[发明专利]燃烧器组件

说明书

本发明涉及燃烧器组件。具体而言，一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件包括衬套和燃烧器圆顶。燃烧器圆顶和衬套一起至少部分地限定燃烧室。燃烧器圆顶包括过渡部分和前壁。过渡部分从前壁朝衬套延伸。另外，过渡部分可限定相对于前壁的角度且/或可限定燃烧器圆顶的前壁和燃烧器圆顶的过渡部分的平坦部之间的曲率半径以用于增加燃烧器圆顶的空气动力学效率。

联邦赞助研究

本发明在美国军队的合同号W911W6-11-2-0009下利用政府支持实现。政府可具有该发明中的某些权利。

技术领域

本主题大体涉及燃气涡轮发动机，或更具体而言涉及用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件。

背景技术

燃气涡轮发动机大体包括彼此成流连通配置的风扇和核心。另外，燃气涡轮发动机的核心大体包括成串流顺序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中，空气从风扇提供至压缩机区段的入口，在那里一个或多个轴向压缩机逐步压缩空气直到其达到燃烧区段。燃料与压缩空气混合且在燃烧区段内燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段传送至涡轮区段。穿过涡轮区段的燃烧气体的流驱动涡轮区段且然后传送穿过排气区段，例如至大气。

更普遍地，非传统高温材料(诸如陶瓷基质复合物(CMC)材料)用作燃气涡轮发动机内的结构构件。例如，典型燃烧区段包括内衬套、外衬套和圆顶。更普遍地，内衬套和外衬套由CMC材料形成，而圆顶由金属材料形成。金属圆顶通常需要附接某些燃料-空气喷射组件。

然而，某些燃气涡轮发动机在适应结合到其中的CMC材料的某些机械特性方面具有问题。例如，CMC材料相比于传统金属材料具有不同的热膨胀系数。因此，由CMC材料形成的内衬套和外衬套至由金属材料形成的圆顶的附接可需要相当复杂的附接组件。此附接组件可对穿过燃烧室的燃烧气体的流产生空气动力学障碍。例如，此附接组件可干扰穿过燃烧室的燃烧气体的流。因此，能够使用CMC材料同时改善燃烧室内的空气动力学性能的燃烧器组件将是有用的。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或可从描述中显而易见，或可通过本发明的实践来了解。

在本公开的一个示例性实施例中，提供了一种用于限定了周向方向的燃气涡轮发动机的燃烧器组件。燃烧器组件包括衬套和燃烧器圆顶。燃烧器圆顶和衬套一起至少部分地限定燃烧室。另外，燃烧器圆顶包括过渡部分和前壁。过渡部分限定相对于前壁大于90度且小于180度的角度。另外，过渡部分从前壁朝衬套延伸。

在本公开的另一个示例性实施例中，提供了一种用于限定了周向方向的燃气涡轮发动机的燃烧器组件。燃烧器组件包括衬套和燃烧器圆顶。燃烧器圆顶和衬套一起至少部分地限定燃烧室。燃烧器圆顶包括过渡部分和前壁。前壁限定长度。过渡部分包括从前壁朝衬套延伸的平坦部且限定前壁和过渡部分的平坦部之间的曲率半径，该曲率半径为前壁的长度的大约百分之二到大约百分之二十之间。

技术方案1.一种用于限定了周向方向的燃气涡轮发动机的燃烧器组件，所述燃烧器组件包括：

衬套；和

燃烧器圆顶，所述燃烧器圆顶和所述衬套一起至少部分地限定燃烧室，所述燃烧器圆顶包括过渡部分和前壁，所述过渡部分限定相对于所述前壁大于90度且小于180度的角度且从所述前壁朝所述衬套延伸。

技术方案2.根据技术方案1所述的燃烧器组件，其中，所述燃烧器圆顶的过渡部分是所述燃烧器圆顶的外过渡部分，其中所述燃烧器圆顶还包括内过渡部分，其中所述衬套是外衬套，且其中所述燃烧器组件还包括：

内衬套，其中所述内过渡部分限定相对于所述前壁大于90度且小于180度的角度且从所述前壁朝所述内衬套延伸。

技术方案3.根据技术方案1所述的燃烧器组件，其中，所述过渡部分限定远离所述燃烧器圆顶的前壁延伸的平坦部。