[发明专利]用于涡轮发动机中的燃烧器组件及其装配方法

说明书

一种用于燃气涡轮发动机中的燃烧器组件，包括燃烧器衬套，其限定燃烧室，且包括轴向的燃烧部分和弯曲的过渡部分。燃烧衬套还包括内表面和外表面，以及限定在内表面与外表面之间的第一多个冷却通道。燃烧器组件还包括套筒，其基本上包绕燃烧器衬套，使得环形腔体限定在燃烧器衬套与套筒之间。套筒包括限定为通过套筒的第二多个冷却通道，其构造成将流体导引在燃烧器衬套的外表面上。

技术领域

本公开的领域大体上涉及涡轮发动机，且更具体地涉及用于涡轮发动机中的燃烧器组件。

背景技术

在燃气涡轮发动机中，在压缩机中加压的空气在燃烧器中与燃料混合，以生成热的燃烧气体。能量最初从高压涡轮(HPT)(其对压缩机供能)中的气体提取，且随后从低压涡轮(LPT)(其在涡轮风扇飞行器发动机应用中对风扇供能，或在涡轮螺旋桨飞行器应用中经由齿轮箱而对螺旋桨供能，或在涡轮轴直升机应用中经由齿轮箱而对转子供能，或针对船舶和/或工业应用而对外部轴供能)中的气体提取。大体上，发动机效率随燃烧气体的温度的升高而提高。然而，升高的气体温度使沿着气体流动路径的多种构件的运行温度升高，这又增加了使这样的构件冷却以促进延长它们的使用寿命的需要。

例如，已知的燃烧器包括环形燃烧衬套，其在燃气涡轮发动机的运行期间需要冷却。而且，用在燃气涡轮发动机中的已知的逆流式燃烧器大体上包括需要额外的冷却的大的表面面积。至少一些燃气涡轮发动机使用紧凑的轴向通流燃烧器来减小需要冷却的表面面积量。然而，至少一些已知的燃气涡轮发动机在压缩机与HPT之间具有有限量的轴向空间。在这样的构造中，轴向通流燃烧器不可配合在分配的空间中，因而需要使用具有减小的表面面积和足够的冷却特征的逆流式燃烧器。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种用于燃气涡轮发动机中的逆流式燃烧器组件。燃烧器组件包括燃烧器衬套，其限定燃烧室，且包括轴向的燃烧部分和弯曲的过渡部分。燃烧衬套还包括内表面和外表面，以及限定在内表面与外表面之间的第一多个冷却通道。燃烧器组件还包括套筒，其基本上包绕燃烧器衬套，使得环形腔体限定在燃烧器衬套与套筒之间。套筒包括限定为通过套筒的第二多个冷却通道，其构造成将流体导引在燃烧器衬套的外表面上。

在另一个实施例中，提供了一种涡轮发动机。涡轮发动机包括压缩机和与压缩机联接成流动连通的燃烧器。燃烧器包括至少一个逆流式燃烧器组件，其包括燃烧器衬套，燃烧器衬套限定燃烧室，且包括轴向的燃烧部分和弯曲的过渡部分。燃烧衬套还包括内表面和外表面，以及限定在内表面与外表面之间的第一多个冷却通道。燃烧器组件还包括套筒，其基本上包绕燃烧器衬套，使得环形腔体限定在燃烧器衬套与套筒之间。套筒包括限定为通过套筒的第二多个冷却通道，其构造成将流体导引在燃烧器衬套的外表面上。

在又一个实施例中，提供了一种制造用于燃气涡轮发动机中的逆流式燃烧器组件的方法。该方法包括在燃烧器衬套的内表面与外表面之间形成第一多个冷却通道。燃烧器衬套限定燃烧室，且包括轴向的燃烧部分和弯曲的过渡部分。该方法还包括形成通过套筒的第二多个冷却通道，以及将套筒联接到燃烧器衬套，使得套筒基本上包绕燃烧器衬套，以在燃烧器衬套与套筒之间限定环形腔体。第二多个冷却通道构造成将流体导引在燃烧器衬套的外表面上。

附图说明

图1为示例性涡轮发动机的示意图；

图2为可与图1中显示的涡轮发动机一起使用的示例性燃烧器组件的一部分的放大的横截面视图；

图3为图2中显示的燃烧器组件的一部分在燃烧器组件的弯曲的过渡部分处得到的放大的横截面视图。

具体实施方式

在以下说明书和权利要求书中，将提到许多用语，它们应限定为具有以下含义。

单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数个引用对象，除非上下文另外清楚地规定。

“可选的”或“可选地”意味着随后描述的事件或情形可发生或可不发生，且描述包括事件发生的情况和事件不发生的情况。