來自壓縮機(jī)穩(wěn)壓室的壓縮氣體沿著燃燒器襯套在用作稀釋空氣110的穩(wěn)壓室的連接管道111中進(jìn)行引導(dǎo)。稀釋空氣110從連接管道111通過具有各種長(zhǎng)度La-C的噴管114a-c而噴射到混合器中。連接管道111具有帶高度H的橫截面。在穩(wěn)壓室111和燃燒室113之間壓力降的(p_-Ρ_(Μ)對(duì)應(yīng)于穿過稀釋空氣管114a-c的壓力降，其對(duì)于所有稀釋空氣管都是相同的。燃燒室中的稀釋空氣的穿透通過壓力降和管長(zhǎng)(突出深度)來驅(qū)動(dòng)。
[0052]稀釋空氣混合器115可設(shè)置有環(huán)形橫截面。對(duì)于環(huán)形稀釋空氣混合器，高度H是在環(huán)形流截面的外壁和環(huán)形流截面的內(nèi)壁的直徑之間的差異。對(duì)于具有圓柱形橫截面(罐狀混合器裝置)的稀釋空氣混合器，高度H是橫截面的直徑。各種順序設(shè)置的噴管114a-c的高度La-c經(jīng)過選擇，從而確保噴射的稀釋空氣110與離開第一燃燒室的熱氣體109獲得良好混入口 ο
[0053]圖3顯示了稀釋空氣混合器，其包括相對(duì)于設(shè)置在周向方向上的噴射器件的各種結(jié)構(gòu)(見圖4，4a)。
[0054]因而混合器包括多個(gè)從混合器裝置的側(cè)壁向內(nèi)指向的噴管210或槽220或孔(未顯示)，用于混合空氣部分，以便至少冷卻離開燃燒室的熱氣流。
[0055]基本上，一種類型的噴射器件的集成是在整個(gè)周向方向上完成的，S卩，基于管(方案I)或基于槽(方案2)，如圖3或圖4a中所示。
[0056]通常從熱氣流300的內(nèi)部襯套201向內(nèi)指向的噴射器件210/220在熱氣流的周向方向上設(shè)置有規(guī)則或不規(guī)則的隔壁；由此噴射器件具有圓柱形形狀210、圓錐形形狀210或類似圓錐的形狀。
[0057]另外，混合器裝置可包括沿著熱氣流的多排噴管或槽，其具有相等、相似或不同的突出深度(見圖6)。此外，混合器裝置的噴管或噴槽具有相等、相似或不同的橫截面。
[0058]單排的噴管或噴槽可延伸至混合器的中心，并可彼此相反地設(shè)置在徑向方向上(見圖4b)。或者，至少一個(gè)噴管或噴槽相對(duì)于熱氣流300是傾斜的。
[0059]優(yōu)選的備選方案包括一個(gè)實(shí)施例，其中至少一個(gè)噴管或槽沿著其突出深度具有許多噴孔221，其用于將稀釋空氣正交或準(zhǔn)正交地噴射到熱氣流中。
[0060]具體地說，稀釋空氣的噴射110按照等于傳送波長(zhǎng)的一半(λ_ν/2)的距離軸向分級(jí):在關(guān)于噴射器件210/220和第二或后續(xù)稀釋空氣噴射器230的噴射位置的兩個(gè)后續(xù)級(jí)中，主流部分將在最大和最小壓力下暴露于噴射的稀釋空氣下，因而平衡了波動(dòng)。這最后提到的稀釋空氣噴射器230包括若干個(gè)稀釋空氣孔233(指后續(xù)設(shè)置的稀釋空氣噴射器，參見圖5a下的描述)。
[0061]此外，如果從噴射位置A至位置B的傳送行程時(shí)間是一半傳送波長(zhǎng)，那么時(shí)間t0的減少的混合器質(zhì)量流量消除了從時(shí)間tl的增加的質(zhì)量流量。這只有在兩個(gè)噴射位置之間沒有聲學(xué)模式形狀的節(jié)點(diǎn)時(shí)才可實(shí)現(xiàn)。由于解決了低頻，沒有節(jié)點(diǎn)是更可能的;但存在可能形成至少一個(gè)節(jié)點(diǎn)的可能性。因此:如果在噴射位置之間沒有節(jié)點(diǎn)，那么必須將它們分開一半波長(zhǎng)或是奇整數(shù)倍(即，1/2，3/2，…(2n+l )/2)。如果在噴射位置之間存在一個(gè)節(jié)點(diǎn)，那么該原理也可行，但必須將它們分開全波長(zhǎng)或其整數(shù)倍(即，I，2，3，…)。
[0062]后續(xù)設(shè)置的稀釋空氣噴射部通過相同或不同結(jié)構(gòu)化的噴射器件(管、槽、孔)來實(shí)現(xiàn)，其中在直接附屬的噴射器件之間或相對(duì)于下一噴射器件的間距根據(jù)波長(zhǎng)進(jìn)行選擇。
