具有混合特征的多管式燃料噴嘴關(guān)于聯(lián)邦政府資助研究和開發(fā)的聲明本發(fā)明利用能源部授予的合同No.DE-FC26-05NT42643下的政府支持完成。政府具有本發(fā)明中的某些權(quán)利。技術(shù)領(lǐng)域本文中公開的主題涉及燃燒系統(tǒng)，并且更具體地，涉及具有改進(jìn)的設(shè)計(jì)以增加燃料噴嘴內(nèi)的燃料-空氣混合的燃料噴嘴。

背景技術(shù)：
燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒燃料和空氣的混合物以產(chǎn)生熱燃燒氣體，其進(jìn)而驅(qū)動(dòng)一個(gè)或更多個(gè)渦輪級(jí)。特別地，熱燃燒氣體迫使渦輪葉片旋轉(zhuǎn)，由此驅(qū)動(dòng)軸以使一個(gè)或更多個(gè)負(fù)載(例如，發(fā)電機(jī))旋轉(zhuǎn)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括用以將燃料和空氣噴射到燃燒器中的燃料噴嘴。如可認(rèn)識(shí)到的，燃料-空氣混合物顯著地影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能、燃料消耗和排放物。一些燃料噴嘴(諸如，多管式燃料噴嘴)包括構(gòu)造成混合燃料和空氣的多個(gè)管。在這種燃料噴嘴中，管的長(zhǎng)度和直徑影響混合質(zhì)量。遺憾的是，長(zhǎng)管或小直徑管可增加成本、重量和渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
在下面總結(jié)與原始要求權(quán)利的本發(fā)明的范圍相稱的某些實(shí)施例。這些實(shí)施例不意圖限制要求權(quán)利的本發(fā)明的范圍，而是這些實(shí)施例僅意圖提供本發(fā)明的可能形式的簡(jiǎn)要總結(jié)。實(shí)際上，本發(fā)明可包含可與下面闡述的實(shí)施例相似或不同的各種形式。在第一實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括具有入口板和鄰近入口板的多個(gè)管的多管式燃料噴嘴。入口板包括多個(gè)孔口，并且每個(gè)孔口包括入口特征。多個(gè)管中的每個(gè)管聯(lián)接于多個(gè)孔口中的一個(gè)孔口。多管式燃料噴嘴包括在多個(gè)管之間的不同構(gòu)型的入口特征。在第二實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括具有入口板和鄰近入口板的多個(gè)管的多管式燃料噴嘴。入口板包括多個(gè)孔口，并且每個(gè)孔口包括入口特征。多個(gè)管中的每個(gè)管包括軸向端部和在軸向端部下游的燃料入口。軸向端部聯(lián)接于多個(gè)孔口中的一個(gè)孔口，并且構(gòu)造成通過(guò)相應(yīng)孔口接收空氣流。燃料入口構(gòu)造成接收燃料，并且空氣流構(gòu)造成與燃料混合以形成空氣/燃料混合物。多管式燃料噴嘴包括在多個(gè)管之間的不同構(gòu)型的入口特征，其構(gòu)造成控制在多個(gè)管之間的空氣/燃料混合物。在第三實(shí)施例中，一種方法包括將燃料接收到延伸穿過(guò)多管式燃料噴嘴的本體的多個(gè)管中并且通過(guò)入口板將空氣不同地接收到多個(gè)管中。入口板包括用于多個(gè)管中的每個(gè)管的入口特征。入口板包括在多個(gè)管之間的不同構(gòu)型的入口特征。該方法還包括從多個(gè)管輸出空氣/燃料混合物。一種系統(tǒng)，其包括：多管式燃料噴嘴，其包括：包括多個(gè)孔口的入口板，其中，每個(gè)孔口包括入口特征；以及鄰近入口板的多個(gè)管，其中，多個(gè)管中的每個(gè)管聯(lián)接于多個(gè)孔口中的一個(gè)孔口，并且多管式燃料噴嘴包括在多個(gè)管之間的不同構(gòu)型的入口特征。優(yōu)選地，多個(gè)管中的每個(gè)管在相應(yīng)管的軸向端部處聯(lián)接于多個(gè)孔口中的相應(yīng)孔口，并且構(gòu)造成通過(guò)相應(yīng)孔口接收空氣流。優(yōu)選地，多個(gè)管中的每個(gè)管包括在相對(duì)于入口板的下游位置處的燃料入口。優(yōu)選地，每個(gè)孔口的入口特征包括至少一個(gè)誘發(fā)混合特征。優(yōu)選地，不同構(gòu)型的入口特征包括在多個(gè)孔口之間的不同的誘發(fā)混合特征。優(yōu)選地，每個(gè)孔口的入口特征包括至少一個(gè)誘發(fā)混合特征，并且誘發(fā)混合特征包括交叉地延伸到孔口中的至少一個(gè)突出部。優(yōu)選地，至少一個(gè)突出部沿穿過(guò)孔口的流的上游方向或下游方向成角度。優(yōu)選地，至少一個(gè)突出部包括單個(gè)楔形突起。優(yōu)選地，至少一個(gè)突出部包括橫跨孔口互相交叉地延伸的部件的網(wǎng)格。優(yōu)選地，至少一個(gè)突出部包括橫跨孔口互相平行地延伸的部件的網(wǎng)格。優(yōu)選地，至少一個(gè)突出部包括繞著孔口的軸線對(duì)稱地布置的多個(gè)突起。優(yōu)選地，系統(tǒng)包括共用入口板的多個(gè)多管式燃料噴嘴。優(yōu)選地，系統(tǒng)包括具有多管式燃料噴嘴的渦輪燃燒器或渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。一種系統(tǒng)，其包括：燃料噴嘴入口板，其構(gòu)造成鄰近多管式燃料噴嘴的管安裝，其中，燃料噴嘴入口板包括：孔口，其構(gòu)造成與管的上游軸向入口對(duì)齊；以及誘發(fā)混合特征，其配置在孔口中，其中，誘發(fā)混合特征包括交叉地延伸到孔口中的突出部，誘發(fā)混合特征構(gòu)造成增加穿過(guò)孔口到管中的空氣流與通過(guò)上游軸向入口下游的燃料入口進(jìn)入管的燃料流之間的混合。