背景技術(shù):
1、本公開整體涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動機,并且更具體地涉及用于將壓縮空氣和燃料的混合物噴射到燃?xì)鉁u輪發(fā)動機中的燃燒器中的噴射器。
2、燃?xì)鉁u輪發(fā)動機用于通過在燃燒器內(nèi)燃燒燃料/空氣混合物來生成機械能。燃料和壓縮空氣通過一個或多個燃料噴射器遞送到燃燒器。在美國專利9,752,781號中公開的一種類型的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機中,主燃料噴射器位于燃燒器中的燃燒襯套的徑向外側(cè)并且圍繞燃燒襯套以環(huán)形陣列散布。半球形燃燒器圓頂組件定位在燃燒襯套的入口端部處,并且使來自主燃料噴射器的燃料/空氣混合物的流動方向反向。然后,半球形燃燒器圓頂組件通過一系列通路將燃料/空氣混合物流引導(dǎo)到燃燒襯套的入口端部中。沿著燃燒襯套的中心軸線定位的先導(dǎo)燃料噴嘴用于點燃、支撐和維持來自燃燒襯套內(nèi)的主燃料噴射器的燃料/空氣混合物的一個或多個級。雖然在美國專利9,752,781號中公開的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機是有利的,因為其允許對進入燃燒襯套的燃料/空氣混合物的速度的更大控制,這可導(dǎo)致對所生成的功率的更大控制以及不期望的氮氧化物和一氧化碳的產(chǎn)生的減小,但在煙道/空氣混合物的控制中的進一步改進將是期望的。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、提供了該簡要描述以便以簡化形式介紹將在下面的詳細(xì)描述中進一步描述的一系列概念。該簡要描述不旨在標(biāo)識所要求保護的主題的關(guān)鍵特征或必要特征,也不旨在用于限制所要求保護的主題的范圍。從實施方案的以下詳細(xì)描述和附圖,本公開的其他方面和優(yōu)點將是顯而易見的。
2、本公開的各方面涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動機,其包括具有一個或多個燃料噴射器的燃燒器。更具體地,各方面涉及多管先導(dǎo)噴射器,其減小熱應(yīng)力和燃燒器排放,同時改善燃燒器性能和效率。
3、在另一方面,本公開涉及一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的燃燒器的噴射器,該噴射器包括:多個空氣/燃料混合管,該多個空氣/燃料混合管包括空氣/燃料混合管的徑向外部子集和空氣/燃料混合管的徑向內(nèi)部子集;第一燃料歧管,所述第一燃料歧管與所述空氣/燃料混合管的徑向外部子集流體連通;第二燃料歧管,所述第二燃料歧管與所述空氣/燃料混合管的徑向內(nèi)部子集流體連通;和阻擋件,該阻擋件位于該空氣/燃料混合管的徑向外部子集和/或該空氣/燃料混合管的徑向內(nèi)部子集的該空氣/燃料混合管中的每一者的出口部分處。
4、在另一方面,本公開涉及一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的燃燒器,并且包括:大致圓柱形的流動套筒;大致圓柱形的燃燒襯套,所述燃燒襯套從所述流動套筒徑向向內(nèi)定位并且限定燃燒區(qū);第一噴射器,該第一噴射器為大致環(huán)形形狀的并且圍繞該燃燒襯套并且定位在該流動套筒的下游端部處,以及第二噴射器,該第二噴射器在該燃燒區(qū)的入口端部處定位在該燃燒襯套的徑向內(nèi)側(cè)以接收來自該第一噴射器中的該徑向向外開口的遵循該徑向向外路徑的該壓縮空氣。該第一噴射器包括:用于允許遵循徑向向外路徑的壓縮空氣的通過的徑向向外開口;和用于允許遵循徑向向內(nèi)路徑的壓縮空氣的通過的徑向向內(nèi)開口。該第二噴射器包括:多個空氣/燃料混合管,該多個空氣/燃料混合管包括空氣/燃料混合管的徑向外部子集和空氣/燃料混合管的徑向內(nèi)部子集;第一燃料歧管,所述第一燃料歧管與所述空氣/燃料混合管的徑向外部子集流體連通;第二燃料歧管,所述第二燃料歧管與所述空氣/燃料混合管的徑向內(nèi)部子集流體連通;和阻擋件,該阻擋件位于該空氣/燃料混合管的徑向外部子集和/或該空氣/燃料混合管的徑向內(nèi)部子集的該空氣/燃料混合管中的每一者的出口部分處。
