[发明专利]用于降低燃气涡轮发动机内的压力损失的方法和系统

说明书

技术领域

本发明一般地涉及燃气涡轮发动机，且更特定地涉及与燃气涡轮 发动机一起使用的燃烧器组件。

背景技术

至少一些已知的燃气涡轮发动机使用冷却空气来冷却发动机内的 燃烧组件。此外，冷却空气经常从与燃烧组件流动连通地联接的压缩 机供给。更特定地，在至少一些已知的燃气涡轮发动机中，冷却空气 从压缩机排放到至少部分地绕燃烧器组件的过渡件延伸的增压区 (plenum)内。进入增压区的冷却空气的第一部分在进入限定在冲击 套管和过渡件之间的冷却通道前供给到围绕过渡件的冲击套管。进入 冷却通道的冷却空气排放到限定在燃烧器衬里和流动套管之间的第二 冷却通道内。进入增压区的剩余的冷却空气在也被排放到第二冷却通 道前被引导通过限定在流动套管内的入口。

在第二冷却通道内，冷却空气便于燃烧器衬里的冷却。至少一些 已知的流动套管包括构造为以大体上垂直于进入第二冷却室内的冷却 空气的第一部分的流动的角度将冷却空气排放到第二通道内的入口和 套筒(thimble)。更特定地，因为不同的流动取向，冷却空气的第二 部分失去轴向动量且可能造成对冷却空气的第一部分的动量的障碍。 障碍可能导致在通过第二冷却通道的空气流内的相当大的动压力损 失。

至少一个已知的降低压力损失的量的解决方法要求调整现有系统 内的入口的尺寸。然而，此解决方法可能要求在发动机的多个部分处 调整多个入口的尺寸。如此，则此解决方法的经济性可能超过任何潜 在的利益。

发明内容

在一个方面中，提供了组装燃烧器组件的方法，其中方法包括提 供具有中心线轴线且在其内限定燃烧室的燃烧器衬里，且从燃烧器衬 里径向向外联接环形流动套管，使得环形流动路径大体上周向地限定 在流动套管和燃烧器衬里之间。方法也包括定向流动套管，使得多个 形成在流动套管内的入口定位为在大体上轴向的方向将冷却空气喷射 到环形流动路径内，以便于增加动压力恢复。

在另一个方面中，提供了燃烧器组件，其中燃烧器组件包括具有 中心线轴线且在其内限定燃烧室的燃烧器衬里。燃烧器衬里也包括从 燃烧器衬里径向向外联接的环形流动套管，使得环形流动路径大体上 周向地限定在流动套管和燃烧器衬里之间。流动套管包括多个构造为 在大体上轴向的方向将冷却空气从它喷射到环形流动路径内的入口， 以便于增加动压力恢复。

在进一步的方面中，提供了燃气涡轮发动机，其中燃气涡轮发动 机包括燃烧器组件，燃烧器组件包括具有中心线轴线且在其内限定了 燃烧室的燃烧器衬里。燃烧器组件也包括从燃烧器衬里径向向外联接 的环形流动套管，使得环形流动路径大体上周向地限定在流动套管和 燃烧器衬里之间。流动套管包括多个构造为在大体上轴向的方向将冷 却空气从它喷射到环形流动路径内的入口，以便于增加动压力恢复。

附图说明

图1是典型的燃气涡轮发动机的示意性截面图示；

图2是可以与图1中示出的燃气涡轮发动机一起使用的典型的燃 烧器组件的部分的放大的截面图示；

图3是已知的可与图2中示出的燃烧器组件一起使用的已知流动 套管的透视图；

图4是可与图2中示出的燃烧器组件一起使用的典型的流动套管 的透视图；

图5是可与图2中示出的燃烧器组件一起使用的典型的流动套管 和冲击套管/流动套管界面的截面视图；和

图6是可与图2中示出的燃烧器组件一起使用的典型的燃烧器衬 里的透视图。

具体实施方式

如在此所使用，“上游”指燃气涡轮发动机的前端，且“下游” 指燃气涡轮发动机的尾端。

图1是典型的燃气涡轮发动机100的示意性截面图示。发动机100 包括压缩机组件102、燃烧器组件104、涡轮机组件106和共用的压缩 机/涡轮机转子轴108。应注意的是，发动机100仅是典型的，且本发 明不限制于发动机100且可以作为替代实现在任何如在此描述地运行 的燃气涡轮发动机内。