本发明专利技术涉及用于将空气流引入燃烧器的系统，具体而言，涉及一种系统，该系统包括燃气涡轮燃烧器。该燃气涡轮燃烧器包括围绕燃烧区域布置的燃烧衬套和围绕燃烧衬套布置的套筒。燃烧衬套和套筒围绕衬套周向地限定空气流通路。该燃气涡轮燃烧器还包括多个轴向喷射器，这些轴向喷射器构造成沿轴向将空气流引入空气流通路内，从而有利于喷射流与来自燃烧器的上游部分的交叉流之间的动量交换。多个轴向喷射器不对称地构造成围绕燃气涡轮燃烧器的轴线周向地提供空气流的均匀喷射。
【技术实现步骤摘要】
本文公开的主题涉及一种燃烧器，且更具体而言，涉及ー种用于将空气流引入燃烧器的空气喷射系统。
技术介绍
燃气涡轮发动机典型地包括具有限定燃烧室的燃烧器衬套的燃烧器。在燃烧室内，压缩空气与燃料的混合物燃烧而产生热燃烧气体。燃烧气体可经燃烧室流向一个或更多涡轮级，以生成用于驱动负载和/或压缩机的功率。典型地，燃烧过程由于热燃烧气体而加热燃烧器衬套。遗憾的是，用于冷却燃烧器衬套的现有冷却系统可能围绕燃烧衬套导入空气流的不均匀，和因此整个燃烧器的压カ不均匀。如所了解的，不均匀的空气流显著影响冷却系统的效力、燃烧器性能和排放。
技术实现思路
下文概述了范围与原始要求保护的专利技术相称的某些实施例。这些实施例并非旨在限制要求保护的专利技术的范围，相反，这些实施例仅g在提供对本专利技术的可能形式的简要概述。实际上，本专利技术可涵盖可与下文陈述的实施例相似或不同的各种形式。根据第一实施例，一种系统包括燃气涡轮燃烧器。该燃气涡轮燃烧器包括围绕燃烧区域布置的燃烧衬套和围绕燃烧衬套布置的套筒。燃烧衬套和套筒围绕衬套周向地限定空气流通路。该燃气涡轮燃烧器还包括多个轴向喷射器，这些轴向喷射器构造成沿轴向将空气流引入空气流通路中，从而有利于喷射流与来自燃烧器的上游部分的交叉流之间的动量交換。多个轴向喷射器不对称地构造成围绕燃气涡轮燃烧器的轴线周向地提供空气流的均匀喷射。根据第二实施例，一种系统包括轴向空气喷射系统。该轴向空气喷射系统包括多个轴向喷射器，这些轴向喷射器构造成将空气流引入由围绕包围燃气涡轮燃烧器的燃烧区域的燃烧衬套布置的套筒限定的空气流通路中，从而有利于喷射流与来自燃烧器的上游部分的交叉流之间的动量交換，其中空气流通路围绕衬套周向地布置。多个轴向喷射器不对称地构造成围绕燃气涡轮燃烧器的轴线周向地提供空气流的均匀喷射。根据第三实施例，一种系统包括涡轮发动机。该涡轮发动机包括压缩机和具有旋转轴线的涡轮，以及联接到压缩机和涡轮上的燃烧器。该燃烧器包括围绕燃烧区域布置的燃烧衬套和围绕燃烧衬套布置的套筒，其中燃烧衬套和套筒围绕衬套周向地限定空气流通路。该燃烧器还包括多个轴向喷射器，这些轴向喷射器构造成沿轴向将空气流引入空气流通路内，从而有利于喷射流与来自燃烧器的上游部分的交叉流之间的动量交換，其中多个轴向喷射器构造成扩大用于进ー步远离旋转轴线喷射空气流的有效区域。附图说明当參考附图阅读下文的详细描述时，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，全部附图中同样的附图标记始終表示同样的零件，其中 图1是具有带轴向空气喷射系统的燃烧器的涡轮系统的ー个实施例的框 图2是具有带轴向空气喷射系统的燃烧器的图1的涡轮系统的ー个实施例的截面图；图3是图2的燃烧器的一个实施例在线3-3内截取的局部截面图，示出了轴向空气喷射系统； 图4是图2的燃烧器的一个实施例沿着线4-4截取的截面图，示出了轴向空气喷射系统(例如具有不同径向高度的喷射器)； 图5是图2的燃烧器的一个实施例沿着线4-4截取的截面图，示出了轴向空气喷射系统(例如具有不同数量的支柱的喷射器)； 图6是图2的燃烧器的一个实施例的截面侧视图，示出了轴向空气喷射系统(例如勺状件)； 图7是图6的燃烧器的一个实施例沿着线7-7截取的截面图；以及 图8是图2的燃烧器的一个实施例的截面侧视图，示出了不对称的空气流通路。