優(yōu)選地，突出部?jī)H部分地橫跨孔口延伸。優(yōu)選地，突出部完全橫跨孔口延伸。優(yōu)選地，系統(tǒng)包括具有燃料噴嘴入口板的多管式燃料噴嘴。優(yōu)選地，燃料噴嘴入口板包括多個(gè)孔口，每個(gè)孔口具有至少一個(gè)誘發(fā)混合特征，并且燃料噴嘴入口板在多管式燃料噴嘴的多個(gè)管之間被共用。優(yōu)選地，突出部包括橫跨孔口互相交叉地延伸的部件的網(wǎng)格、橫跨孔口互相平行地延伸的部件的格柵、繞著孔口的軸線對(duì)稱地布置的多個(gè)突起、單個(gè)楔形突起，或沿穿過(guò)孔口的空氣流的上游方向或下游方向成角度的至少一個(gè)突出部。一種方法，其包括：將空氣接收到延伸穿過(guò)多管式燃料噴嘴的本體的多個(gè)管中，其中，多個(gè)管中的每個(gè)管通過(guò)具有管的上游軸向端部處的至少一個(gè)誘發(fā)混合特征的孔口吸入空氣，其中，與多個(gè)管相關(guān)的孔口配置在鄰近多個(gè)管配置的至少一個(gè)入口板上；在管的上游軸向端部的下游位置處將燃料接收到多個(gè)管中的每個(gè)管中；以及從多個(gè)管輸出燃料-空氣混合物。附圖說(shuō)明當(dāng)參考附圖閱讀下列詳細(xì)描述時(shí)，本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，在該附圖中，同樣的標(biāo)記遍及附圖表示同樣的部件，其中：圖1是包括具有誘發(fā)混合特征的入口板的實(shí)施例的渦輪系統(tǒng)的方框圖；圖2是具有多個(gè)多管式燃料噴嘴的圖1的燃燒器的實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D；圖3是包括多個(gè)多管式燃料噴嘴(例如，圓形)的燃燒器的實(shí)施例的正視平面圖；圖4是包括多個(gè)多管式燃料噴嘴(例如，截頂餡餅形)的燃燒器的實(shí)施例的正視平面圖；圖5是具有誘發(fā)混合特征的多管式燃料噴嘴的管的實(shí)施例的截面圖；圖6是具有聯(lián)接于多管式燃料噴嘴的管的誘發(fā)混合特征的入口板的實(shí)施例的局部透視圖；圖7是誘發(fā)混合特征的實(shí)施例的正視圖；圖8是誘發(fā)混合特征的實(shí)施例的正視圖；圖9是誘發(fā)混合特征的實(shí)施例的正視圖；圖10和圖11是具有彎曲部的誘發(fā)混合特征的實(shí)施例的俯視圖和側(cè)視圖；以及圖12是具有不同構(gòu)型的誘發(fā)混合特征的入口板的實(shí)施例的正視圖。部件列表10燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)12入口板13誘發(fā)混合特征14壓縮機(jī)16渦輪燃燒器18渦輪20燃料噴嘴21中心燃料噴嘴22燃料24空氣26進(jìn)氣口28壓縮空氣30排氣32渦輪軸34排出出口40燃料-空氣混合物50流動(dòng)套管51襯套52端蓋53頭端54上游端部56下游端部58燃料導(dǎo)管60燃料室61噴嘴壁62管64箭頭66空氣入口68燃燒室70上游空氣流路徑72軸向74內(nèi)流動(dòng)路徑76箭頭78下游空氣流路徑80軸向82管束84燃料流路徑53頭端90帽部件92中心軸線94外燃料噴嘴96多排98中心軸線100徑向102燃料噴嘴周邊103周邊支承件104周向106外燃料噴嘴107內(nèi)周邊108圓形噴嘴區(qū)域110非圓形周邊112平行側(cè)面114平行側(cè)面116側(cè)面118側(cè)面120周邊122中心部分130軸向入口131燃料入口132空氣流134管的周邊136中心138長(zhǎng)度140直徑142出口144湍流160擾流器162孔口164突出部165徑向166周邊167凹入的凹槽168楔形部170網(wǎng)狀物172第一交叉部件174第二交叉部件176格柵178突出部180突出部182楔形突出部184彎曲部190第一排192第二排194第三排198第一區(qū)段200第二區(qū)段202第三區(qū)段。具體實(shí)施方式將在下面描述本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)特定實(shí)施例。為了提供這些實(shí)施例的簡(jiǎn)明描述，可不在說(shuō)明書中描述實(shí)際實(shí)施的所有特征。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，在任何這種實(shí)際實(shí)施的開發(fā)中，如在任何工程或設(shè)計(jì)方案中，必須作出許多實(shí)施特定決定以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目的，諸如服從系統(tǒng)相關(guān)和商業(yè)相關(guān)的約束，其可因?qū)嵤┒?。此外，?yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，這種開發(fā)努力可為復(fù)雜且耗時(shí)的，但是對(duì)于受益于本公開的技術(shù)人員而言將不過(guò)為設(shè)計(jì)、制作和制造的常規(guī)任務(wù)。當(dāng)介紹本發(fā)明的各種實(shí)施例的元件時(shí)，冠詞“一”、“一個(gè)”、“該”和“所述”意圖指的是存在元件中的一個(gè)或更多個(gè)。用語(yǔ)“包含”、“包括”和“具有”意圖為包括的，并且指的是可存在除了列出元件之外的附加元件。如下面詳細(xì)討論的，公開的實(shí)施例包括多管式燃料噴嘴，其具有構(gòu)造成增加多管式燃料噴嘴的每個(gè)管中的燃料-空氣混合的誘發(fā)混合特征。