[发明专利]微型混合器及包括微型混合器的涡轮机系统有效

专利信息
申请号: 201310024296.6 申请日: 2013-01-23
公开(公告)号: CN103216850A 公开(公告)日: 2013-07-24
发明(设计)人: M.巴蒂娜;A.辛赫;V.纳卡尼 申请(专利权)人: 通用电气公司
主分类号: F23R3/28 分类号: F23R3/28
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 肖日松;严志军
地址: 美国*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 微型 混合器 包括 涡轮机 系统
【说明书】:

技术领域

本文中所公开的主题涉及涡轮机系统,并且更具体地涉及微型混合器。

背景技术

涡轮机系统可以包括微型混合器,在微型混合器处,分配至单独的空气-燃料管道的空气应当保持在总体流的平均值。微型混合器典型地包括多个管道或管,每个管道或管均具有进口,其中多个进口全部定位在一个确定的轴向平面中。由于上游状况(例如流体在即将进入进口之前经历急转),非均匀质量流通常比较普遍,由此不利地影响总体系统性能。

发明内容

根据本发明的一个方面,一种涡轮机系统的微型混合器包括多个管道,多个管道均具有用于接收流体的进口和用于将流体散布至燃烧器的出口。还提供由多个管道的进口限定的非均匀进口布置,其中进口中的至少一个进口延伸至与至少一个其它进口不同的轴向部位。

根据本发明的另一个方面,一种涡轮机系统包括燃烧器,燃烧器具有外部衬套。还包括流套筒,流套筒在接近燃烧器的头部端处包绕地封闭外部衬套,其中空气在流套筒与外部衬套之间向上游流动。进一步包括微型混合器,微型混合器布置成接近头部端并且包括多个管道进口,其中多个管道进口限定非均匀进口轮廓。

根据本发明的又一个方面,一种涡轮机系统包括燃烧器。还包括微型混合器,微型混合器布置成接近燃烧器的头部端,微型混合器包括多个管道,多个管道均沿纵向轴线延伸,多个管道中的每一个管道都沿纵向轴线延伸,多个管道中的每一个管道都具有进口和出口。进一步包括横向平面,横向平面与纵向轴线相对垂直地定位并且定位成接近多个管道的进口中的至少一个进口,其中多个管道的至少一个进口向上游延伸通过横向平面,由此限定非均匀进口布置。

通过结合附图的以下描述,这些和其它的优点以及特征将变得更加显而易见。

附图说明

说明书结论处的权利要求中特别指出并且明确要求保护被认为是本发明的主题。通过下文结合附图的详细描述,本发明的上述和其它的特征以及优点是显而易见的,在附图中:

图1是具有微型混合器的涡轮机系统的透视图,该微型混合器定位在头部端中;

图2是准备进入微型混合器的多个管道的流体的侧视图;

图3是微型混合器的一个实施例的侧视图,该微型混合器具有长度不同的管道;

图4是微型混合器的一个实施例的侧视图,该微型混合器具有非线性管道;

图5是图4的具有非线性管道的微型混合器的俯视平面图;

图6是包括斜面的微型混合器的一个实施例的透视图,该斜面具有多个椭圆孔,所述多个椭圆孔以齐平关系与多个管道的多个进口对齐;以及

图7是包括斜面的微型混合器的一个实施例的放大透视图,其中多个管道的多个进口延伸通过孔。

通过参照附图的示例的方式,详细的描述对本发明的实施例及其优点和特征进行了解释。

具体实施方式

参照图1,其中示出了涡轮机系统10,涡轮机系统10具有燃烧器部段12和头部端14。头部端14布置在邻近燃烧器部段12上游的部位处并且包括微型混合器16。微型混合器16包括多个扇形部18,所述多个扇形部18均包括多个管道20。燃烧器部段12由延伸至上游端24的外部衬套22限定。流套筒26沿径向向外与外部衬套22间隔开并且包绕地封闭外部衬套22。空气流28向上游通过由外部衬套22和流套筒26限定的空气通路30内到达外部衬套22的上游端24。

参照图2,随着到达外部衬套22的上游端24,流体28在即将进入微型混合器16之前发生急转。多个管道20均包括用于接收流体28的进口32。显而易见的是,布置在多个扇形部18的外部区域处(即,接近外部衬套22)的管道不接收这样的流28:该流28所处的压力或流速可与布置成接近多个扇形部18的中心区域的管道的压力或流速是可比较的,原因是图2中所示的布置所引起的不可避免的急转。

参照图3,多个管道20的进口32向上游延伸至多个轴向位置。在图示示例中,非均匀进口布置34由于进口32的延伸程度不同而成形成抛物线的形式。这种实施例减少了发生急转之后出现在流体28中的旋涡的形成,由此使得通过全部多个管道20的总体质量流更加均匀。形成抛物线引起了多个管道20的进口32处可见的压差。可以对非均匀进口布置34进行操纵和微调,以产生通过全部多个管道20的均匀的质量流。

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