一种旋流器组件，包括具有带初级旋流器文丘里管的初级旋流器的旋流器、连接到初级旋流器上游的旋流器套圈板、以及设置在旋流器套圈板中的燃料喷嘴。旋流器套圈板具有环形压降腔，环形压降腔具有与旋流器流体连通的氧化剂入口孔口，以及与初级旋流器文丘里管流体连通的至少一个出口孔口。到旋流器的氧化剂的第二流引起第一压降，从旋流器到环形压降腔的氧化剂的第三流引起第二压降，并且从环形压降腔到初级旋流器文丘里管的氧化剂的第四流引起第三压降。三压降。三压降。
【技术实现步骤摘要】
将燃料喷嘴吹扫流直接联接到旋流器
[0001]本公开涉及向用于燃气涡轮发动机的燃烧器中的旋流器组件的初级旋流器文丘里管提供燃料喷嘴吹扫流。
技术介绍
[0002]已知一些常规燃气涡轮发动机包括富燃燃烧器，富燃燃烧器通常使用与燃料喷嘴集成的旋流器以将旋流燃料/空气混合物输送到燃烧器。径向
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径向旋流器是此类旋流器的一个示例，并且包括初级径向旋流器、次级径向旋流器和围绕燃料喷嘴的旋流器套圈板。初级旋流器包括初级旋流器文丘里管，其中来自初级旋流器的初级旋流空气流与通过燃料喷嘴注入到初级旋流器文丘里管中的燃料混合。旋流器套圈板可包括吹扫孔，吹扫孔提供从压力气室到初级旋流器文丘里管的吹扫空气流。通过旋流器套圈板的吹扫流在其离开旋流器套圈板进入初级旋流器文丘里管时处于相对高的速度。
附图说明
[0003]通过以下各种示例性实施例的描述，本公开的特征和优点将显而易见，如附图中所示，其中相似的附图标记通常指示相同的、功能类似的和/或结构类似的元件。
[0004]图1是根据本公开的方面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。
[0005]图2是根据本公开的方面的示例性燃烧区段的局部横截面侧视图。
[0006]图3是图2的示例性燃烧区段的前部的局部横截面侧视图。
[0007]图4是根据本公开的方面的示例性燃料喷嘴组件的局部横截面侧视细节视图。
[0008]图5是根据本公开的方面的示例性旋流器组件的后视立体图。
[0009]图6是根据本公开的方面的在图4的平面6
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6处截取的初级旋流器的局部横截面视图。
[0010]图7是根据本公开的方面的示例性旋流器套圈板的前视立体图。
[0011]图8是根据本公开的方面的图4的示例性旋流器套圈板的局部横截面侧视细节视图。
[0012]图9是根据本公开的方面的示例性旋流器套圈板的后视前正视图。
[0013]图10是根据本公开的另一个方面的在图4的细节200处截取的替代示例性旋流器套圈板出口孔口布置的局部横截面侧视细节视图。
[0014]图11是根据本公开的又一个方面的在图4的细节200处截取的替代示例性旋流器套圈板出口孔口布置的局部横截面侧视细节视图。
[0015]图12是根据本公开的又一个方面的用于图10的方面的旋流器套圈板和燃料喷嘴出口孔口布置的在图4的平面A
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A处截取的局部横截面前视视图。
[0016]图13是根据本公开的又一个方面的用于图10的方面的旋流器套圈板和燃料喷嘴出口孔口布置的在图4的平面A
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A处截取的局部横截面前视视图。
[0017]图14是根据本公开的又一个方面的用于图11的方面的旋流器套圈板和燃料喷嘴出口孔口布置的在图4的平面A
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A处截取的局部横截面后视前视图。
[0018]图15是根据本公开的方面的在图4的细节202处截取的次级旋流器出口孔口布置的局部横截面侧视细节视图。
[0019]图16是根据本公开的方面的用于操作燃烧器的方法的处理步骤的流程图。
具体实施方式
[0020]通过考虑以下详细描述、附图和权利要求，本公开的特征、优点和实施例被阐述或显而易见。此外，应当理解，以下详细描述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。
[0021]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。
[0022]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。
[0023]术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径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。
[0024]在包括径向
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径向旋流器的富燃燃烧器中，空气从燃烧器的压力气室提供到初级径向旋流器，其中当空气流过初级旋流器时，初级旋流器中的旋流轮叶在空气中引起旋流。初级旋流器还包括文丘里管和将燃料注入到文丘里管中的燃料喷嘴，在文丘里管中燃料与初级旋流器的旋流空气流混合。旋流器套圈板围绕燃料喷嘴并且可以包括吹扫孔，吹扫孔提供从压力气室到文丘里管的吹扫空气流。通过旋流器套圈板的吹扫流在其离开旋流器套圈板进入初级旋流器文丘里管时处于相对高的压力和高出口速度。来自套圈板的高速空气流直接与来自初级旋流器的旋流空气相互作用，这导致流体动力学不稳定性并在初级旋流器的流中，特别是在燃料喷嘴尖端之前引入更高的扰动。这些流体动力学不稳定性迫使燃烧器内燃料分布和热释放的不稳定性，导致文丘里管内的压力高于期望压力。
