用于燃气涡轮发动机的燃料喷射器组件.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110220213A(43)申请公布日2019.09.10(21)申请号201910155253.9(22)申请日2019.03.01(30)优先权数据15/9092112018.03.01US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人G.A.博德曼P.奈克J.福斯特K.V.桑贾伊(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人张珺金飞(51)Int.Cl.F23R3/28(2006.01)F23R3/34(2006.01)F23R3/10(2006.01)权利要求书1页说明书12页附图7页(54)发明名称用于燃气涡轮发动机的燃料喷射器组件(57)摘要本发明涉及用于燃气涡轮发动机的燃料喷射器组件。具体而言，本公开涉及一种燃料喷射器，其包括中心体，该中心体限定大致沿径向穿过中心体限定的空气入口开口；包绕中心体的外套筒，以及联接至中心体和外套筒的端壁。外套筒限定沿径向定向的第一空气入口端口，该第一空气入口端口限定在中心体处的空气入口开口的径向外侧。混合通路限定在外套筒与中心体之间。第一燃料喷射端口限定成大致沿轴向穿过端壁到混合通路。第一燃料喷射端口在外套筒处的第一空气入口端口与中心体处的空气入口开口之间在混合通路处限定第一燃料喷射开口。CN110220213ACN110220213A权利要求书1/1页1.一种用于燃气涡轮发动机的燃料喷射器，所述燃料喷射器包括：中心体，所述中心体限定大致沿径向穿过所述中心体限定的空气入口开口；包绕所述中心体的外套筒，其中所述外套筒限定沿径向定向的第一空气入口端口，所述第一空气入口端口限定在所述中心体处的所述空气入口开口的径向外侧，并且进一步其中混合通路限定在所述外套筒与所述中心体之间；以及联接至所述中心体和所述外套筒的端壁，其中第一燃料喷射端口限定成大致沿轴向穿过所述端壁到所述混合通路，其中所述第一燃料喷射端口在所述外套筒处的所述第一空气入口端口与所述中心体处的所述空气入口开口之间在所述混合通路处限定第一燃料喷射开口。2.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其中，所述中心体限定大致中空的冷却腔，并且其中允许氧化剂流流过其中。3.根据权利要求2所述的燃料喷射器，其中，所述中心体限定在所述中心体内沿径向延伸的第一内径向壁，并且其中所述第一内径向壁限定穿过其中的冲击开口以允许所述氧化剂流穿过所述第一内径向壁。4.根据权利要求2所述的燃料喷射器，其中，所述中心体限定在所述中心体内沿径向延伸的第二内径向壁，并且其中所述第二内径向壁限定穿过其中的冷却开口。5.根据权利要求4所述的燃料喷射器，其中，所述第二内径向壁限定为沿轴向方向朝所述燃料喷射器的上游端突出。6.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其中，所述端壁限定第一前面，并且其中所述第一前面从下游端到上游端限定锐角。7.根据权利要求6所述的燃料喷射器，其中，所述第一前面还至少部分地通过穿过所述中心体的所述空气入口开口限定。8.根据权利要求7所述的燃料喷射器，其中，所述第一前面和所述空气入口开口一起限定相对于燃料喷射器中心线在近似15度到近似85度之间的锐角。9.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其中，所述外套筒还在所述第一空气入口端口的上游限定第二空气入口端口。10.根据权利要求1所述的燃料喷射器，其中，所述外套筒联接至后壁，所述后壁限定与燃料喷射器中心线大致同心的凹槽。2CN110220213A说明书1/12页用于燃气涡轮发动机的燃料喷射器组件技术领域[0001]本主题大体上涉及燃气涡轮发动机燃烧组件。更具体而言，本主题涉及用于燃气涡轮发动机燃烧器的预混燃料喷嘴组件。背景技术[0002]飞行器和工业燃气涡轮发动机包括燃烧器，其中燃料燃烧以将能量输入到发动机循环。典型的燃烧器包括一个或多个燃料喷嘴，其功能是将液态或气态燃料引入空气流中，使得其可雾化和燃烧。通用燃气涡轮发动机燃烧设计标准包括优化燃料和空气的混合和燃烧以产生高能量燃烧，同时最小化诸如一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物和未燃烃的排放，以及最小化部分地由燃烧期间压力振荡引起的燃烧音。[0003]然而，通用燃气涡轮发动机燃烧设计标准通常产生必须解决的矛盾和不利结果。例如，产生较高能量燃烧的已知解决方案是将轴向定向的导叶或涡流器与燃料喷射器串联组合来结合以改进燃料-空气混合和雾化。然而，这种串联组合可能产生大燃烧涡流或较长的火焰，这可能增加主燃烧区停留时间或产生较长的火焰。这种燃烧涡流可能引起燃烧不稳定性，如增大的声压动力或振荡（即燃烧音）、增大的贫燃熄火（LBO）风险或增大的噪声，或引起周向局部化的热点（即，可能损坏下游涡轮区段的周向不对称的温度曲线），或引起燃烧区段或整个燃气涡轮发动机的结构损坏。[0004]另