燃气涡轮燃烧器中的导向喷嘴.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CN107131521A(43)申请公布日2017.09.05(21)申请号201710103969.5(22)申请日2017.02.24(30)优先权数据15/0546232016.02.26US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人R.R.库尔卡尼(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人严志军李强(51)Int.Cl.F23R3/28(2006.01)权利要求书2页说明书14页附图16页(54)发明名称燃气涡轮燃烧器中的导向喷嘴(57)摘要一种用于燃气涡轮发动机的燃料喷嘴，其包括：伸长的中心体；伸长的外围壁，其形成在中心体周围以便限定主要流环带；主要燃料和空气供应，其与主要流环带流体连通；以及导向喷嘴。形成在中心体中的导向喷嘴可具有轴向地伸长的空气管和混合管，其在分别穿过导向喷嘴的上游面和下游面限定的入口和出口之间延伸。辅助空气供应可与空气管和混合管的入口连通。燃料端口可定位在混合管中以用于将每一个连接至辅助燃料供应。在空气管中的每一个中的不中断的侧壁密封结构可将穿过其的空气流与辅助燃料供应隔离。空气管和混合管可构造为斜向管，以便引起下游涡流。CN107131521ACN107131521A权利要求书1/2页1.一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器的燃料喷嘴，所述燃料喷嘴包括：轴向地伸长的中心体；轴向地伸长的外围壁，其形成在所述中心体周围以便限定其间的主要流环带，其中所述外围壁限定所述燃料喷嘴的中心轴线；与所述主要流环带的上游端流体连通的主要燃料供应和主要空气供应；以及包括所述中心体的下游区段的导向喷嘴，所述导向喷嘴包括：管，其限定在中心体壁内，所述管包括空气管和混合管，其中所述管中的每一个在穿过所述导向喷嘴的上游面限定的入口与穿过所述导向喷嘴的下游面形成的出口之间轴向地伸长；辅助空气供应，其构造成以便与所述空气管和所述混合管中的每一个的所述入口流体地连通；燃料端口，其定位在所述混合管中的每一个的所述入口和所述出口之间，以用于将所述混合管中的每一个连接至辅助燃料供应；以及在所述空气管中的每一个的所述入口和所述出口之间的不中断的侧壁密封结构，其将在其中的空气流与所述辅助燃料供应隔离；其中多个所述管构造为斜向管，其是相对于所述燃料喷嘴的所述中心轴线成角度的，以便在来自其的共同排出物中引起下游涡流。2.根据权利要求1所述的燃料喷嘴，其特征在于，在穿过所述导向喷嘴的所述下游面形成的所述出口处，斜向混合管各自包括相对于所述燃料喷嘴的所述中心轴线的切向成角度的定向；其中所述共同排出物包括来自多个混合管的排出物和来自多个空气管的排出物的组合；以及其中：多个所述混合管构造为所述斜向管；以及多个所述空气管构造为所述斜向管。3.根据权利要求2所述的燃料喷嘴，其特征在于，来自所述多个混合管的所述排出物包括燃料和空气混合物，以及来自所述多个空气管的所述排出物包括不含燃料的空气；以及其中所述斜向管各自构造成使得所述共同排出物的所述下游涡流沿与由定位在所述主要流环带内的旋流器静叶引起的下游涡流相同的方向涡旋。4.根据权利要求2所述的燃料喷嘴，其特征在于，所述斜向混合管中的每一个包括出口区段，其限定为位于邻近所述出口的所述斜向管的轴向地狭窄的下游区段；其中所述斜向管中的每一个的所述出口区段构造成将排出方向给予来自其的排出物；其中所述排出方向限定相对于所述燃料喷嘴的所述中心轴线的下游延续的锐角切向排出角，所述切向排出角包括在10°到70°之间的范围；以及其中所述斜向管各自构造成使得所述共同排出物的所述下游涡流沿与由定位在所述主要流环带内的旋流器静叶引起的下游涡流相反的方向涡旋。5.根据权利要求2所述的燃料喷嘴，其特征在于，所述斜向管中的每一个包括出口区段，其限定为位于邻近所述出口的所述斜向管的轴向地狭窄的下游区段；其中切向排出角形成在所述斜向管中的每一个的所述出口区段的中心轴线的下游延续和所述燃料喷嘴的所述中心轴线的下游延续之间；以及2CN107131521A权利要求书2/2页其中对于所述斜向管中的每一个的所述切向排出角包括锐角。6.根据权利要求5所述的燃料喷嘴，其特征在于，所述导向喷嘴的所述混合管和所述空气管中的每一个构造为所述斜向管中的一个；其中所述斜向管包括关于彼此平行的布置；以及其中对于所述斜向管中的每一个的所述切向排出角包括在10°到70°之间的角。7.根据权利要求6所述的燃料喷嘴，其特征在于，所述外围壁和所述中心体壁各自包括圆柱形形状，且其中所述外围壁是在所述中心体壁周围同心地布置的；以及其中所述中心体包括轴向堆叠区段，其包括：包括所述辅助燃料供应和所述辅助空气供应的前区段；以及构造为所述导向喷嘴的后区段；其中所述中心体的所述前区段包括