[发明专利]具有冲击吹扫的燃料喷嘴组件

说明书

本发明涉及一种用于燃气涡轮发动机的燃料喷嘴，所述燃料喷嘴限定径向方向、纵向方向、周向方向、上游端以及下游端。所述燃料喷嘴包括联接到至少一个燃料喷射器的后置主体。所述后置主体限定各自在所述径向方向上延伸的前壁和后壁，以及在所述纵向方向上延伸的多个侧壁。所述多个侧壁联接所述前壁与所述后壁。至少一个侧壁限定冲击流体出口，且所述后置主体限定与所述冲击流体出口流体连通的冲击流体腔。

技术领域

本主题大体上涉及燃气涡轮发动机燃烧组件。更具体地说，本主题涉及一种用于燃气涡轮发动机的燃料喷嘴和燃烧器组件。

背景技术

飞机和工业燃气涡轮发动机包括在其中燃烧燃料以将能量输入到发动机循环的燃烧器。典型的燃烧器并有一个或多个燃料喷嘴，其功能是将液体或气体燃料引入到空气流动流中，使得其可雾化和燃烧。一般的燃气涡轮发动机燃烧设计规则包括优化燃料与空气的混合和燃烧以产生高能量燃烧。

然而，产生高能量燃烧常常产生必须要解决的相冲突且不利的结果。举例来说，高能量燃烧常常引起高温，所述高温需要冷却空气来减轻燃烧器组件部件的损耗和劣化。然而，利用冷却空气来减轻燃烧器组件部件的损耗和劣化可能降低燃烧和燃气涡轮发动机总体效率。

因此，需要一种可产生高能量燃烧同时最小化结构损耗和劣化且降低燃烧以及燃气涡轮发动机总体效率损失的燃料喷嘴组件。

发明内容

本发明的各方面及优点将部分在以下描述中阐述，或可从所述描述显而易见，或可通过本发明的实施得知。

本发明涉及一种用于燃气涡轮发动机的燃料喷嘴，所述燃料喷嘴限定径向方向、纵向方向、周向方向、上游端以及下游端。所述燃料喷嘴包括联接到至少一个燃料喷射器的后置主体。所述后置主体限定各自在所述径向方向上延伸的前壁和后壁，以及在所述纵向方向上延伸的多个侧壁。所述多个侧壁联接所述前壁与所述后壁。至少一个侧壁限定冲击(impingement)流体出口，且所述后置主体限定与所述冲击流体出口流体连通的冲击流体腔。

本发明的另一方面涉及一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件。所述燃烧器组件包括至少一个燃料喷嘴组件和舱壁(bulkhead)，所述舱壁包括在径向方向、纵向方向上且在周向方向上延伸的壁，其中壁的纵向部分邻近于冲击流体出口。

本发明的又一方面涉及一种对燃烧器组件进行热管理的方法。所述方法包括将冷却流体引导到至少一个燃料喷嘴、将冷却流体引导通过燃料喷嘴的冲击流体入口，以及从冲击流体出口喷射冷却流体。

技术方案1.一种用于燃气涡轮发动机的燃料喷嘴，所述燃料喷嘴限定径向方向、纵向方向、周向方向、上游端以及下游端，所述燃料喷嘴包括：

后置主体，其联接到至少一个燃料喷射器，其中所述后置主体限定各自在所述径向方向上延伸的前壁和后壁，以及在所述纵向方向上延伸的多个侧壁，其中所述多个侧壁联接所述前壁与所述后壁，且其中至少一个侧壁限定冲击流体出口，且其中所述后置主体限定与所述冲击流体出口流体连通的冲击流体腔。

技术方案2.根据技术方案1所述的燃料喷嘴，其中：所述后壁限定与所述冲击流体腔流体连通的冲击流体入口。

技术方案3.根据技术方案1所述的燃料喷嘴，其中：进一步包括：

前置主体，其联接到每一燃料喷射器的所述上游端，其中所述前置燃料喷嘴主体限定在所述纵向方向上延伸的至少一个空气入口孔。

技术方案4.根据技术方案1所述的燃料喷嘴，其中：所述冲击流体出口限定接近于所述冲击流体腔的第一孔和接近于舱壁的第二孔，其中所述第一孔限定在沿着所述纵向方向的与所述第二孔不同的位置处，使得所述冲击流体出口沿着所述纵向方向和所述径向或周向方向延伸。

技术方案5.根据技术方案1所述的燃料喷嘴，其中：所述冲击流体出口、所述冲击流体入口和/或冲击流体腔在所述后置主体内限定蜿蜒的通道。