多管式燃料噴嘴包括多個(gè)平行管(例如，10至1000個(gè)管)，其接收在噴射到燃燒器(例如，燃?xì)鉁u輪燃燒器)中之前在管內(nèi)內(nèi)部地混合的燃料和空氣兩者。誘發(fā)混合特征可配置在沿多管式燃料噴嘴的每個(gè)管的長(zhǎng)度的任何位置處，并且可被大體描述為在管中形成擾流以促進(jìn)燃料-空氣混合的擾流器。在下面討論的實(shí)施例中，誘發(fā)混合特征在多管式燃料噴嘴的每個(gè)管的入口的背景下存在，但是誘發(fā)混合特征可配置在多管式燃料噴嘴的每個(gè)管的任何上游部分(例如，每個(gè)管長(zhǎng)度的最初0至50%)內(nèi)。誘發(fā)混合特征可包括與每個(gè)管集成或分開的各種結(jié)構(gòu)，諸如入口板、管的變形、添加的突起(例如，突片、尖頭或齒)、線、表面紋理或交叉地延伸到穿過(guò)管的流動(dòng)通路中的任何其它結(jié)構(gòu)。例如，誘發(fā)混合特征可包括在每個(gè)管的入口處擾流的一個(gè)或更多個(gè)入口特征。入口特征可配置在橫跨所有管延伸的混合增強(qiáng)入口板(例如，共用板或其它結(jié)構(gòu))上，或者每個(gè)單獨(dú)的管可具有其自身的入口特征。例如，帶有具有聯(lián)接于每個(gè)管的上游軸向端部的入口特征的孔口的入口板可影響進(jìn)入每個(gè)管的空氣流，并且因此影響離開多管式燃料噴嘴的燃料-空氣混合物。如下面討論的，入口板的每個(gè)孔口可具有可影響空氣流的入口特征(例如，突出部、楔形、剖面形狀、線性突出部)。入口特征可產(chǎn)生漩渦，形成渦流，增加湍流，或者另外改進(jìn)每個(gè)管內(nèi)的空氣流的混合而不改變管的直徑和/或長(zhǎng)度。進(jìn)入每個(gè)管的空氣流可為不同的，從而導(dǎo)致離開多管式燃料噴嘴的每個(gè)管的不同質(zhì)量的燃料-空氣混合物。因此，管之間的不同構(gòu)型的入口特征可影響多管式燃料噴嘴的燃料-空氣混合物，以在燃燒器中獲得期望的燃料-空氣混合物?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)向附圖，圖1示出了燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)10的實(shí)施例的方框圖，燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)10可包括根據(jù)本實(shí)施例的具有至少一個(gè)誘發(fā)混合特征13的混合增強(qiáng)入口板12。系統(tǒng)10包括壓縮機(jī)14(例如，一個(gè)或更多個(gè)壓縮機(jī)級(jí))、一個(gè)或更多個(gè)渦輪燃燒器16和渦輪18(例如，一個(gè)或更多個(gè)渦輪級(jí))。每個(gè)渦輪燃燒器16包括一個(gè)或更多個(gè)燃料噴嘴20(例如，具有入口板12的多管式燃料噴嘴)，其將燃料22(例如，液體和/或氣體燃料)和空氣24的混合物噴射到相應(yīng)渦輪燃燒器16中。壓縮機(jī)14通過(guò)進(jìn)氣口26接收空氣24，并且將壓縮空氣28引導(dǎo)到燃燒器16和燃料噴嘴20中。壓縮空氣28中的至少一些與燃料噴嘴20中的燃料22混合以形成用于在燃燒器16中燃燒的燃料-空氣混合物40。如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的，入口板12增強(qiáng)燃料22和空氣24在燃料噴嘴20內(nèi)(例如，在多管式燃料噴嘴20的每個(gè)管內(nèi))的混合，由此產(chǎn)生用于在燃燒器16中燃燒的更好燃料-空氣混合物40。燃燒的燃料-空氣混合物接著形成穿過(guò)渦輪18的熱加壓排氣30，由此在通過(guò)排出出口34離開之前驅(qū)動(dòng)渦輪軸32的旋轉(zhuǎn)。渦輪軸32進(jìn)而驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)14和諸如發(fā)電機(jī)的負(fù)載36的旋轉(zhuǎn)。如下面詳細(xì)討論的，燃料噴嘴20可為多管式燃料噴嘴，其包括接收燃料22和空氣24并在每個(gè)管內(nèi)將它們混合的多個(gè)大體平行的管(例如，10至1000個(gè)管)。在某些實(shí)施例中，每個(gè)燃料噴嘴20可為罐型噴嘴(例如，環(huán)形外本體)或扇形噴嘴(例如，楔形或截頂餡餅形外本體)。此外，每個(gè)燃燒器16可包括圍繞中心燃料噴嘴20(例如，圖2-4的噴嘴21)布置的多個(gè)周邊燃料噴嘴20。公開的實(shí)施例通過(guò)添加誘發(fā)混合特征13(諸如，每個(gè)管的上游端部處的入口特征)而增強(qiáng)在多管式燃料噴嘴20的每個(gè)管內(nèi)發(fā)生的燃料-空氣混合。圖1的實(shí)施例包括入口板12，其包括用于多管式燃料噴嘴20中的管中的每一個(gè)的誘發(fā)混合特征13(例如，入口特征)。因此，空氣24(例如，壓縮空氣28)可在進(jìn)入管中的每一個(gè)之前流動(dòng)穿過(guò)具有入口特征的孔口，由此干擾進(jìn)入管的空氣流。擾流進(jìn)而改進(jìn)每個(gè)管內(nèi)的燃料-空氣混合。在公開的實(shí)施例中，入口板12直接配置在多管式燃料噴嘴20中的每個(gè)管的上游軸向端部處，例如，直接附接于或鄰接上游軸向端部。由于多管式燃料噴嘴20的管中的改進(jìn)的燃料-空氣混合，故燃料噴嘴20可提供多個(gè)管之間的燃料-空氣混合的更受控的分布(例如，一致或特定分布曲線)，由此改進(jìn)燃燒效率和功率輸出，減少污染排放物并且減少燃燒器16中的不合乎需要的燃燒動(dòng)態(tài)。