[0025]本公开解决前述问题以降低流体动力学不稳定性并且将文丘里管内的压力波动幅度保持在期望水平或低于期望水平。根据本公开，旋流器套圈板包括环形腔，环形腔具有联接到旋流器的入口部分的入口孔口和联接到旋流器文丘里管的出口孔口。包含在压力气室中的加压空气流入旋流器，在旋流器中在空气流中引起第一压降。旋流器中的一部分空气流从旋流器转移到旋流器套圈板的环形腔中。该空气流引起第二压降，使得环形腔内的空气压力小于旋流器中的空气压力。旋流器套圈板的环形腔中的空气然后流过套圈板的出口孔口进入初级旋流器文丘里管。该空气流引起第三压降，使得流入文丘里管的空气流的压力小于环形腔中的空气的压力。结果，初级旋流器文丘里管中的压力可以保持在期望水平或低于期望水平，并且可以减少初级旋流器空气流中的扰动。因此，本公开减少了在传统套圈板中出现的流体动力学不稳定性。
[0026]现在参考附图，图1是可以结合本公开的各种实施例的示例性高旁通涡轮风扇喷气发动机10(本文称为“发动机10”)的示意局部横截面侧视图。尽管下文参考涡轮风扇发动机进一步描述，但本公开也适用于一般的涡轮机械，包括涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动
机和涡轮轴燃气涡轮发动机，包括船用和工业涡轮发动机和辅助动力单元。如图1所示，发动机10具有从上游端98延伸到下游端99的纵向或轴向中心线轴线12，以供参考。通常，发动机10可包括风扇组件14和设置在风扇组件14下游的核心发动机16。
[0027]核心发动机16通常可以包括限定环形入口20的外壳体18。外壳体18以串行流动关系包围或至少部分地形成：压缩机区段，其具有增压或低压(LP)压缩机22、高压(HP)压缩机24；燃烧器26；涡轮区段，其包括高压(HP)涡轮28、低压(LP)涡轮30；以及喷射排气喷嘴区段32。高压(HP)转子轴34将HP涡轮28驱动地连接到HP压缩机24。低压(LP)转子轴36将LP涡轮30驱动地连接到LP压缩机22。LP转子轴36也可以连接到风扇组件14的风扇轴38。在特定实施例中，如图1所示，LP转子轴36可以通过减速齿轮40连接到风扇轴38，例如在间接驱动构造或齿轮传动本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃烧器的旋流器组件，其特征在于，所述旋流器组件限定通过其中的旋流器组件中心线，所述旋流器组件包括：旋流器，所述旋流器包括(a)初级旋流器和(b)次级旋流器，所述初级旋流器包括(i)初级旋流器文丘里管，和(ii)初级旋流器前壁，所述初级旋流器前壁从所述旋流器组件中心线径向向外并绕所述旋流器组件中心线周向延伸，以及(iii)多个初级旋流器氧化剂出口孔口，所述多个初级旋流器氧化剂出口孔口延伸通过所述初级旋流器前壁；旋流器套圈板，所述旋流器套圈板连接到所述初级旋流器前壁的上游侧，并且包括沿所述旋流器组件中心线延伸通过其中的燃料喷嘴开口；以及燃料喷嘴，所述燃料喷嘴设置在所述旋流器套圈板的所述燃料喷嘴开口中，所述旋流器套圈板包括：(a)后壁，所述后壁从所述燃料喷嘴开口径向向外延伸并且包括延伸通过所述后壁的多个后壁氧化剂入口孔口；(b)环形锥形壁，所述环形锥形壁在所述燃料喷嘴开口处从所述后壁的径向向内部分延伸，并且从所述后壁向上游径向向外延伸；以及(c)环形腔壁，所述环形腔壁连接所述后壁的径向向外部分和所述环形锥形壁的上游端，环形腔形成在所述后壁、所述环形锥形壁和所述环形腔壁之间，其中所述多个初级旋流器氧化剂出口孔口中的相应初级旋流器氧化剂出口孔口布置成与所述多个后壁氧化剂入口孔口中的对应的相应后壁氧化剂入口孔口流体连通，以限定多个套圈氧化剂入口孔口中的相应套圈氧化剂入口孔口，其中所述多个套圈氧化剂入口孔口中的每一个套圈氧化剂入口孔口提供所述旋流器和所述旋流器套圈板的所述环形腔之间的流体连通，其中所述旋流器套圈板包括至少一个氧化剂出口孔口，所述至少一个氧化剂出口孔口提供所述环形腔和所述初级旋流器文丘里管之间的流体连通，其中氧化剂的第一流被提供给所述旋流器组件上游侧的压力气室，从所述压力气室提供到所述旋流器中的所述氧化剂的第二流引起从所述压力气室的第一压力到低于所述第一压力的第二压力的第一压降，其中通过所述多个套圈氧化剂入口孔口从所述旋流器进入所述环形腔的所述氧化剂的第三流引起从所述第二压力到低于所述第二压力的第三压力的第二压降，并且其中通过所述至少一个氧化剂出口孔口从所述环形腔进入所述初级旋流器文丘里管的所述氧化剂的第四流引起从所述第三压力到低于所述第三压力的第四压力的第三压降。2.根据权利要求1所述的旋流器组件，其特征在于，其中所述至少一个氧化剂出口孔口包括多个氧化剂出口孔口，所述多...
【专利技术属性】
技术研发人员：普拉迪普，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
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