專利名稱：燃燒室預(yù)混合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的預(yù)混合器。
背景技術(shù)：
在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中，預(yù)混合的空氣和燃料在設(shè)置于渦輪機(jī)上游的燃燒室內(nèi)燃燒，在所述燃燒室內(nèi)，由燃燒生成的高溫流體會(huì)產(chǎn)生機(jī)械能。所述機(jī)械能隨后會(huì)轉(zhuǎn)化為電能并傳輸?shù)诫娐分小Ｈ紵彝ǔ０ň哂蓄A(yù)混合通道的燃料噴嘴，在預(yù)混合通道中，空氣和燃料會(huì)互相混合。這種預(yù)混合可提高可燃材料進(jìn)行完全燃燒的程度，從而減少發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的排放物的量。因此，預(yù)混合的程度越高，排放物的量就越低。此類預(yù)混合程度的增加已通過在旋流器中使用大型旋流葉片和/或大量的旋流葉片得以實(shí)現(xiàn)，其中所述旋流器設(shè)置在預(yù)混合通道的上游端或附近。旋流葉片可改變可燃材料的流動(dòng)方向，以促進(jìn)燃料和空氣進(jìn)行混合。然而，大型旋流葉片和/或大量旋流葉片會(huì)增加燃料噴嘴的總重量和成本，而且，即使使用所述旋流葉片，也有可能至少進(jìn)入預(yù)混合通道的進(jìn)口空氣是軸向或徑向的，而不是軸向流動(dòng)和徑向流動(dòng)的混合方向。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明提供一種燃燒室預(yù)混合器，所述燃燒室預(yù)混合器包括具有鐘口狀開口的燃燒管；多個(gè)管狀體，所述管狀體以疊套方式設(shè)置于燃燒管內(nèi)，以將可燃材料輸送至預(yù)混合通道，其中所述預(yù)混合通道設(shè)在所述燃燒管和所述多個(gè)管狀體中的最外層管狀體之間；以及在所述開口中周向排列的多個(gè)旋流器葉片，所述多個(gè)旋流器葉片中的每一個(gè)包括沿徑向尺寸從所述燃燒管向所述最外層管狀體延伸的主體，以及從所述開口向上游伸出的前緣。所述燃燒管經(jīng)形成以界定位于所述多個(gè)旋流器葉片下游的套管側(cè)孔。所述套管側(cè)孔位于靠近所述多個(gè)旋流器葉片的后緣的位置。所述多個(gè)管狀體中的所述最外層管狀體在上游方向發(fā)散。所述多個(gè)管狀體通過所述鐘口狀開口和所述鐘口狀開口下游的第二位置輸送可燃材料，其中，所述預(yù)混合通道從所述第二位置向下游方向收窄。所述多個(gè)管狀體中的一個(gè)或多個(gè)經(jīng)形成以界定燃料通道。所述多個(gè)管狀體包括具有內(nèi)部的中心體，所述內(nèi)部用于容納凈化空氣供應(yīng)。所述多個(gè)旋流器葉片中的每一個(gè)以實(shí)質(zhì)呈螺旋形的模式沿徑向尺寸延伸。所述多個(gè)旋流器葉片中的每一個(gè)的一個(gè)或多個(gè)在所述旋流器葉片的后緣處以一定角度傾斜。沿著所述預(yù)混合通道的壓力實(shí)質(zhì)相同。另一方面，本發(fā)明提供一種燃燒室預(yù)混合器，其包括環(huán)形套管；環(huán)形壁，所述環(huán)形壁設(shè)置于所述套管內(nèi)以界定預(yù)混合通道和燃料通道，所述預(yù)混合通道從套管上游端向下游延伸，且從位于所述套管上游端的發(fā)散點(diǎn)徑向向內(nèi)延伸到會(huì)聚點(diǎn)，所述燃料通道經(jīng)配置以將燃料輸送到靠近所述發(fā)散點(diǎn)的所述預(yù)混合通道；以及中心體，所述中心體具有最內(nèi)層管以界定內(nèi)部通道，且在所述壁內(nèi)可裝載以界定中間通道，所述中間通道經(jīng)由第一孔與所述內(nèi)部通道流體連通，其中所述第一孔形成于所述最內(nèi)層管中，經(jīng)由第二孔與所述燃料通道流體連通，其中所述第二孔形成于所述壁中位于所述第一孔下游的位置，且經(jīng)由第三孔與所述預(yù)混合通道流體連通，其中所述第三孔形成于所述壁中位于所述第二孔下游、且靠近所述會(huì)聚點(diǎn)的位置。所述燃燒室預(yù)混合器進(jìn)一步包括設(shè)置于所述套管上游端的多個(gè)旋流器葉片，其中所述套管和所述多個(gè)旋流器葉片的橫截面共同形成一個(gè)圓頂形。所述燃燒室預(yù)混合器進(jìn)一步包括位于所述上游端的上游的安裝法蘭，其中所述壁從所述上游端向所述安裝法蘭發(fā)散，且所述壁包括內(nèi)壁部分和外壁部分，其中所述外壁部分在所述內(nèi)壁部分的下游邊緣處與所述內(nèi)壁部分岔開，以界定所述燃料通道。所述燃燒通道經(jīng)由設(shè)在所述外壁部分中的燃料孔將燃料輸送到所述預(yù)混合通道。所述燃料孔環(huán)繞所述外壁部分周向排列。所述第二孔在所述內(nèi)壁部分的所述下游邊緣處環(huán)繞所述內(nèi)壁部分周向排列。所述第三孔在所述內(nèi)壁部分的所述下游邊緣處環(huán)繞所述壁周向排列。所述第一孔環(huán)繞所述最內(nèi)層管周向排列。所述中間通道從所述會(huì)聚點(diǎn)向下游方向收窄。