圖2是具有多個(gè)燃料噴嘴20的圖1的燃燒器16的實(shí)施例的截面?zhèn)纫晥D，每個(gè)燃料噴嘴包括具有誘發(fā)混合特征13的入口板12。燃燒器16包括外殼體或流動(dòng)套筒50、同軸地配置在流動(dòng)套筒50內(nèi)的襯套51、端蓋52、頭端53、頭端53的上游端部54和頭端53的下游端部56。多個(gè)燃料噴嘴20(例如，多管式燃料噴嘴)安裝在燃燒器16內(nèi)。每個(gè)燃料噴嘴20包括從上游端部54延伸到下游端部56的燃料導(dǎo)管58，以及下游端部56處的燃料噴嘴頭部59。燃料噴嘴頭部59包括容納多個(gè)管62(例如，10至1000個(gè)管)的燃料室60，多個(gè)管62包括在室60內(nèi)的燃料入口和沿入口板12在室60外部的空氣入口。在一些實(shí)施例中，每個(gè)燃料噴嘴頭部59包括環(huán)繞燃料室60的噴嘴壁61。如以上指出的，每個(gè)燃料噴嘴頭部59的噴嘴壁61可限定環(huán)形頭部、楔形或截頂餡餅形頭部或任何其它幾何形狀。不管頭部59的形狀，燃料22可從燃燒器16外部的源進(jìn)入燃料導(dǎo)管58，并且流動(dòng)至燃料噴嘴頭部59內(nèi)的燃料室60。一旦位于頭部59內(nèi)，則燃料進(jìn)入多個(gè)管62并且與穿過(guò)管62的空氣流混合。壓縮空氣28還通過(guò)入口板12與多個(gè)管62流體連接。壓縮空氣28經(jīng)由一個(gè)或更多個(gè)空氣入口66如由箭頭64大體指示地通過(guò)流動(dòng)套筒50進(jìn)入燃燒器16。穿過(guò)流動(dòng)套筒50的壓縮空氣28有助于冷卻襯套51以去除來(lái)自被襯套51環(huán)繞的燃燒室68內(nèi)的燃燒的熱。壓縮空氣28沿朝向端蓋52的沿軸向72的上游空氣流路徑70前進(jìn)。壓縮空氣28接著如由箭頭76大體指示地流動(dòng)到內(nèi)流動(dòng)路徑74中，并且沿在軸向80上的下游空氣流路徑78繼續(xù)行進(jìn)穿過(guò)入口板12進(jìn)入每個(gè)燃料噴嘴20的管束82(例如，管62)。在某些實(shí)施例中，每個(gè)燃料噴嘴20的管束82包括互相成大體平行偏置關(guān)系的多個(gè)管62，其中，管62中的至少一些或全部構(gòu)造成使壓縮空氣28和燃料22混合以形成用于噴射到燃燒室68中的燃料-空氣混合物40。燃料22朝向每個(gè)燃料噴嘴20的下游端部56(例如，燃料噴嘴頭部59)沿軸向80流動(dòng)穿過(guò)沿燃料流動(dòng)路徑84的每個(gè)燃料導(dǎo)管58。燃料導(dǎo)管58可穿過(guò)入口板12的中心區(qū)。燃料22進(jìn)入每個(gè)燃料噴嘴頭部59的燃料室60，其中，燃料轉(zhuǎn)移到多個(gè)管62中以與流動(dòng)穿過(guò)入口板12并進(jìn)入每個(gè)管62的上游端部的壓縮空氣28混合。在示出的實(shí)施例中，燃料噴嘴20的每個(gè)管62在其接收燃料22處的上游接收壓縮空氣28，由此將燃料22添加于壓縮空氣28的流。例如，每個(gè)管62可通過(guò)空氣入口在管62的上游端部(例如，上游軸向端部)處接收空氣28，然而管62通過(guò)燃料入口在更下游(例如，在管62的上游軸向端部下游的管62的長(zhǎng)度的5%至50%)接收燃料22。此外，入口板12構(gòu)造成在進(jìn)入管62的空氣28的流中(例如，在上游端部處)誘發(fā)混合，由此有助于促進(jìn)每個(gè)管62內(nèi)的空氣28與燃料22之間的混合。入口板12(例如，誘發(fā)混合特征13)可有助于控制進(jìn)入管62的空氣流的分布、湍流和使空氣28在每個(gè)管62內(nèi)與燃料22混合、從每個(gè)管62離開的最終燃料-空氣混合物40，以及燃料-空氣混合物40在用于每個(gè)燃料噴嘴20的多個(gè)管62之間的分布(例如，流動(dòng)速率和燃料/空氣比率)。假設(shè)空氣流28不均勻地流動(dòng)至每個(gè)燃料噴嘴20和頭端53內(nèi)的每個(gè)管62，則入口板12可有助于調(diào)節(jié)進(jìn)入燃料噴嘴20和管62的空氣流。例如，燃料導(dǎo)管58附近的管62可通過(guò)除了進(jìn)一步遠(yuǎn)離燃料導(dǎo)管58的其它管62之外的管62接收不同空氣流。同樣地，中心燃料噴嘴20、21中的管62可通過(guò)除了環(huán)繞中心燃料噴嘴20、21的周邊燃料噴嘴20之外的管62接收不同空氣流。雖然入口板12可配置在遠(yuǎn)離燃料噴嘴20的管62的偏置距離處以提供用于進(jìn)入管62的共用流的大體流調(diào)節(jié)，但是入口板12直接鄰近或附于管62的上游軸向端部的放置可提供適用于進(jìn)入每個(gè)單獨(dú)的管62的空氣流的特定流調(diào)節(jié)。換言之，直接鄰近或附于管62的上游軸向端部的入口板12可使用用于每個(gè)管62的誘發(fā)混合特征13獨(dú)立地控制每個(gè)管62內(nèi)的燃料-空氣混合，同時(shí)還有助于控制所有管62之間的分布或變化。入口板12的放置和操作在下面進(jìn)一步詳細(xì)地討論。圖3是包括多個(gè)燃料噴嘴20(例如，多管式燃料噴嘴)的燃燒器16的實(shí)施例的正視平面圖，每個(gè)燃料噴嘴20具有帶有用于管62的誘發(fā)混合特征13的入口板12。燃燒器16包括支承多個(gè)燃料噴嘴20的帽部件90。如示出的，燃燒器16包括居中地位于帽部件90內(nèi)并與燃燒器16的中心軸線92同軸的燃料噴嘴20(例如，中心燃料噴嘴21)。燃燒器16還包括繞著中心燃料噴嘴21周向地配置的多個(gè)燃料噴嘴20(例如，外燃料噴嘴94)。如示出的，6個(gè)外燃料噴嘴20、94環(huán)繞中心燃料噴嘴20、21。