[发明专利]燃烧器旋流器到伪圆顶附接以及与CMC圆顶接口

说明书

一种用于燃气涡轮的燃烧器，包括罩结构、伪圆顶结构、陶瓷基复合材料(CMC)圆顶和旋流器组件。旋流器组件连接到伪圆顶结构，伪圆顶结构连接到罩结构，并且CMC圆顶远离旋流器组件被分开连接到罩结构。旋流器组件包括旋流器圆顶接口壁，旋流器圆顶接口壁在CMC圆顶的上游侧上与CMC圆顶接口，并且旋流器出口延伸通过穿过CMC圆顶的CMC圆顶旋流器开口。

技术领域

本公开涉及连接燃烧器中的燃烧器旋流器，以便与燃气涡轮发动机中的CMC(陶瓷基复合材料)圆顶接口。

背景技术

已知了一些常规燃气涡轮发动机包括富燃燃烧器，富燃燃烧器典型地使用与圆顶结构连接的旋流器组件。旋流器组件和圆顶结构两者大体上都是金属的并且彼此连接。已经已知了金属圆顶结构在圆顶的燃烧室侧上包括导流器壁，其中导流器壁使燃烧期间在燃烧器中产生的热量转向。冷却孔大体上通过圆顶结构被包括，以便提供圆顶和导流器壁的一些表面冷却。金属旋流器组件大体上被钎焊或焊接到圆顶结构。

附图说明

本公开的特征和优点将从如附图中所示的各种示例性实施例的以下描述中变得显而易见，其中相似的参考数字大体上表示相同的、功能类似的和/或结构类似的元件。

图1是根据本公开的方面的示例性高旁通涡轮风扇喷气发动机的示意性局部横截面侧视图。

图2是根据本公开的方面的示例性燃烧器的局部横截面侧视图。

图3是根据本公开的方面的在图1的平面3-3处截取到的示例性燃烧器的局部横截面后向前看视图。

图4是根据本公开的方面的在图2的详细视图114处截取到的旋流器到伪圆顶连接和CMC圆顶接口的局部横截面侧视图。

图5是根据本公开的方面的在图2的详细视图114处截取到的到罩的CMC圆顶和伪圆顶结构连接的局部横截面侧视图。

图6是根据本公开的方面的在图2的详细视图114处截取到的旋流器到伪圆顶连接和CMC圆顶接口的放大局部横截面侧视图。

具体实施方式

本公开的特征、优点和实施例出于以下详细描述、附图和权利要求的考虑而被阐述或显而易见。此外，应当理解，以下详细描述是示例性的并且旨在提供进一步的解释，而不限制所要求保护的公开的范围。

下面详细讨论各种实施例。尽管讨论了特定实施例，但是这仅是为了例释的目的。相关领域的技术人员将认识到，在不背离本公开的精神和范围的情况下，可以使用其他部件和构造。

如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用，以使一个部件区别于另一个部件，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。

术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，以及“下游”是指流体向其流动的方向。

非金属材料在燃烧器中的实施正变得越来越普遍。特别地，陶瓷基复合(CMC)材料的实施可用于形成圆顶结构，而不是利用常规的金属圆顶结构。CMC材料比常规金属材料具有更好的热性能，因此，CMC圆顶所需的冷却比常规金属圆顶所需的冷却要少。圆顶所需的冷却较少意味着更多的空气可用于其他目的，包括用作稀释空气。另外，CMC圆顶结构不需要导流器壁，从而减少了圆顶的总轴向长度，这也减少了燃烧器模块的长度。然而，CMC圆顶与金属旋流器的实施对于将金属旋流器连接到CMC圆顶以及在金属旋流器和CMC圆顶之间提供热解耦的能力提出了挑战。本公开提供了使用金属伪圆顶结构将金属旋流器分开安装到罩，并且还将CMC圆顶分开安装到罩的技术。远离CMC圆顶连接到伪圆顶结构的旋流器组件仍然可以与CMC圆顶接口。