[0063]因而，提出的混合器裝置可作為減振器進(jìn)行操作，減少在熱氣道和混合器空氣穩(wěn)壓室之間的熱聲耦合。
[0064]圖3顯示了燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的另一混合器裝置400，其包括兩種在軸向方向上順序設(shè)置的稀釋空氣引進(jìn)模式；
同樣從圖3a中可看出用于操作結(jié)合燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)或渦輪機(jī)械的燃燒裝置而噴射稀釋空氣或稀釋氣體的軸向分級(jí)混合器裝置的方法，其包括至少一個(gè)燃燒室、用于將空氣或氣體部分混合至離開燃燒室的熱氣流中的至少一個(gè)混合器裝置。所示的混合器裝置適合于在燃燒室下游延伸的熱氣流路徑中引導(dǎo)燃燒氣體，其中混合器包括從混合器裝置的側(cè)壁向內(nèi)指向的多個(gè)噴射器件，其用于混合空氣部分，從而至少冷卻離開燃燒室的熱氣流。對(duì)于給定的脈動(dòng)頻率，在至少后續(xù)設(shè)置的稀釋空氣噴射部之間的分級(jí)距離選擇為一半傳送波長(zhǎng)，由此對(duì)于多個(gè)頻率可能使用不止兩個(gè)級(jí)。所示設(shè)置的稀釋空氣噴射部是后續(xù)設(shè)置的，并且通過相同或不同結(jié)構(gòu)化的噴射器件，即管、槽、孔來實(shí)現(xiàn)，其中在直接附屬的噴射器件之間或相對(duì)于下一噴射器件的間距根據(jù)波長(zhǎng)進(jìn)行選擇。
[0005]圖4顯示了穿過圖3的平面IV-1V的截面圖；詳細(xì)設(shè)計(jì)可從圖4a中看出。
[0066]圖4a顯示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的基線，其中一系列噴管是徑向安裝的，并且通過至少一個(gè)穩(wěn)壓室稀釋空氣110獲得供給(見圖2，事物111)，其中各種管的配置、幾何形狀和噴射性能在混合器200的周向方向上是彼此不同的。各種噴管210a-c用于使流動(dòng)的稀釋空氣IlOa噴射到熱氣流109中(見圖3)，并根據(jù)方案1(見圖3)設(shè)置在混合器的上半部分，這與根據(jù)圖2的設(shè)計(jì)大致相對(duì)應(yīng)。相反，噴槽224，225根據(jù)方案2(見圖3)設(shè)置在混合器200的底下部分，沿徑向定向至混合器的中心:一方面存在若干個(gè)長(zhǎng)的噴槽224和中間設(shè)置的短的噴射槽225。長(zhǎng)的和短的噴槽都沿徑向朝向混合器200的中心，其中長(zhǎng)的噴槽224幾乎延伸至提到的混合器的中心。噴槽224，225在混合器的周向方向上的設(shè)置是均勻提供的，其中非均勻分布也是可能的。各個(gè)噴槽224，225還裝備了大量噴孔223，并用于將流動(dòng)的稀釋空氣噴射到熱氣流109中(見圖3)。這種混合器200的關(guān)鍵特征反映了這種噴孔223沿著相應(yīng)的噴槽224，225的徑向擴(kuò)展方向的良好分布，所以稀釋空氣110獲得預(yù)分布，并因此需要短得多的混合時(shí)間和長(zhǎng)度。總之，特征為圓錐形或其它幾何形狀的噴槽被設(shè)置用于覆蓋整個(gè)橫截面面積，其中稀釋空氣按照與頁面正交的方式噴射到熱氣流中。相同的因素應(yīng)用于噴管210a-
Co
[0067]圖5顯示了穿過圖3的平面V-V的截面圖；關(guān)于稀釋空氣噴射器的詳細(xì)設(shè)計(jì)可參見圖5a，其設(shè)置在結(jié)合傳送波長(zhǎng)的混合器的末端。
[0068]圖5a顯示了第二稀釋空氣噴射器230，其設(shè)計(jì)可采用網(wǎng)格結(jié)構(gòu)231的形式，并且可單側(cè)流動(dòng)地充以稀釋空氣233。
[0069]這種噴射速率可能依賴于結(jié)合熱氣流300的熱力學(xué)數(shù)據(jù)以及通常結(jié)合燃燒過程的合成波長(zhǎng)(見圖3)。
[0070]此外，在結(jié)合通過第二稀釋空氣噴射器230噴射稀釋空氣233的條件下，還可能通過所述空氣噴射器噴射燃料232。
