用于空氣協(xié)助的燃料噴射的燃料噴嘴結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種燃料噴嘴，包括：外本體(36)，其平行于中心線軸線(26)延伸，具有大體上圓柱形外表面(88)、前端(82)和后端(84)，以及穿過外表面(88)的多個開口(94)；與外本體(36)協(xié)作以限定環(huán)形空間(96)的外本體(36)內(nèi)的內(nèi)本體(32)；環(huán)形空間(96)內(nèi)的主噴射環(huán)(24)，主噴射環(huán)(24)包括從其延伸的燃料柱(104)；各個燃料柱(104)，其與開口(94)中的一個對準(zhǔn)，并且由與環(huán)形空間(96)連通的周邊間隙(110)與開口(94)分開；主噴射環(huán)(24)中的周向主燃料通道(76)；以及多個主燃料孔口(78)，各個孔口(78)與主燃料通道(76)連通，并且延伸穿過燃料柱(104)中的一個。
【專利說明】用于空氣協(xié)助的燃料噴射的燃料噴嘴結(jié)構(gòu)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
本申請請求享有當(dāng)前未決的2013年12月23日提交的美國臨時專利申請61/920，002的權(quán)益。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃料噴嘴，并且更具體地涉及用于排出和吹掃燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃料噴嘴的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]飛行器燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)包括燃燒器，其中燃燒焚燒來將熱輸入至發(fā)動機(jī)循環(huán)。典型燃燒器并入一個或更多個燃料噴射器，其功能在于將液體燃料引入到空氣流中，使得其可霧化和焚燒。
[0004]分級燃燒器開發(fā)成以低污染、高效率、低成本、高發(fā)動機(jī)輸出和良好發(fā)動機(jī)可操作性操作。在分級燃燒器中，燃燒器的噴嘴能夠操作成通過兩個或更多個分立級選擇性地噴射燃料，各個級由燃料噴嘴內(nèi)的獨立燃料流動路徑限定。例如，燃料噴嘴可包括連續(xù)地操作的引導(dǎo)級，以及僅在較高發(fā)動機(jī)功率水平下操作的主級。燃料流速還可能夠在級中的各個內(nèi)變化。
[0005]主級包括具有多個燃料噴射端口的環(huán)形主噴射環(huán)，該多個燃料噴射端口通過包繞的中心體將燃料排放到旋流混合器空氣流中。關(guān)于該類型的燃料噴嘴的需要在于確保燃料不吸入到其中其可點燃而引起內(nèi)部損壞和可能的不穩(wěn)定操作的燃料噴嘴內(nèi)的空隙中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]該需要由本發(fā)明解決，本發(fā)明提供了一種并入構(gòu)造成生成空氣流的噴射結(jié)構(gòu)的燃料噴嘴，該空氣流吹掃和協(xié)助燃料流滲透到高速空氣流中。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的燃料噴嘴設(shè)備包括:環(huán)形外本體，外本體平行于中心線軸線延伸，外本體具有在前端與后端之間延伸的大體上圓柱形的外表面，并且具有穿過外表面的多個開口 ；設(shè)置在外本體內(nèi)，與外本體協(xié)作來限定環(huán)形空間的環(huán)形內(nèi)本體;設(shè)置在環(huán)形空間內(nèi)的環(huán)形主噴射環(huán)，主噴射環(huán)包括從其沿徑向向外延伸的燃料柱的環(huán)形陣列；各個燃料柱與外本體中的開口中的一個對準(zhǔn)，并且由與環(huán)形空間連通的周邊間隙與開口分開;沿周向方向在主噴射環(huán)內(nèi)延伸的主燃料通道；以及多個主燃料孔口，各個主燃料孔口與主燃料通道連通，并且延伸穿過燃料柱中的一個。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，各個開口與形成在外本體的內(nèi)表面上的圓錐形井入口連通;并且各個燃料柱在形狀上為截頭圓錐形，并且包括圓錐形側(cè)表面和平面徑向面向的外表面，其中周邊間隙限定在井入口與側(cè)表面之間。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，各個燃料柱包括限定圓柱形側(cè)表面的周壁和從周壁的遠(yuǎn)端表面沿徑向向內(nèi)凹入以限定噴霧井的沿徑向面向外的底部;并且周邊間隙限定在開口與側(cè)表面之間。