部件列表 10涡轮系统 12燃烧器 14燃料 16压缩空气 18燃烧气体 20进气 22进气区段 24压缩机 26涡轮 28轴 30负载 32排气区段 42轴向空气喷射系统 44端盖 46头端 47燃料喷嘴 48燃烧室 49空气流通路 50燃烧外壳 52燃烧衬套 54套筒 55周向地 57轴线 58旋转轴线 59轴向60过渡件62箭头64涡轮叶片66 叶片76多个轴向喷射器78端部80 径向82 开ロ84箭头85空气流86唇部88 径向90箭头92箭头94喷射器空气流96空气流106外侧108内侧110径向高度111空气流区域112喷射器114喷射器116喷射器118喷射器120喷射器128支柱130喷射器132喷射器134喷射器136喷射器138喷射器148勺状件150 表面152勺状件154勺状件156箭头158箭头159 开ロ160箭头 162空气流 172轴线 173偏离距离 174径向高度。具体实施例方式下文将描述本专利技术的ー个或更多个特定实施例。为了尽量提供对这些实施例的简明描述，说明书中可能未描述实际实施方案的全部特征。应该认识到，在任何此类实际实施方案的开发过程中，与任何工程或设计项目中一祥，必须做出许多针对实施方案的决定以实现开发者的特定目标，例如服从于可能因实施方案而异的系统相关和商业相关的约束。此外，应该认识到，此类开发努力可能复杂且耗时，但对于受益于此公开内容的普通技术人员来说却将是ー项例行的设计、装配和制造工作。当介绍本专利技术的各种实施例的元件时，用词“一”、“一个”、“该”和“所述的”旨在意味着存在一个或多个这样的元件。用语“包含”、“包括”和“具有”g在作为包括性的且意味着可存在所列元件以外的其它元件。本公开内容针对用于改善进入燃烧器内的空气流的分配的系统。具体地,本公开内容的实施例包括一种系统，该系统包括带有轴向空气喷射系统的燃烧器(例如燃气涡轮燃烧器)，该轴向空气喷射系统包括不对称构造，以使空气流能够围绕燃烧器的轴线周向地均匀喷射。该燃烧器包括围绕燃烧区域布置的燃烧衬套和围绕燃烧衬套布置的套筒(例如流动套筒)。燃烧衬套和套筒围绕衬套周向地限定空气流通路。该轴向空气喷射系统包括多个轴向喷射器，以将空气流引入空气流通路内，由此有利于来自轴向空气喷射系统的喷射流与来自燃烧器的上游部分的交叉流之间的动量交換。轴向空气喷射系统的不对称构造増加了动量交换的效力。该系统可包括具有旋转轴线的涡轮发动机，并且多个轴向喷射器扩大了用于进一歩远离旋转轴线的空气流喷射的有效区域。在某些实施例中，至少两个轴向喷射器包括不同的径向高度。例如，多个轴向喷射器包括进ー步远离旋转轴线的第一喷射器，该第一喷射器包括比更接近旋转轴线的第二喷射器大的径向高度。在一些实施例中，至少两个轴向喷射器包括不同的空气流区域。例如，多个轴向喷射器可包括相等的径向高度，且进一歩远离旋转轴线的第一喷射器包括比更接近旋转轴线的第二喷射器大的用于将空气流喷射到空气流通路内的有效区域。例如，第一喷射器可包括数量比第二喷射器少的穿过空气流区域的支柱。在其它实施例中，每个喷射器都可包括布置在套筒表面上的轴向勺状件。在更多实施例中，燃烧衬套和套筒每一个均可包括互相偏离的轴线，以限定不对称的空气流通路。通过采用所公开的实施例中的轴向空气喷射系统，空气可围绕燃烧衬套周向地以更均匀的方式轴向地喷射，以由于喷射流与交叉流之间优化的动量交换而使在燃烧期间经历的压降最小化，同时提高驻焰(flame holding)裕度(例如降低驻焰的可能性)。更均匀的空气流还增强了燃烧衬套的冷却和燃烧器性能，同时减少了排放。图1是采用包括多个轴向喷射器的不对称轴向空气喷射系统的燃气涡轮系统10(例如燃气涡轮发动机)的一个实施例的框图。燃气涡轮系统10包括燃烧燃料14以驱动燃本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种系统，包括：燃气涡轮燃烧器，其包括： 围绕燃烧区域布置的燃烧衬套； 围绕所述燃烧衬套布置的套筒，其中所述燃烧衬套和所述套筒围绕所述衬套周向地限定空气流通路；以及 多个轴向喷射器，其构造成沿轴向将空气流引入所述空气流通路内，从而有利于喷射流与来自所述燃烧器的上游部分的交叉流之间的动量交换，其中所述多个轴向喷射器不对称地构造成围绕所述燃气涡轮燃烧器的轴线周向地提供所述空气流的均匀喷射。