再一方面，本發(fā)明提供一種燃燒室預(yù)混合器，所述燃燒室預(yù)混合器包括環(huán)形燃燒管、經(jīng)形成以界定燃料通道的環(huán)形內(nèi)壁，以及經(jīng)形成以界定內(nèi)部的中心體，其中所述燃燒管、所述內(nèi)壁和所述中心體以疊套排列，以便所述燃燒管和所述內(nèi)部界定一個(gè)具有會(huì)聚上游端和下游部分的預(yù)混合通道，所述預(yù)混合通道在上游端與所述燃料通道流體連通，所述內(nèi)壁和所述中心體界定一個(gè)具有上游端和發(fā)散下游部分的中間通道，所述中間通道在上游端與燃料通道和所述內(nèi)部流體連通，且在相應(yīng)上游端和下游部分的各自邊界處與所述預(yù)混合通道流體連通；且所述燃燒室預(yù)混合器進(jìn)一步包括在所述預(yù)混合通道中周向排列的多個(gè)旋流器葉片，所述多個(gè)旋流器葉片中的每一個(gè)包括沿徑向尺寸從所述燃燒管向所述內(nèi)壁延伸的主體，以及從所述預(yù)混合通道的開口向上游伸出的前緣。通過以下說明并結(jié)合附圖可以更加清楚地了解到這些以及其他優(yōu)點(diǎn)和特征。


本專利申請文件中的權(quán)利要求書詳細(xì)指出并明確主張了本發(fā)明。通過以下說明并結(jié)合附圖可以清楚地了解本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)，其中圖1為本發(fā)明用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的預(yù)混合器的側(cè)視截面圖；圖2為圖1所示預(yù)混合器的透視圖；圖3為圖1所示燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的透視圖；具體實(shí)施方式
部分參考附圖以舉例方式介紹本發(fā)明的實(shí)施例及優(yōu)點(diǎn)和特征。元件符號列表
權(quán)利要求
1.一種燃燒室預(yù)混合器，包括一個(gè)具有鐘口狀開口的燃燒管；多個(gè)管狀體，所述多個(gè)管狀體以疊套方式設(shè)置于所述燃燒管內(nèi)，以將可燃材料輸送到一個(gè)預(yù)混合通道，其中所述預(yù)混合通道設(shè)在所述燃燒管和所述多個(gè)管狀體中的最外層管狀體之間；以及多個(gè)在所述開口中周向排列的旋流器葉片，所述多個(gè)旋流器葉片中的每一個(gè)包括一個(gè)沿徑向尺寸從所述燃燒管向所述最外層管狀體延伸的主體，以及一個(gè)從所述開口向上游伸出的前緣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒室預(yù)混合器，其特征在于，所述燃燒管經(jīng)形成以界定位于所述多個(gè)旋流器葉片下游的套管側(cè)孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃燒室預(yù)混合器，其特征在于，所述套管側(cè)孔位于靠近所述多個(gè)旋流器葉片的后緣的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒室預(yù)混合器，其特征在于，所述多個(gè)管狀體中的所述最外層管狀體在上游方向發(fā)散。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒室預(yù)混合器，其特征在于，所述多個(gè)管狀體通過所述鐘口狀開口和所述鐘口狀開口下游的第二位置輸送可燃材料，其中，所述預(yù)混合通道從所述第二位置向下游方向收窄。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒室預(yù)混合器，其特征在于，所述多個(gè)管狀體中的一個(gè)或多個(gè)經(jīng)形成以界定一個(gè)燃料通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒室預(yù)混合器，其特征在于，所述多個(gè)管狀體包括一個(gè)具有內(nèi)部的中心體，所述內(nèi)部用于容納凈化空氣供應(yīng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒室預(yù)混合器，其特征在于，所述多個(gè)旋流器葉片中的每一個(gè)以實(shí)質(zhì)呈螺旋形的模式沿徑向尺寸延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒室預(yù)混合器，其特征在于，所述多個(gè)旋流器葉片中的每一個(gè)的一個(gè)或多個(gè)在所述旋流器葉片的后緣處以一定角度傾斜。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒室預(yù)混合器，其特征在于，沿著所述預(yù)混合通道的壓力實(shí)質(zhì)相同。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種燃燒室預(yù)混合器，所述燃燒室預(yù)混合器包括具有鐘口狀開口的燃燒管；多個(gè)管狀體，所述多個(gè)管狀體以疊套方式設(shè)置于所述燃燒管內(nèi)，以將可燃材料輸送到預(yù)混合通道，其中所述預(yù)混合通道設(shè)在所述燃燒管和所述多個(gè)管狀體中的最外層管狀體之間；以及在所述開口中周向排列的多個(gè)旋流器葉片，所述多個(gè)旋流器葉片中的每一個(gè)包括沿徑向尺寸從所述燃燒管向所述最外層管狀體延伸的主體，以及從所述開口向上游伸出的前緣。
文檔編號F23R3/16GK102538009SQ20111038585
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者A·P·辛赫, G·D·邁爾斯, N·G·帕薩尼亞 申請人:通用電氣公司