[0071]關(guān)于這種情況，這種雙功能噴射器230在任何情況下均設(shè)置在結(jié)合目標(biāo)波長(zhǎng)的混合器裝置200的有效范圍的末端，由此噴射的燃料232可與從任何空氣穩(wěn)壓室流出的一定數(shù)量的提及的稀釋空氣233進(jìn)行混合或冷卻。
[0072]圖6顯不了具有不同、相同或相似質(zhì)量(mi,m2, m3, im)的稀釋空氣噴射的時(shí)延分布，其中相應(yīng)的噴射位置的長(zhǎng)度L1，L2相對(duì)于MET區(qū)域是不同的。
[0073]圖6a顯示了參照根據(jù)圖6的權(quán)重因子的曲線圖；并且圖6b顯示了參照用于改善配置的形狀的曲線圖，其用于達(dá)成根據(jù)圖6的目標(biāo)頻率。根據(jù)圖6a和6b的曲線圖所展現(xiàn)的技術(shù)內(nèi)容和意義對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言是清晰明顯的，所以進(jìn)一步的闡述不會(huì)增加價(jià)值，并因此它們是不必要的。
[0074]相同的考慮也將應(yīng)用于圖7，其顯示了關(guān)于稀釋空氣級(jí)定位的曲線圖。從這個(gè)曲線圖看出稀釋空氣噴射部是按照等于一半傳送波長(zhǎng)的距離而進(jìn)行軸向分級(jí)的。主流部分將在兩個(gè)后續(xù)級(jí)中暴露于最大和最小壓力下噴射的稀釋空氣中，因而平衡了波動(dòng)(見圖7)。
[0075]因而，這里所示的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)涉及將順序噴燃器的入口溫度降低至可接受的值的過程，來自第一級(jí)的熱空氣與較冷的稀釋空氣進(jìn)行混合。這對(duì)于實(shí)現(xiàn)所需要的強(qiáng)烈依賴于溫度的自動(dòng)點(diǎn)火延遲時(shí)間是必須的?？鐕娚湎♂尶諝獾目捎脡毫凳怯邢薜?，并且必須滿足整個(gè)燃燒器壓力降所規(guī)定的要求。因此，在燃燒室中由于火焰噪聲或現(xiàn)有的熱聲不穩(wěn)定性而產(chǎn)生壓力波動(dòng)的情況下，這種空氣噴射可能進(jìn)行調(diào)制，導(dǎo)致下游噴燃器有臨時(shí)波動(dòng)的入口溫度。這則極強(qiáng)地調(diào)制了自動(dòng)點(diǎn)火延遲時(shí)間，導(dǎo)致火焰位置波動(dòng)，這可能使現(xiàn)有的燃燒動(dòng)力波動(dòng)增強(qiáng)至不能接收的高的幅度。由于這種耦合機(jī)制的發(fā)生，從混合器至順序噴燃器的傳送波長(zhǎng)必須接近實(shí)際距離(或距離必須是其多倍)，這是針對(duì)CPSC的情形。
[0076]需要強(qiáng)調(diào)的是，提到的混合器的混合品質(zhì)是至關(guān)重要的，因?yàn)殛P(guān)于順序燃燒的第二燃燒室的噴燃器系統(tǒng)需要規(guī)定的氣流的入口溫度和入口速度分布。
[0077]另外，所有解釋的優(yōu)點(diǎn)并不僅僅局限于規(guī)定的實(shí)施例，這些方法或組合還可在沒有脫離本公開的范圍內(nèi)用于其它備選方案或單獨(dú)使用。其它可能性是可隨意想到的，例如使提到的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的單獨(dú)的噴燃器或噴燃器組失效。此外，在混合到相對(duì)應(yīng)的混合器中之前，稀釋空氣或通常稀釋介質(zhì)可在空氣冷卻的冷卻器中進(jìn)行再冷卻。此外，可保留噴射器件或噴孔，即例如可將短的第二噴管或噴槽設(shè)置在長(zhǎng)的第一噴管或噴槽的上游。此外，可能存在額外的管或槽類型，其具有分別與橫截面組合的其它長(zhǎng)度和直徑。
[0078]參考標(biāo)號(hào)列表 100燃?xì)鉁u輪
101第一燃燒室 102第二燃燒室 103壓縮機(jī) 104燃燒器裝置 105渦輪 106軸 107排氣 108壓縮空氣
109參照現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)的熱氣流
110稀釋空氣流
111連接管道
112第一噴燃器，燃燒室
113第二噴燃