【技术特征摘要】
2011.09.22 US 13/240,2861.一种系统，包括 燃气涡轮燃烧器，其包括 围绕燃烧区域布置的燃烧衬套； 围绕所述燃烧衬套布置的套筒，其中所述燃烧衬套和所述套筒围绕所述衬套周向地限定空气流通路；以及 多个轴向喷射器，其构造成沿轴向将空气流引入所述空气流通路内，从而有利于喷射流与来自所述燃烧器的上游部分的交叉流之间的动量交换，其中所述多个轴向喷射器不对称地构造成围绕所述燃气涡轮燃烧器的轴线周向地提供所述空气流的均匀喷射。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括具有旋转轴线的涡轮发动机，并且所述多个轴向喷射器构造成扩大用于进一步远离所述旋转轴线的空气流喷射的有效区域。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，进一步远离所述旋转轴线的所述多个轴向喷射器的第一喷射器包括比更靠近所述旋转轴线的所述多个轴向喷射器的第二喷射器大的径向高度。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述多个轴向喷射器包括相等的径向高度，并且进一步远离所述旋转轴线的所述多个轴向喷射器的第一喷射器包括比更靠近所述旋转轴线的所述多个轴向喷射器的第二喷射器大的用于所述空气流喷射到所述空气流通路内的有效区域。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述多个轴向喷射器中的每个喷射器都包括空气流区域，并且所述第一喷射器具有数量比所述第二喷射器少的穿过所述空气流区域的支柱。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个轴向喷射器中的至少两个轴向喷射器包括不同的径向高度。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个轴向喷射器中的至少两个喷射器包括不同的用于将所述空气流喷射到所述空气流通路内的空气流区域。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个轴向喷射器中的每一个喷射器都包括布置在所述套筒的表面上的轴向勺状件。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述燃烧器衬套包括第一轴线并且所述套筒包括第二轴线，并且所述第一轴线和所述第二轴线相互偏离，以限定所述空气流通路中的不对称。10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括具有所述燃气涡轮燃烧器的燃气涡轮发动机。11.一种系统,包括 轴向空气喷射系统，包括 多个轴向喷射器，其构造成将空气流引入由围绕包围燃气涡轮燃烧器的燃烧区域的燃烧衬套布置的套筒限定的空气流通路内，从...
【专利技术属性】
技术研发人员：DK托伦托，CA安东尼翁诺，AG戈弗雷，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
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