然而，在某些實(shí)施例中，燃料噴嘴20的數(shù)量以及燃料噴嘴20的布置可變化。每個(gè)燃料噴嘴20包括多個(gè)管62，并且因此每個(gè)燃料噴嘴20是多管式燃料噴嘴。如示出的，每個(gè)燃料噴嘴20的多個(gè)管62成多排96布置(例如，管62的同心環(huán))。排96具有繞著每個(gè)燃料噴嘴20的中心軸線98的同心布置，并且可朝向燃料噴嘴周邊102(例如，周壁)沿徑向100延伸。在某些實(shí)施例中，排96的數(shù)量、每個(gè)排96的管62的數(shù)量和多個(gè)管62的布置可變化。在某些實(shí)施例中，燃料噴嘴20中的每一個(gè)可包括在下面詳細(xì)討論的不同構(gòu)型的入口板12中的至少一個(gè)。在某些實(shí)施例中，僅中心燃料噴嘴20、21可包括不同的入口板12?？蛇x地，在某些實(shí)施例中，僅外燃料噴嘴20、94可包括不同的入口板12。在一些實(shí)施例中，中心燃料噴嘴21和外燃料噴嘴94兩者可包括不同的入口板12。此外，在一些實(shí)施例中，每個(gè)入口板12與其它入口板12分開?？蛇x地，一個(gè)或更多個(gè)噴嘴20可具有共同的入口板12。如在下面討論的，入口板12構(gòu)造成控制每個(gè)管62內(nèi)的燃料-空氣混合和各個(gè)燃料噴嘴20的多個(gè)管62之間的流分布。圖4是包括多個(gè)燃料噴嘴20(例如，多管式燃料噴嘴)的燃燒器16的另一個(gè)實(shí)施例的正視平面圖，每個(gè)燃料噴嘴20具有帶有用于管62的誘發(fā)混合特征13的入口板12。燃燒器16包括沿繞著軸線92的周向104繞著燃料噴嘴20周向地延伸的周邊支承件103。如示出的，燃燒器16包括中心燃料噴嘴20、21和繞著中心燃料噴嘴20、21周向地104配置的多個(gè)外燃料噴嘴20、106。如示出的，6個(gè)外燃料噴嘴106環(huán)繞中心燃料噴嘴20、21。然而，在某些實(shí)施例中，燃料噴嘴20的數(shù)量以及燃料噴嘴20的布置可變化。例如，外燃料噴嘴106的數(shù)量可為1至20、1至10或任何其它數(shù)量。燃料噴嘴20緊密地配置在周邊支承件103內(nèi)。因此，周邊支承件103的內(nèi)周邊107限定用于燃燒器16的圓形噴嘴區(qū)域108。燃料噴嘴20的噴嘴壁61包含整個(gè)圓形噴嘴區(qū)域108。每個(gè)外燃料噴嘴106包括非圓形周邊110。如示出的，周邊110包括具有兩個(gè)大體平行的側(cè)面112和114的楔形或截頂餡餅形。側(cè)面112和114為弧形，而側(cè)面116和118為線性(例如，沿徑向100分叉)。然而，在某些實(shí)施例中，外燃料噴嘴106的周邊110可包括其它形狀，例如，具有三個(gè)側(cè)面的餡餅形。每個(gè)外燃料噴嘴106的周邊110包括圓形噴嘴區(qū)域108的區(qū)。中心燃料噴嘴20、21包括周邊120(例如，圓形周邊)。在某些實(shí)施例中，周邊120可包括其它形狀，例如正方形、六邊形、三角形或其它多邊形。中心燃料噴嘴21的周邊120配置在定心在燃燒器16的中心軸線92上的圓形噴嘴區(qū)域108的中心部分122處。每個(gè)燃料噴嘴20(例如，21和106)包括多個(gè)管62。在圖4中，為了清楚，僅在燃料噴嘴20中的一些的部分上示出管62。如示出的，每個(gè)燃料噴嘴20的多個(gè)管62成多排96布置。外燃料噴嘴106的管62的排96具有繞著燃燒器16的中心軸線92的同心布置。中心燃料噴嘴20、21的管62的排96也具有繞著燃燒器16的中心軸線92的同心布置。在某些實(shí)施例中，排96的數(shù)量、每排96的管62的數(shù)量和多個(gè)管62的布置可變化。燃料噴嘴20可包括在下面詳細(xì)討論的不同構(gòu)型的入口板12中的至少一個(gè)。在某些實(shí)施例中，僅中心燃料噴嘴21可包括不同的入口板12。可選地，在某些實(shí)施例中，僅外燃料噴嘴106可包括不同的入口板12。在一些實(shí)施例中，中心燃料噴嘴21和外燃料噴嘴106兩者可包括不同的入口板12。如下面討論的，入口板12構(gòu)造成控制每個(gè)管62內(nèi)的燃料-空氣混合和各個(gè)燃料噴嘴20的多個(gè)管62之間的流分布。壓縮空氣28(例如，空氣流132)可在與以上討論的燃料噴嘴20中的燃料22混合之前進(jìn)入管62的上游軸向入口130。圖5是構(gòu)造成安裝在圖1-4的燃料噴嘴20中的管62中的一個(gè)的實(shí)施例的圖，示出了具有配置在管62的上游軸向入口130處的誘發(fā)混合特征13的入口板12。入口板12(具有誘發(fā)混合特征13)可專用于單獨(dú)的管62，或者入口板12可為多個(gè)管62中的一些或全部所共用。在任一構(gòu)型中，入口板12包括交叉地延伸到管62的流動(dòng)路徑中的至少一個(gè)誘發(fā)混合特征13(例如，突起、突片、齒、擾流器等)。在示出的實(shí)施例中，入口板12包括繞著管62的周壁134(例如，環(huán)形側(cè)壁)布置的多個(gè)誘發(fā)混合特征13，其中，誘發(fā)混合特征13直接配置在管62的上游軸向入口130處。然而，誘發(fā)混合特征13可配置在管62的任何上游部分129處，使得空氣流132穿過(guò)在用于燃料22的燃料入口131上游的誘發(fā)混合特征13。因此，誘發(fā)混合特征13有助于促進(jìn)空氣流132(例如，壓縮空氣28)在作為燃料-空氣混合物40排放之前在管62內(nèi)與燃料22的混合。出于討論的目的，在沒(méi)有入口板12及其相關(guān)的誘發(fā)混合特征13的情況下，管62內(nèi)的燃料-空氣混合可受到一定限制并且基于管62的若干設(shè)計(jì)參數(shù)。通常，湍流流體流可提供比層流更大的混合量。