具有混合特征的多管式燃料喷嘴制造技术

本发明专利技术涉及一种具有混合特征的多管式燃料喷嘴。系统包括具有入口板和邻近入口板的多个管的多管式燃料喷嘴。入口板包括多个孔口，并且每个孔口包括入口特征。多个管中的每个管联接于多个孔口中的一个孔口。多管式燃料喷嘴包括在多个管之间的不同构型的入口特征。

【技术实现步骤摘要】
具有混合特征的多管式燃料喷嘴关于联邦政府资助研究和开发的声明本专利技术利用能源部授予的合同No.DE-FC26-05NT42643下的政府支持完成。政府具有本专利技术中的某些权利。
本文中公开的主题涉及燃烧系统，并且更具体地，涉及具有改进的设计以增加燃料喷嘴内的燃料-空气混合的燃料喷嘴。
技术介绍
燃气涡轮发动机燃烧燃料和空气的混合物以产生热燃烧气体，其进而驱动一个或更多个涡轮级。特别地，热燃烧气体迫使涡轮叶片旋转，由此驱动轴以使一个或更多个负载(例如，发电机)旋转。燃气涡轮发动机包括用以将燃料和空气喷射到燃烧器中的燃料喷嘴。如可认识到的，燃料-空气混合物显著地影响发动机性能、燃料消耗和排放物。一些燃料喷嘴(诸如，多管式燃料喷嘴)包括构造成混合燃料和空气的多个管。在这种燃料喷嘴中，管的长度和直径影响混合质量。遗憾的是，长管或小直径管可增加成本、重量和涡轮发动机上的应力。
技术实现思路
在下面总结与原始要求权利的本专利技术的范围相称的某些实施例。这些实施例不意图限制要求权利的本专利技术的范围，而是这些实施例仅意图提供本专利技术的可能形式的简要总结。实际上，本专利技术可包含可与下面阐述的实施例相似或不同的各种形式。在第一实施例中，一种系统包括具有入口板和邻近入口板的多个管的多管式燃料喷嘴。入口板包括多个孔口，并且每个孔口包括入口特征。多个管中的每个管联接于多个孔口中的一个孔口。多管式燃料喷嘴包括在多个管之间的不同构型的入口特征。在第二实施例中，一种系统包括具有入口板和邻近入口板的多个管的多管式燃料喷嘴。入口板包括多个孔口，并且每个孔口包括入口特征。多个管中的每个管包括轴向端部和在轴向端部下游的燃料入口。轴向端部联接于多个孔口中的一个孔口，并且构造成通过相应孔口接收空气流。燃料入口构造成接收燃料，并且空气流构造成与燃料混合以形成空气/燃料混合物。多管式燃料喷嘴包括在多个管之间的不同构型的入口特征，其构造成控制在多个管之间的空气/燃料混合物。在第三实施例中，一种方法包括将燃料接收到延伸穿过多管式燃料喷嘴的本体的多个管中并且通过入口板将空气不同地接收到多个管中。入口板包括用于多个管中的每个管的入口特征。入口板包括在多个管之间的不同构型的入口特征。该方法还包括从多个管输出空气/燃料混合物。一种系统，其包括：多管式燃料喷嘴，其包括：包括多个孔口的入口板，其中，每个孔口包括入口特征；以及邻近入口板的多个管，其中，多个管中的每个管联接于多个孔口中的一个孔口，并且多管式燃料喷嘴包括在多个管之间的不同构型的入口特征。优选地，多个管中的每个管在相应管的轴向端部处联接于多个孔口中的相应孔口，并且构造成通过相应孔口接收空气流。优选地，多个管中的每个管包括在相对于入口板的下游位置处的燃料入口。优选地，每个孔口的入口特征包括至少一个诱发混合特征。优选地，不同构型的入口特征包括在多个孔口之间的不同的诱发混合特征。优选地，每个孔口的入口特征包括至少一个诱发混合特征，并且诱发混合特征包括交叉地延伸到孔口中的至少一个突出部。优选地，至少一个突出部沿穿过孔口的流的上游方向或下游方向成角度。优选地，至少一个突出部包括单个楔形突起。优选地，至少一个突出部包括横跨孔口互相交叉地延伸的部件的网格。优选地，至少一个突出部包括横跨孔口互相平行地延伸的部件的网格。优选地，至少一个突出部包括绕着孔口的轴线对称地布置的多个突起。优选地，系统包括共用入口板的多个多管式燃料喷嘴。优选地，系统包括具有多管式燃料喷嘴的涡轮燃烧器或涡轮发动机。一种系统，其包括：燃料喷嘴入口板，其构造成邻近多管式燃料喷嘴的管安装，其中，燃料喷嘴入口板包括：孔口，其构造成与管的上游轴向入口对齐；以及诱发混合特征，其配置在孔口中，其中，诱发混合特征包括交叉地延伸到孔口中的突出部，诱发混合特征构造成增加穿过孔口到管中的空气流与通过上游轴向入口下游的燃料入口进入管的燃料流之间的混合。优选地，突出部仅部分地横跨孔口延伸。优选地，突出部完全横跨孔口延伸。优选地，系统包括具有燃料喷嘴入口板的多管式燃料喷嘴。优选地，燃料喷嘴入口板包括多个孔口，每个孔口具有至少一个诱发混合特征，并且燃料喷嘴入口板在多管式燃料喷嘴的多个管之间被共用。优选地，突出部包括横跨孔口互相交叉地延伸的部件的网格、横跨孔口互相平行地延伸的部件的格栅、绕着孔口的轴线对称地布置的多个突起、单个楔形突起，或沿穿过孔口的空气流的上游方向或下游方向成角度的至少一个突出部。一种方法，其包括：将空气接收到延伸穿过多管式燃料喷嘴的本体的多个管中，其中，多个管中的每个管通过具有管的上游轴向端部处的至少一个诱发混合特征的孔口吸入空气，其中，与多个管相关的孔口配置在邻近多个管配置的至少一个入口板上；在管的上游轴向端部的下游位置处将燃料接收到多个管中的每个管中；以及从多个管输出燃料-空气混合物。附图说明当参考附图阅读下列详细描述时，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，在该附图中，同样的标记遍及附图表示同样的部件，其中：图1是包括具有诱发混合特征的入口板的实施例的涡轮系统的方框图；图2是具有多个多管式燃料喷嘴的图1的燃烧器的实施例的截面侧视图；图3是包括多个多管式燃料喷嘴(例如，圆形)的燃烧器的实施例的正视平面图；图4是包括多个多管式燃料喷嘴(例如，截顶馅饼形)的燃烧器的实施例的正视平面图；图5是具有诱发混合特征的多管式燃料喷嘴的管的实施例的截面图；图6是具有联接于多管式燃料喷嘴的管的诱发混合特征的入口板的实施例的局部透视图；图7是诱发混合特征的实施例的正视图；图8是诱发混合特征的实施例的正视图；图9是诱发混合特征的实施例的正视图；图10和图11是具有弯曲部的诱发混合特征的实施例的俯视图和侧视图；以及图12是具有不同构型的诱发混合特征的入口板的实施例的正视图。部件列表10燃气涡轮系统12入口板13诱发混合特征14压缩机16涡轮燃烧器18涡轮20燃料喷嘴21中心燃料喷嘴22燃料24空气26进气口28压缩空气30排气32涡轮轴34排出出口40燃料-空气混合物50流动套管51衬套52端盖53头端54上游端部56下游端部58燃料导管60燃料室61喷嘴壁62管64箭头66空气入口68燃烧室70上游空气流路径72轴向74内流动路径76箭头78下游空气流路径80轴向82管束84燃料流路径53头端90帽部件92中心轴线94外燃料喷嘴96多排98中心轴线100径向102燃料喷嘴周边103周边支承件104周向106外燃料喷嘴107内周边108圆形喷嘴区域110非圆形周边112平行侧面114平行侧面116侧面118侧面120周边122中心部分130轴向入口131燃料入口132空气流134管的周边136中心138长度140直径142出口144湍流160扰流器162孔口164突出部165径向166周边167凹入的凹槽168楔形部170网状物172第一交叉部件174第二交叉部件176格栅178突出部180突出部182楔形突出部184弯曲部190第一排192第二排194第三排198第一区段200第二区段202第三区段。具体实施方式将在下面描述本专利技术的一个或更多个特定实施例。为了提供这些实施例的简明描述，可不在说明书中描述实际实施的所有特征。应当认识到，在任何这种实际实施的开发中，如在任何工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统，其包括：多管式燃料喷嘴，其包括：包括多个孔口的入口板，其中，每个孔口包括入口特征；以及邻近所述入口板的多个管，其中，所述多个管中的每个管联接于所述多个孔口中的一个孔口，并且所述多管式燃料喷嘴包括在所述多个管之间的不同构型的入口特征。

