[发明专利]用于气体涡轮引擎燃烧器的燃烧器瓦

说明书

本发明提供了一种用于气体涡轮引擎的环形燃烧器，所述环形燃烧器包括内燃烧器壁和外燃烧器壁。所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁各自限定环面，并且所述内燃烧器壁在所述外燃烧器壁的径向向内。所述燃烧器包括初级区和在所述初级区下游的次级区，在所述初级区中所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁在下游方向上汇聚。在所述次级区中，所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁被布置成以与所述初级区不同的比率汇聚，是非汇聚的，或者在下游方向上发散，使得所述燃烧器的径向宽度的变化率在所述初级区与所述次级区中不同。自所述初级区至所述次级区设置过渡部。多个燃烧器冷却瓦衬于内燃烧器壁和外燃烧器壁。所述瓦中的一个或多个瓦被布置成从所述初级区至所述次级区并且跨过自所述初级区至所述次级区的所述过渡部延伸。

技术领域

本公开涉及用于气体涡轮引擎的燃烧器、用于气体涡轮引擎燃烧器的燃烧器瓦和/或气体涡轮引擎。

背景技术

气体涡轮引擎通常包括在压缩机下游且在涡轮上游的环形燃烧器。通常，环形燃烧器具有初级区和次级区。次级区可被称为稀释区。在使用中，燃料喷射器将燃料喷射到初级区中，并且初级区中的涡流将所喷射的燃料与来自压缩机的空气混合。在初级区中点燃该燃料-空气混合物。例如，可在初级区中设置点火器塞来产生电火花以点着该燃料-空气混合物。在稀释区中将燃烧释放的气体与空气混合。空气可经由设置在燃烧器壁中的孔或斜槽进入稀释区。将燃烧气体与空气混合有助于控制排放并降低进入涡轮的气体的温度。

燃烧气体的温度高于燃烧器壁的熔点，因此壁需要冷却。可通过用冷却瓦衬于燃烧器来实现此类冷却。通常，所述瓦涂覆有热障涂层例如陶瓷涂层以承受燃烧器的高温。可使用不同类型的冷却瓦，例如，冷却瓦可为泻流瓦，或者其可包括朝燃烧器壁突出以用于改善瓦的对流热传递系数的基架阵列。对于所有类型的冷却瓦，冷却空气穿过燃烧器壁中的孔并冲击在瓦上。

发明内容

根据第一方面，提供了一种用于气体涡轮引擎的环形燃烧器。所述燃烧器包括内燃烧器壁和外燃烧器壁，所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁各自限定环面，并且所述内燃烧器壁在所述外燃烧器壁的径向向内。所述燃烧器还包括初级区和在所述初级区下游的次级区，其中在所述初级区内所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁在下游方向上汇聚，其中在所述次级区中所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁被布置成以与所述初级区不同的比率汇聚，是非汇聚的，或者在下游方向上发散，使得所述燃烧器的径向宽度的变化率在所述初级区与所述次级区中不同。所述燃烧器包括自所述初级区至所述次级区的过渡部。所述燃烧器还包括衬于所述内燃烧器壁和外燃烧器壁的多个燃烧器冷却瓦。所述瓦中的一个或多个瓦被布置成从所述初级区至所述次级区并且跨过自所述初级区至所述次级区的所述过渡部延伸。

所述初级区和所述次级区之间的所述过渡部与自所述初级区至所述次级区的所述燃烧器径向宽度变化率的变化一致。

所述内燃烧器壁和所述外燃烧器壁限定所述燃烧器的径向宽度。

所述瓦可具有设置在所述初级区中的第一部分、设置在所述次级区中的第二部分以及过渡区域。所述第一部分、所述第二部分以及所述过渡区域可以是连续的。所述瓦的过渡区域在所述初级区和所述次级区之间的过渡部处可具有比所述燃烧器的内壁和/或外壁更大的曲率半径。

自所述瓦的所述第一部分至所述第二部分的所述过渡部比自所述初级区至所述次级区的所述内壁和/或所述外壁的所述过渡部更平滑(例如，角度突然变化较小)。

多个燃烧器冷却瓦可在周向方向上相邻布置以限定环面，所述环面从所述初级区至所述次级区跨过自所述初级区至所述次级区的所述过渡部延伸。

两个或三个瓦可在周向方向上相邻布置并且一起限定所述内燃烧器壁和/或所述外燃烧器壁的完整环面，所述完整环面从所述初级区至所述次级区跨过自所述初级区至所述次级区的所述过渡部延伸。