對(duì)于進(jìn)入不具有入口板12的管62的流而言，通過(guò)擴(kuò)散的適度混合可由于管62的周壁134附近的主要層流而在該區(qū)中發(fā)生，而上游軸向入口130附近的大部分混合可為由進(jìn)入的流體射流的湍流引起的管62的中心附近(即，沿其縱向軸線136)的射流驅(qū)動(dòng)的混合。在沒(méi)有入口板12的情況下，射流驅(qū)動(dòng)的混合對(duì)于在大約2至10之間的長(zhǎng)度138與直徑140(L/D)的比率而言可為主要的；然而，其可被主要限制于管62繞著縱向軸線136的中心區(qū)。在沒(méi)有入口板12的情況下，由于管62與流體之間的摩擦而產(chǎn)生的擴(kuò)散混合和長(zhǎng)度混合可在L/D比率大于大約10時(shí)變成主要的。在沒(méi)有入口板12的情況下，大約15至20的L/D的混合長(zhǎng)度可用于通過(guò)管62的出口142實(shí)現(xiàn)充分混合。例如，在沒(méi)有入口板12的情況下，對(duì)于小于20的L/D比率而言，壓縮空氣28和燃料22可僅被部分混合，其中，離開中心部分(例如，沿軸線136)的燃料-空氣混合物40比從周壁134附近離開的燃料-空氣混合物40更好地混合。然而，在沒(méi)有入口板12的情況下，L/D比率可需要為甚至更大的以確保期望水平的混合，以使混合物40足夠穩(wěn)健以適應(yīng)燃料組分、溫度和壓力的變化。管62的L/D比率可通過(guò)減小每個(gè)管62的直徑140并且/或者增大每個(gè)管62的長(zhǎng)度138而增大，然而減小直徑140和增大長(zhǎng)度138存在某些缺點(diǎn)。例如，具有小直徑140的管62可由于摩擦而具有顯著的壓力損失，并且可不能運(yùn)送與具有大直徑140的管62相同的流量。另外，大量小直徑管62可為龐大、昂貴、維護(hù)或修理復(fù)雜的，并且需要比較少數(shù)量的較大直徑管62更多的加工和處理。較長(zhǎng)的管62可為昂貴的，并且/或者占據(jù)比可對(duì)于特定應(yīng)用而言期望的更多的用于充分混合的線性空間。因此，通過(guò)調(diào)整L/D比率而實(shí)現(xiàn)的任何混合增強(qiáng)可受到一定限制并且為昂貴的。不過(guò)，徹底混合的燃料-空氣混合物40可實(shí)現(xiàn)燃燒器16內(nèi)的最佳燃燒。在公開的實(shí)施例中，具有其誘發(fā)混合特征13的入口板12解決了通過(guò)調(diào)整前述參數(shù)(例如，L/D比率)而改進(jìn)混合的限制。入口板12的誘發(fā)混合特征13構(gòu)造成干擾管62的入口130附近的流，以改進(jìn)混合并且/或者利用較短長(zhǎng)度138的管62提供相似的混合。如由曲線144示出的，入口板12的誘發(fā)混合特征13在燃料入口131上游的空氣流132中產(chǎn)生大規(guī)模渦旋和/或小規(guī)模渦流(例如，湍流或回旋流144)，由此在燃料22流動(dòng)穿過(guò)入口131進(jìn)入管62時(shí)顯著地增加燃料22的混合。在某些實(shí)施例中，入口板12的誘發(fā)混合特征13可配置在離燃料入口131的軸向偏置距離146處，其中，軸向偏置距離146為管62的全長(zhǎng)138的大約0至75%、10%至50%或15%至25%。在軸向入口130附近產(chǎn)生的回旋流144可干擾軸向入口130附近的任何層流流體流的全部或一部分，由此改進(jìn)遍及管62的混合?；匦?44可增強(qiáng)橫跨管62的整個(gè)直徑140的混合，由此確保燃料-空氣混合物40在離開管62之后更均勻。如認(rèn)識(shí)到的，回旋流144可大體為與從入口130到出口142穿過(guò)管62的流132的方向相反的旋轉(zhuǎn)流的區(qū)?；匦?44為補(bǔ)充以上詳細(xì)討論的射流驅(qū)動(dòng)混合、擴(kuò)散混合和長(zhǎng)度混合的混合驅(qū)動(dòng)器。此外，回旋流144可為獨(dú)立于L/D比率的混合驅(qū)動(dòng)器。例如，具有由誘發(fā)混合特征13產(chǎn)生的回旋流144的短管62可具有比不具有這種附加誘發(fā)混合特征13的較大長(zhǎng)度138和/或較小直徑140的管62更好的混合質(zhì)量和穩(wěn)健性。增加燃料-空氣混合物40的穩(wěn)健性還可容許燃料噴嘴20利用不同燃料22操作并在不同溫度和壓力下以改進(jìn)的特性操作。此外，裝備有入口板12的燃料噴嘴20還可以以改進(jìn)的混合性能在燃料-空氣混合物40的較寬范圍內(nèi)操作。圖6-11是入口板12的圖，示出了誘發(fā)混合特征13的各種實(shí)施例。如示出的，入口板12的每個(gè)實(shí)施例包括具有至少一個(gè)交叉擾流或擾流器160的誘發(fā)混合特征13。每個(gè)擾流器160配置在入口板12的孔口162中，以改進(jìn)管62中的混合?？卓?62大體與管62的軸向入口130對(duì)齊(例如，同軸或同心)，并且可具有與管62大致相同的直徑140。然而，擾流器160以管62的直徑140的大約1%至100%、5%至75%、10%至50%或15%至25%的距離例如沿徑向165向內(nèi)延伸超出管62的周壁134的外邊界。擾流器160可包括入口板12的從孔口162的周邊166進(jìn)入孔口162的任何類型的突出部164，其可改變進(jìn)入每個(gè)管62的空氣流132的全部或一部分。例如，擾流器160可包括線、網(wǎng)格或網(wǎng)狀物、齒、矩形突片、三角形突片、表面紋理或凹槽或它們的任何組合。擾流器160在每個(gè)管62中產(chǎn)生回旋流144(例如，大規(guī)模渦旋和/或小規(guī)模渦流)，由此改進(jìn)每個(gè)管62中的混合并且/或者將某些流動(dòng)特性給予空氣流132。