本主題大體涉及渦輪發(fā)動機的燃燒區(qū)段，并且更具體地，涉及具有初級燃燒器和次級燃燒器的燃燒區(qū)段。

背景技術(shù)：

1、渦輪發(fā)動機由穿過發(fā)動機的燃燒氣體流驅(qū)動以旋轉(zhuǎn)多個渦輪葉片，進而旋轉(zhuǎn)壓縮機，從而向燃燒器提供壓縮空氣用于燃燒。燃燒器可以設(shè)置在渦輪發(fā)動機內(nèi)并且與燃燒氣體流入其中的渦輪流體聯(lián)接。

2、已知在渦輪發(fā)動機的燃燒器中使用碳?xì)浠衔锶剂稀Ｍǔ?，空氣和燃料被送入燃燒室，空氣與燃料混合，并且然后在空氣存在的情況下燃燒燃料以產(chǎn)生熱氣體。熱氣體然后被送入渦輪，在此熱氣體冷卻并膨脹以產(chǎn)生動力。燃料燃燒的副產(chǎn)物通常包括對環(huán)境有害的副產(chǎn)物，例如氮氧化物和二氧化氮(統(tǒng)稱為nox)、一氧化碳(co)、未燃燒的碳?xì)浠衔?uhc)(例如，有助于形成大氣臭氧的甲烷和揮發(fā)性有機化合物)、以及包括硫的氧化物(例如，so2和so3)的其他氧化物。

3、正在探索用于燃燒渦輪發(fā)動機的各種燃料。氫或與另一種元素或化合物混合的氫可用于燃燒，然而氫或氫混合燃料可導(dǎo)致比傳統(tǒng)燃料更高的火焰溫度。也就是說，氫或氫混合燃料通常比傳統(tǒng)燃料(諸如石油基燃料，或石油與合成燃料混合物)具有更寬的可燃范圍和更快的燃燒速度。

4、源自全球空氣污染問題的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了渦輪發(fā)動機操作生成的nox、uhc和co的排放。特別地，由于操作期間的高燃燒器火焰溫度，在燃燒器內(nèi)形成nox。期望通過調(diào)節(jié)燃燒器內(nèi)的輪廓和/或模式來減少nox排放，同時仍然維持期望的效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

技術(shù)特征：

1.一種用于渦輪發(fā)動機的燃燒區(qū)段，其特征在于，所述燃燒區(qū)段包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒區(qū)段，其特征在于，進一步包括一組稀釋開口，所述一組稀釋開口位于所述外襯中、在所述至少一個開口的下游。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒區(qū)段，其特征在于，其中，所述至少一個次級燃燒室被引導(dǎo)朝向所述圓頂入口。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒區(qū)段，其特征在于，進一步包括小型圓頂壁和小型圓頂入口，所述小型圓頂壁與所述外襯徑向間隔開并進一步限定所述至少一個次級燃燒室，所述小型圓頂入口位于所述小型圓頂壁中并流體聯(lián)接到所述至少一個次級燃燒室。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃燒區(qū)段，其特征在于，進一步包括初級燃料注入器和小型燃料注入器，所述初級燃料注入器流體聯(lián)接到所述圓頂入口，所述小型燃料注入器流體聯(lián)接到所述小型圓頂入口。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燃燒區(qū)段，其特征在于，其中，所述圓頂入口限定初級中心線，并且所述小型圓頂入口限定次級中心線，所述次級中心線與所述初級中心線相交以限定初級燃燒器角α。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燃燒區(qū)段，其特征在于，其中，所述初級燃燒器角在25度到90度的范圍內(nèi)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃燒區(qū)段，其特征在于，其中，從所述渦輪發(fā)動機的發(fā)動機中心線延伸的徑向線與所述至少一個開口的幾何中心相交，并且與所述次級中心線在徑向平面中形成第二燃燒器角β，所述次級燃燒器角β與所述初級燃燒器角α互補。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃燒區(qū)段，其特征在于，其中，從所述發(fā)動機中心線延伸的徑向線與所述至少一個開口的幾何中心相交，并且與所述次級中心線在橫向平面中形成取向角。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的燃燒區(qū)段，其特征在于，其中，所述取向角是在順時針方向上從所述次級中心線到所述徑向線測量的第一取向角。

技術(shù)總結(jié)
一種渦輪發(fā)動機，具有沿發(fā)動機中心線處于串行流動布置的壓縮機區(qū)段、燃燒區(qū)段和渦輪區(qū)段。燃燒區(qū)段包括具有內(nèi)襯和外襯的初級燃燒器襯套。圓頂壁和圓頂入口位于圓頂壁中。至少一個開口位于外襯中、在圓頂入口的下游。初級燃燒室和一組次級燃燒器在至少一個開口處流體聯(lián)接到初級燃燒室。

技術(shù)研發(fā)人員：普拉迪普·奈克,克萊頓·斯圖亞特·庫珀,帕魯馬魯·烏坎蒂,邁克爾·A·本杰明,史蒂文·C·維塞,斯里帕斯·莫漢,阿喬伊·帕特雷,卡蒂凱揚·桑帕斯
受保護的技術(shù)使用者：通用電氣公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19