描述的所有实施例都应被视为示例性的。
[0018]如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用以将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。
[0019]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。
[0020]如本文所用，术语“上游”是指与流体流动方向相反的方向，术语“下游”是指与流体流动方向相同的方向。术语“前方”或“前”表示在某物前面，“后”或“后方”表示在某物后面。例如，当用于流体流动时，前方/前可以表示上游，而后/后方可以表示下游。
[0021]术语“流体”可以是气体或液体。术语“流体连通”是指流体能够在指定的区域之间建立连接。
[0022]此外，如本文所用，术语“径向”或“径向地”是指远离公共中心的方向。例如，在燃气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。
[0023]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、前方、后方等)仅用于识别目的，以帮助读者理解本公开内容，并不产生限制，尤其是关于本文描述的公开的方面的位置、取向或用途。除非另有说明，否则连接引用(例如，附接、联接、连接和连结)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和元件之间的相对运动。因此，连接引用并不一定意味着两个元件直接连接并且彼此为固定关系。示例性附图仅用于说明目的，并且在所附附图中反映的尺寸、位置、顺序和相对大小可以变化。
[0024]单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指代，除非上下文另有明确规定。此外，如本文所用，术语“组”或元件的“组”可以是任意数量的元件，包括仅一个。
[0025]如本文贯穿说明书和权利要求所使用的近似语言被应用于修饰任何可能允许变化而不导致与其相关的基本功能发生变化的定量表示。因此，由诸如“大约”、“近似”、“通常”和“基本上”等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
应于用于测量该值的仪器的精度，或者用于构建或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。至少在某些情况下，近似语言可以对应于测量该值的仪器的精度，或者用于构建或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指在单个值、值范围和/或定义值范围的端点的1％、2％、4％、5％、10％、15％或20％的余量内。此处和贯穿说明书和权利要求，范围限制被组合和互换，此类范围被识别并且包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另有说明。例如，本文公开的所有范围均包括端点，并且端点可彼此独立组合。
[0026]图1是燃气涡轮发动机10的示意图。作为非限制性示例，燃气涡轮发动机10可用于飞行器内。燃气涡轮发动机10可以至少包括压缩机区段12、燃烧区段14和涡轮区段16。驱动轴18可旋转地联接压缩机区段12和涡轮区段16，使得一个的旋转影响另一个的旋转，并且限定燃气涡轮发动机1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：压缩机区段；涡轮区段；和燃烧区段，所述燃烧区段位于所述压缩机区段的下游和所述涡轮区段的上游，所述燃烧区段包括：圆顶入口；燃烧器出口，所述燃烧器出口流体联接到所述涡轮区段；衬里和圆顶组件，所述衬里和所述圆顶组件一起至少部分地限定燃烧室，所述燃烧室在所述圆顶入口和所述燃烧器出口之间延伸；初级燃料喷射器，所述初级燃料喷射器流体联接到所述圆顶入口；和第二燃料喷射器，所述第二燃料喷射器在所述圆顶入口的下游和所述燃烧器出口的上游的位置处流体联接到所述燃烧室。2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，进一步包括结构元件，所述结构元件限定燃料通路，所述燃料通路用于所述第二燃料喷射器并且延伸穿过所述衬里。3.根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中所述结构元件至少部分地延伸到所述燃烧室中。4.根据权利要求3所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，进一步包括一组开口，所述一组开口沿着所述结构元件径向间隔开并且限定所述第二燃料喷射器的出口。5.根据权利要求4所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，其中所述结构元件在前缘和后缘之间轴向延伸。6.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：纳伦德拉，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：