在穿過(guò)入口板12之后，空氣流132基本上立即以回旋流144進(jìn)入管62，回旋流144接著便于與通過(guò)燃料入口131(例如，1至100個(gè)入口)進(jìn)入的燃料22的燃料-空氣混合。在一些實(shí)施例中，入口板12聯(lián)接于多個(gè)管62，使得入口板12直接鄰接并且/或者環(huán)繞每個(gè)管62的上游軸向入口130。例如，入口板12可焊接、硬焊或螺栓連接在適當(dāng)?shù)奈恢?，使得孔?60直接通向管62的入口130。在一個(gè)實(shí)施例中，入口板12包括凹入的凹槽167，其接收每個(gè)管62的軸向入口130并與其一起密封。在另一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)管62可螺紋連接到入口板12中。此外，每個(gè)板12可包括用于單個(gè)管62的單個(gè)孔口162和相關(guān)的突出部164，或者每個(gè)板12可具有多個(gè)孔口162和相關(guān)的突出部164以容納多個(gè)管62。圖6是帶有具有誘發(fā)混合特征13(例如，擾流器160)的入口板12的管62的實(shí)施例的局部透視圖，誘發(fā)混合特征13包括進(jìn)入孔口162的成形為楔形部或三角翼突出部168的突出部164。該楔形部168可在于軸向入口130處進(jìn)入到管62中的空氣流132中產(chǎn)生回旋流144。單個(gè)楔形部168可影響局部區(qū)或整個(gè)管62內(nèi)的混合，同時(shí)僅妨礙穿過(guò)孔口162的空氣流132的一部分。在誘發(fā)混合特征13下游，燃料入口131可延伸穿過(guò)管62的周邊134，并且將燃料22噴射到空氣流132中。在另一個(gè)實(shí)施例中，擾流器160可包括如圖7所示地突出到孔口162中的多個(gè)楔形部168。圖7是具有誘發(fā)混合特征13(例如，擾流器160)的入口板12的實(shí)施例的正視圖，誘發(fā)混合特征13包括繞著孔口162和管62的軸線136隔開的成形為楔形部或三角翼突出部168的多個(gè)突出部164。多個(gè)楔形部168可通過(guò)誘發(fā)比單個(gè)楔形部168更多的回旋流144而改進(jìn)管62內(nèi)的混合。在該實(shí)施例中，每個(gè)楔形部168可以以管62的直徑140的大約5%至40%或10%至25%的徑向距離朝向軸線136向內(nèi)沿徑向165延伸。圖8是具有誘發(fā)混合特征13(例如，擾流器160)的入口板12的實(shí)施例的正視圖，誘發(fā)混合特征13包括向孔口162和管62的軸線136會(huì)聚的多個(gè)突出部164(例如，4個(gè)突出部)。換言之，突出部164可互相交叉地延伸，同時(shí)還互相相交以限定網(wǎng)格或網(wǎng)狀物170。例如，網(wǎng)狀物170可包括第一交叉部件172和第二交叉部件174，第一交叉部件172和第二交叉部件174成垂直或其它的交叉關(guān)系互相交叉以限定“X”形網(wǎng)狀物170或“+”形網(wǎng)狀物。以該方式，網(wǎng)狀物170限定孔口162的4個(gè)扇區(qū)或象限，其中，象限由部件172和174劃分。圖9是具有誘發(fā)混合特征13(例如，擾流器160)的入口板12的實(shí)施例的正視圖，誘發(fā)混合特征13包括橫跨孔口162和管62大體互相平行的多個(gè)突出部164(例如，兩個(gè)突出部178和180)。換言之，突出部164可限定格柵176。例如，格柵176可包括將孔口162劃分為多個(gè)平行扇區(qū)(例如，三個(gè)扇區(qū))的第一平行部件178和第二平行部件180。在其它實(shí)施例中，任何數(shù)量的平行部件(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多)可按平行布置橫跨孔口162配置。在其它實(shí)施例中，突出部164可將孔口162劃分為多個(gè)非平行的扇區(qū)。圖10和圖11是具有誘發(fā)混合特征13(例如，擾流器160)的入口板12的另一個(gè)實(shí)施例的俯視圖和側(cè)視圖，誘發(fā)混合特征13包括既沿徑向165又沿軸向80延伸到管62中的突出部164。與圖6的實(shí)施例相似，圖10和圖11的突出部164為還包括彎曲或成角度的部分184的單個(gè)楔形突出部182。圖11的成角度的部分184遠(yuǎn)離板12的平面186沿下游軸向80成角度或彎曲，但是成角度的部分184的其它實(shí)施例可遠(yuǎn)離板12的平面186沿上游軸向186成角度或彎曲。該成角度的部分同樣可適用于以上參考圖1-9提出的實(shí)施例中的任何一個(gè)。例如，圖5-9的誘發(fā)混合特征13(例如，擾流器160)中的每一個(gè)可包括向上成角度的部分和/或向下成角度的部分，以增強(qiáng)入口130處的混合。在某些實(shí)施例中，誘發(fā)混合特征13(例如，擾流器160)可與入口板12一體地形成(例如，單件式)，而誘發(fā)混合特征13(例如，擾流器160)的其它實(shí)施例可與入口板12分開但附接于入口板12。在板12的單件式結(jié)構(gòu)中，誘發(fā)混合特征13(例如，擾流器160)可通過(guò)沖孔、鑄造、加工或另外從板12去除至少一些材料以形成孔口162同時(shí)保留孔口162中的至少一些材料以限定突出部164而形成。在一些實(shí)施例中，可采用直接金屬激光燒結(jié)(DMLS)或其它添加制作技術(shù)來(lái)形成具有擾流器160的入口板12。此外，突出部164的成角度的部分184可同時(shí)或分開地形成在板12上。例如，單次沖孔操作可同時(shí)形成孔口162、突出部164和突出部164的成角度的部分184。