1.一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的燃燒器的噴射器,所述噴射器包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射器,其中四個相鄰阻擋件彼此靠近地設(shè)置以形成火焰錨定表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴射器,其中所述火焰錨定表面是基本上圓形的火焰錨定表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴射器,其中所述阻擋件是弧形、三角形或矩形表面。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴射器,其中所述空氣/燃料混合管的徑向外部子集的所述空氣/燃料混合管中的每一者具有基本上四邊形的橫截面區(qū)域,并且所述阻擋件位于所述空氣/燃料混合管的徑向外部子集的所述空氣/燃料混合管中的每一者的所述出口部分處。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴射器,其中所述空氣/燃料混合管的徑向內(nèi)部子集的所述空氣/燃料混合管中的每一者具有基本上圓形的橫截面區(qū)域。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴射器,包括多個靜態(tài)空氣增壓室,每個靜態(tài)空氣增壓室圍繞所述多個空氣/燃料混合管中的對應(yīng)一者,使得每個空氣/燃料混合管經(jīng)由對應(yīng)靜態(tài)空氣增壓室與相應(yīng)燃料歧管熱隔離。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴射器,還包括多個基本上l形的燃料供給管,其中所述燃料供給管中的每一者包括上游部分、下游部分和以傾斜角度將所述上游部分連接到所述下游部分的彎管部分,所述燃料供給管中的每一者提供在所述第一歧管或所述第二歧管中的一者的下游邊緣與所述多個空氣/燃料混合管中的一者之間的流體連通,并且所述燃料供給管中的每一者不延伸穿過所述多個靜態(tài)空氣增壓室中的任一者。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴射器,其中所述多個空氣/燃料混合管中的至少一些空氣/燃料混合管的所述下游部分包括限定基本上螺旋的空氣/燃料流動路徑的渦旋輪廓。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的噴射器,其中燃料供給管中的每一者的遠(yuǎn)側(cè)部分大致垂直于所述多個空氣/燃料混合管中的所述一者定向,使得燃料以交叉流的方式噴射到所述多個空氣/燃料混合管中的所述一者內(nèi)的壓縮空氣的流中。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴射器,包括一系列間隔開的肋,所述肋定位在所述靜態(tài)空氣增壓室中的每一者的入口處并且將所述空氣/燃料混合管中的每一者與圍繞所述靜態(tài)空氣增壓室的所述噴射器的主體連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴射器,包括內(nèi)部擋板,所述內(nèi)部擋板定位在所述第一燃料歧管和所述第二燃料歧管內(nèi)并且具有用于通過所述擋板的流體流動的多個通孔。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴射器,其中所述多個空氣/燃料混合管包括與第一燃料歧管流體連通并且具有基本上四邊形的橫截面輪廓的空氣/燃料混合管的徑向外部子集,以及與所述第二燃料歧管流體連通并且具有基本上圓形的橫截面輪廓的空氣/燃料混合管的徑向內(nèi)部子集。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的噴射器,其中所述空氣/燃料混合管的徑向外部子集的所述空氣/燃料混合管中的每一者包括在所述空氣/燃料混合管的入口處的至少一個流量調(diào)節(jié)器以用于在其中燃料被噴射到所述空氣/燃料混合管中的部分的上游在穿過所述空氣/燃料混合管的壓縮空氣中引起湍流。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴射器,其中所述第一燃料歧管和所述第二燃料歧管在配置上為環(huán)形并且嵌套在一起,其中所述第二燃料歧管從所述第一燃料歧管徑向向內(nèi)定位。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴射器,包括第三燃料歧管和所述空氣/燃料混合管的徑向中間子集,其中所述第一燃料歧管與所述空氣/燃料混合管的徑向外部子集、徑向中間子集和徑向內(nèi)部子集中的每一者流體連通,所述第二燃料歧管僅與所述空氣/燃料混合管的徑向內(nèi)部子集流體連通,并且所述第三燃料歧管僅與所述空氣/燃料混合管的徑向內(nèi)部子集和徑向中間子集流體連通。
17.一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機的燃燒器,并且包括:
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的燃燒器,其中四個相鄰阻擋件彼此靠近地設(shè)置以形成火焰錨定表面。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的燃燒器,其中所述火焰錨定表面是基本上圓形的火焰錨定表面。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的燃燒器,其中所述阻擋件是弧形、三角形或矩形表面。