用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃燒器的聲阻尼系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，并且更具體地，涉及用于抑制在燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)中的火焰筒中的縱向模式動力的聲阻尼系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)典型地包括多個(gè)位于壓氣機(jī)下游和渦輪組件上游的火焰筒。在操作過程中，縱向模式動力常發(fā)生在火焰筒中，如圖1-3中所示。縱向模式動力通常起源于在火焰筒中的空氣流路的入口并且向下游行進(jìn)到渦輪入口。動力限制燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的調(diào)諧靈活性，以便在較低的排放操作，這是對較新的燃?xì)鉁u輪不斷增加的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]下面敘述的是本發(fā)明的簡短概要，其解決了上述問題，并且提供了如本文體現(xiàn)和廣泛描述的根據(jù)本發(fā)明的目的的好處和優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明涉及聲學(xué)阻尼燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)，具有帶有聲阻尼諧振器系統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃燒器。該聲阻尼諧振器系統(tǒng)可以由在外殼體處定位在燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃燒器內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)諧振器形成，在燃燒器內(nèi)沿周向延伸。諧振器可定位在火焰筒的頭部區(qū)域。在一種實(shí)施方式中，諧振器可以被定位在接近在外殼體和限定所述燃燒器的至少一部分的上游壁之間的交點(diǎn)處。該聲阻尼諧振器系統(tǒng)可以減輕縱向模式動力從而增加發(fā)動機(jī)運(yùn)行范圍和減少排放。
[0004]具有聲阻尼諧振器系統(tǒng)的渦輪發(fā)動機(jī)可以包括位于壓氣機(jī)下游的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃燒器，并且由限定火焰筒的一個(gè)或多個(gè)外殼體和附連到外殼體的至少一個(gè)上游壁形成。燃料噴嘴組件的一個(gè)或多個(gè)燃料噴嘴可延伸到燃燒器。諧振器可以在外殼體處定位在燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃燒器內(nèi)，并且可以在燃燒器內(nèi)沿周向延伸。諧振器還可以位于從燃料噴嘴組件的至少一個(gè)外壁徑向向外，并且諧振器可以接觸上游壁。
[0005]在一種實(shí)施方式中，諧振器可以接觸上游壁和限定火焰筒的外殼體。在另一實(shí)施方式中，諧振器可以附連到火焰筒的外殼體以及上游壁。諧振器還可以定位在上游壁，并且可以在燃燒器內(nèi)沿周向延伸。諧振器還可以定位在上游壁和限定所述火焰筒的外殼體的交點(diǎn)處。在又一種實(shí)施方式中，諧振器可以定位在從燃料噴嘴組件的至少一個(gè)外壁徑向向外。
[0006]—個(gè)或多個(gè)諧振器頸部可以在諧振器和燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的燃燒器之間延伸。諧振器頸部可以接觸諧振器以及上游壁和限定所述火焰筒的外殼體的交點(diǎn)。
[0007]諧振器可具有許多不同的配置。諧振器可僅部分地周向圍繞燃燒器延伸。還可以有徑向定位于燃料噴嘴組件周圍的兩個(gè)或多個(gè)諧振器。在至少一個(gè)實(shí)施方式中，諧振器可以是彎曲的。更具體地，諧振器可以是圍繞軸線彎曲，該軸線延伸穿過燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃燒器的縱向軸線并且可以被定位成與燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃燒器的縱向軸線正交。在另一實(shí)施方式中，諧振器可以在限定所述火焰筒的外殼體和上游壁之間線性地延伸。
[0008]在使用期間，聲阻尼系統(tǒng)可能會抑制縱向模式的燃燒室動力，由此允許燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的工作范圍增加。聲阻尼系統(tǒng)可以通過在頭端處創(chuàng)建更均勻的流動和通過創(chuàng)建更好混合的下游，而被用作流動調(diào)節(jié)器。
[0009]這些和其它優(yōu)點(diǎn)以及目的將在本發(fā)明下述的詳細(xì)描述中更加顯而易見審查。