然而，任何合適的技術(shù)可用于形成突出部164。在其它實(shí)施例中，突出部可經(jīng)由焊接、硬焊、螺栓或其它緊固件附接于板12。另外，入口板12可聯(lián)接于流動(dòng)套筒50、燃料導(dǎo)管58或燃料噴嘴20。在一些實(shí)施例中，入口板12的每個(gè)孔口162可對(duì)應(yīng)于管62。在實(shí)施例中，每個(gè)孔口162與管束82的對(duì)應(yīng)管62同心。在該實(shí)施例中，利用具有與管62同心的孔口162的入口板12，擾流器160可改變進(jìn)入每個(gè)管62的空氣流132?？蛇x地，入口板12的每個(gè)孔口162可不與管束82的每個(gè)相應(yīng)管62同心，而是每個(gè)孔口162的周邊166可部分地在每個(gè)管62的軸向入口130上面延伸。例如，每個(gè)管軸線136可從孔口軸線偏置，由此使周邊166在軸向入口130上面延伸。入口板12的該構(gòu)型可使每個(gè)孔口162的擾流器160和在軸向入口130上面延伸的周邊166兩者改變進(jìn)入管62的空氣流132。不同構(gòu)型的入口板12可用于形成用于不同燃料噴嘴20的不同質(zhì)量的燃料-空氣混合物40。圖12示出了具有多個(gè)孔口162的入口板12的一部分的實(shí)施例，孔口162具有在入口板下游的多個(gè)管62之間的不同構(gòu)型的入口特征(例如，擾流器160)。在實(shí)施例中，第一排190的每個(gè)孔口162可具有進(jìn)入孔口162的單個(gè)突出部164(例如，圖6)，第二排192的每個(gè)孔口162可具有橫跨孔口162的網(wǎng)狀物170(例如，圖8)，而第三排194的每個(gè)孔口162可具有繞著孔口162隔開的多個(gè)楔形突出部182(例如，圖7)。橫跨入口板12的不同構(gòu)型的擾流器160不受限于孔口162的排(例如，190、192和194)。例如，入口板12的第一區(qū)段198的孔口162可具有第一擾流器160，第二區(qū)段200的孔口162可具有第二擾流器160，而第三區(qū)段202的孔口162可具有第三擾流器160。相同擾流器160的方位還可橫跨入口板12不同。一些擾流器160可比其它擾流器更加改進(jìn)管62內(nèi)的混合。在一些實(shí)施例中，擾流器160可選擇性地放置成產(chǎn)生用于每個(gè)噴嘴20的特定燃料-空氣混合物40。一些擾流器160可向燃料-空氣混合物40提供特定空氣流特性(例如，漩渦方向、快速混合)，其使噴射的燃料-空氣混合物40對(duì)于某些狀態(tài)而言更穩(wěn)健。在一些實(shí)施例中，具有特定擾流器160的入口板12可配置在某些管62的入口處，該入口將燃料-空氣混合物40噴射到燃燒室68的呈現(xiàn)這種狀態(tài)的區(qū)中。例如，如果燃燒室68的鄰近中心燃料噴嘴21的區(qū)呈現(xiàn)再循環(huán)，并且具有成角度的部分184的楔形突出部182在燃料-空氣混合物40中產(chǎn)生減少再循環(huán)的漩渦，則用于中心燃料21的入口板12的孔口162可包括具有成角度的部分184的楔形突出部182。在其它實(shí)施例中，每個(gè)孔口162可基于管62在燃料噴嘴20和/或燃燒器16內(nèi)的位置而包括用于每個(gè)管62的不同類型的擾流器160。因此，每個(gè)燃料噴嘴20可包括任何數(shù)量(例如，1至100或更多)的不同類型的擾流器164，以控制在多個(gè)管62之間的總體流分布和燃料-空氣混合。如以上指出的，管62內(nèi)的混合可被管62在燃料噴嘴20內(nèi)的位置影響。例如，與噴嘴20的周邊102附近的管62相比，射流驅(qū)動(dòng)混合可在每個(gè)噴嘴20的中心軸線98附近的管62的入口中為更加主要的。這可導(dǎo)致較不徹底地混合的燃料-空氣混合物40。同樣地，與燃燒器16的周邊附近的管62相比，射流驅(qū)動(dòng)混合可在燃燒器16的中心軸線92附近的管62中為更加主要的。用于呈現(xiàn)該特性的每個(gè)管62的孔口162可包括特定擾流器160以應(yīng)對(duì)該特性，并且通過(guò)在管62內(nèi)形成湍流而改進(jìn)用于相應(yīng)管62的混合。雖然已參考圖1-10示出和描述誘發(fā)混合特征13(例如，擾流器160)的特定實(shí)施例，但是擾流器160可包括進(jìn)入孔口162的任何類型、形狀或樣式的突出部164，包括旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(例如，圖7)和不對(duì)稱的突出部(例如，圖6)、規(guī)則和不規(guī)則的形狀、與其它混合特征相交的混合特征(例如，圖9)，以及橫跨孔口162的全部或一部分的混合特征(例如，圖9和圖10)。該書面的描述使用實(shí)例以公開本發(fā)明(包括最佳模式)，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明(包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并執(zhí)行任何并入的方法)。本發(fā)明的可專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實(shí)例。如果這些其它實(shí)例具有不與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果這些其它實(shí)例包括與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言無(wú)顯著差別的等同結(jié)構(gòu)元件，則這些其它實(shí)例意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。