【技术特征摘要】
2012.05.10 US 13/468,9611.一种多管式燃料喷嘴系统，其包括：多管式燃料喷嘴，其包括：包括多个孔口的入口板，其中，每个孔口包括入口特征；以及邻近所述入口板的多个管，其中，所述多个管中的每个管联接于所述多个孔口中的一个孔口，并且所述多管式燃料喷嘴包括在所述多个管之间的不同构型的入口特征；其中，每个孔口的所述入口特征包括至少一个诱发混合特征，并且所述诱发混合特征包括交叉地延伸到所述孔口中的至少一个突出部。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个管中的每个管在相应管的轴向端部处联接于所述多个孔口中的相应孔口，并且构造成通过所述相应孔口接收空气流。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述多个管中的每个管包括在相对于所述入口板的下游位置处的燃料入口。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述不同构型的入口特征包括在所述多个孔口之间的不同的诱发混合特征。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个突出部沿穿过所述孔口的空气流的上游方向或下游方向成角度。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个突出部包括单个楔形突起。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个突出部包括横跨所述孔口互相交叉地延伸的部件的网格。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个突出部包括横跨所述孔口互相平行地延伸的部件的网格。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个突出部包括绕着所述孔口的轴线对称地布置的多个突起。10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括共用所述入口板的多个多管式燃料喷嘴。11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括具有所述多管式燃料喷嘴的涡轮燃烧器或涡轮发动机...

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