[发明专利]具有集成谐振器的喷射器

说明书

技术领域

本文所公开的主题内容涉及可阻尼燃料喷嘴中的声振荡的装置。

背景技术

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，该热燃烧气体进而驱动一个或更多个涡轮。特别地，热燃烧气体迫使涡轮叶片旋转，从而驱动轴以旋转一个或更多个负载，例如发电机。某些参数可在燃烧过程中引起或增加压力振荡，从而降低燃气涡轮发动机的性能和效率或导致发动机部件的损坏。例如，压力振荡可至少部分地归因于引入到燃烧器中的燃料压力或空气压力的波动。这些波动可以以多种频率驱动燃烧器压力振荡。如果该频带中的一个对应于燃气涡轮发动机内的一部分或子系统的自然频率，那么导致的燃烧器压力振荡可特别有害于燃气涡轮发动机的性能和寿命。高频压力振荡的发生通常被称为燃烧器中的尖叫(screech)，并且此状况可特别有害于燃烧系统部件的寿命。

发明内容

在范围方面与初始要求保护的发明相一致的某些实施例总结如下。这些实施例不意图限制要求保护的发明的范围，而是这些实施例意图仅仅提供本发明的可能形式的简短总结。实际上，本发明可包括可类似于或不同于下文所述的实施例的各种形式。

在第一实施例中，系统包括涡轮发动机，该涡轮发动机包括具有空气通道和燃料通道的燃料喷嘴和谐振器，其中燃料喷嘴与涡轮发动机的燃烧区相连通，该谐振器直接靠近燃烧区布置在燃料喷嘴中。

在第二实施例中，系统包括燃料喷嘴，该燃料喷嘴包括构造成用于供应燃料的燃料通道、构造成用于供应空气的空气通道和沿着空气通道布置的谐振器，其中谐振器包括具有空气进口和空气出口的谐振器腔室，空气出口延伸通过燃料喷嘴的面对燃烧室的外壁。

在第三实施例中，燃料喷嘴包括燃料通道、混合管、空气隔室、第二空气通道和谐振器，其中燃料喷嘴位于燃料通道中，混合管围绕燃料通道同心地布置并构造成用于将来自第一空气通道的空气与来自燃料通道的燃料混合，空气隔室在燃料喷嘴的下游部分中，其中空气隔室由混合管周向地环绕，第二空气通道构造成用于将空气供应到空气隔室，谐振器布置在空气隔室中。

附图说明

当参考附图阅读下列详细说明时，本发明的这些和其它特征、方面以及优点将变得更易理解，在整个附图中相同的符号代表相同的部件，其中：

图1是根据本技术实施例的具有联接到燃烧器的燃料喷嘴的涡轮系统的框图；

图2是根据本技术实施例的如图1所示的涡轮系统的实施例的剖面侧视图；

图3是根据本技术实施例的如图2所示的具有一个或更多个燃料喷嘴的燃烧器的实施例的截面侧视图；

图4是根据本技术实施例的如图3所示的燃烧器帽状组件的前视图；

图5是根据本技术实施例的具有谐振器的如图3所示的燃料喷嘴的截面侧视图；

图6是根据本技术实施例的如图5的弧形线6-6内所示的谐振器的截面侧视图；

图7是根据本技术另一个实施例的如图5的弧形线6-6内所示的谐振器的截面侧视图；以及

图8是根据本技术另一个实施例的如图5的弧形线6-6内所示的谐振器的截面侧视图。

部件列表

10涡轮系统

12燃料喷嘴

14燃料流

16燃烧器

18涡轮

20排气出口

22轴

24压缩机

26进气口

28负载

30涡轮叶片

32叶片

34端盖

36燃烧器帽状组件

38燃烧器腔室

40流动套筒

42内衬

44中空环形空间

46过渡件

48方向线

49直径

50外表面

51周向方向

52轴向方向

53径向方向

54外圆周

55内部

56直径

58内径

60外径

62内径

64混合管

66直径

68声谐振器

70燃料通道

72燃料室

74方向流

76分隔板

78空气隔室

80方向线

82方向线

84燃料口

86方向箭头

88下游板

90方向箭头

92空气进口

94线

96线

98空气口

100方向线

102空气流出口

104方向线