【附圖說明】
[0010]包含在說明書中并形成其一部分的附圖示出了目前公開的本發(fā)明的實(shí)施方式，并且與描述一起，公開了本發(fā)明的原理。
[0011]圖1是燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的傳統(tǒng)火焰筒的截面?zhèn)纫晥D。
[0012]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的動態(tài)壓力對頻率的縱向模式動力的曲線圖。
[0013]圖3是燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的火焰筒的橫截面?zhèn)纫晥D。
[0014]圖4是在圖3中細(xì)節(jié)5處截取的定位火焰筒內(nèi)的聲學(xué)阻尼系統(tǒng)的局部橫截面?zhèn)纫晥D。
[0015]圖5是定位在形成圖4所示的火焰筒的外殼體內(nèi)的諧振器的側(cè)視圖。
[0016]圖6是定位于臨近到燃燒器的入口的火焰筒的徑向外壁處的諧振器局部剖視圖
[0017]圖7是定位于臨近到燃燒器的入口的火焰筒的徑向外壁的另一個(gè)諧振器局部剖視圖
[0018]圖8是具有位于燃燒器入口處轉(zhuǎn)角內(nèi)側(cè)的諧振器的聲阻尼系統(tǒng)的又一個(gè)實(shí)施方式局部橫截面?zhèn)纫晥D。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖3-8所示，本發(fā)明涉及具有帶有聲阻尼諧振器系統(tǒng)14的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃燒器12的聲學(xué)阻尼燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10。聲阻尼諧振器系統(tǒng)14可以由如下的一個(gè)或多個(gè)諧振器16形成，諧振器在外殼體18處定位在燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃燒器12內(nèi)并且在燃燒器12內(nèi)沿著周向延伸。諧振器16可以被定位在火焰筒22的頭部區(qū)域20。在一種實(shí)施方式中，諧振器16可以被定位成靠近外殼體18和限定燃燒器12的至少一部分的上游壁26之間的交點(diǎn)24。聲阻尼諧振器系統(tǒng)14可以減輕縱向模式動力從而增加發(fā)動機(jī)運(yùn)行范圍和減少排放。
[0020]聲阻尼諧振器系統(tǒng)14可定位在燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10內(nèi)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10可以是具有燃燒器的任何渦輪發(fā)動機(jī)。在至少一種實(shí)施方式中，聲阻尼諧振器系統(tǒng)14可定位在具有一個(gè)或多個(gè)環(huán)管燃燒器12的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)10中。在至少一種實(shí)施方式中，燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃燒器12可以定位在壓氣機(jī)的下游。壓氣機(jī)可具有任何恰當(dāng)?shù)呐渲?。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃燒器12可以從限定了火焰筒22的一個(gè)或多個(gè)外殼體18和一個(gè)或多個(gè)可被附連到外殼體18的上游壁26形成。一個(gè)或多個(gè)燃料噴嘴30可延伸到燃燒器12。燃料噴嘴30可具有任何適當(dāng)?shù)呐渲谩?br>[0021]諧振器16可以在外殼體18處定位在燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃燒器12中，并且可以在燃燒器12內(nèi)沿周向延伸。諧振器16可以定位成從燃料噴嘴組件32徑向向外。該燃料噴嘴組件32可包括外壁34，它環(huán)繞所述燃料噴嘴30的至少一部分。外壁34可具有大致圓筒形的形狀，其具有開放的遠(yuǎn)端端部36。諧振器16可以置于從外壁34徑向向外。諧振器16還可以相對于外壁橫向地延伸，如圖8所示。
[0022]諧振器16可以位于從殼體的外壁34徑向外側(cè)，并且可以接觸上游壁26。在另一實(shí)施方式中，諧振器16可接觸上游壁26和火焰筒22的外殼體18兩者。在再另一個(gè)實(shí)施方式中，諧振器16可以附接到上游壁26或外殼體18，或兩者。諧振器16可以附連到火焰筒22的外殼體18以及上游壁26。
[0023]在一種實(shí)施方案中，如圖6-8，諧振器16可以被定位在上游壁26處，并且可以在燃燒器12內(nèi)沿周向延伸。諧振器16可以接觸上游壁26和限定了火焰筒22的外殼體18。諧振器16可以被定位在上游壁