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，燃料柱沿徑向向外延伸超過外本體的外表面。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，凹形倒角設(shè)置在燃料柱與主噴射環(huán)之間的接合部處。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，凸形彎曲倒角毗鄰開口形成在外本體中。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，協(xié)助端口在周壁與底部的交點附近形成在周壁中。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，各個燃料柱在平面視圖中為長形的，并且包括限定側(cè)表面的周壁和從周壁的遠(yuǎn)端表面沿徑向向內(nèi)凹入以限定噴霧井的沿徑向面向外的底部;并且周邊間隙限定在開口與側(cè)表面之間。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，燃料柱中的至少一個并入沿平行于遠(yuǎn)端表面的線延伸的斜面形斜接口，斜接口具有在噴霧井處的最大徑向深度，并且沿徑向高度向外成錐形，在遠(yuǎn)離噴霧井的一定距離處連結(jié)遠(yuǎn)端表面。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，各個燃料柱的周壁在平面視圖中為跑道形。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，設(shè)備還包括:設(shè)置在內(nèi)本體內(nèi)的包括最小直徑的喉部的環(huán)形文氏管；設(shè)置在文氏管內(nèi)的環(huán)形分流器;在文氏管與分流器之間延伸的外旋流導(dǎo)葉的陣列；設(shè)置在分流器內(nèi)的引導(dǎo)燃料噴射器；以及在分流器與引導(dǎo)燃料噴射器之間延伸的內(nèi)旋流導(dǎo)葉的陣列。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，設(shè)備還包括:能夠操作成在變化的流速下供應(yīng)液體燃料流的燃料系統(tǒng);聯(lián)接在燃料系統(tǒng)與引導(dǎo)燃料噴射器之間的引導(dǎo)燃料導(dǎo)管；以及聯(lián)接在燃料系統(tǒng)與主噴射環(huán)之間的主燃料導(dǎo)管。
【附圖說明】
[0019]本發(fā)明可通過參照連同附圖進(jìn)行的以下描述來最佳地理解，在該附圖中:
圖1為根據(jù)本發(fā)明的方面構(gòu)造的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃料噴嘴的示意性截面視圖；
圖2為圖1的燃料噴嘴的一部分的放大視圖，示出了其主燃料噴射結(jié)構(gòu)；
圖3為圖2中所示的燃料噴射結(jié)構(gòu)的俯視平面視圖；
圖4為燃料噴嘴的一部分的截面視圖，示出了備選的主燃料噴射結(jié)構(gòu)；
圖5為圖4中所示的燃料噴射結(jié)構(gòu)的俯視平面視圖；
圖6為燃料噴嘴的一部分的截面視圖，示出了備選的主燃料噴射結(jié)構(gòu)；以及圖7為圖6中所示的燃料噴射結(jié)構(gòu)的俯視平面視圖。
【具體實施方式】
[0020]大體上，本發(fā)明提供一種具有噴射環(huán)的燃料噴嘴。主噴射環(huán)并入噴射結(jié)構(gòu)，其構(gòu)造成生成穿過包繞燃料孔口的受控間隙的空氣流，其使燃料從主噴射環(huán)流動，并且有助于燃料流從燃料孔口滲透到高速空氣流中。
[0021 ]現(xiàn)在，參照附圖，其中相同的附圖標(biāo)記遍及各個視圖表示相同元件，圖1繪出了構(gòu)造成將液體烴燃料噴射到燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃燒器(未示出)的空氣流中的類型的燃料噴嘴10的示例。燃料噴嘴10為〃分級〃類型的，意味著其能夠操作成將燃料選擇性地噴射穿過兩個或更多個分立的級，各個級由燃料噴嘴10內(nèi)的獨立燃料流動路徑限定。燃料流速還可能夠在級中的各個內(nèi)變化。
[0022]燃料噴嘴10連接于已知類型的燃料系統(tǒng)12，其能夠操作成根據(jù)操作需要在變化的流速下供應(yīng)液體燃料流。燃料系統(tǒng)將燃料供應(yīng)至聯(lián)接于引導(dǎo)燃料導(dǎo)管16的引導(dǎo)控制閥14，引導(dǎo)燃料導(dǎo)管16繼而將燃料供應(yīng)至燃料噴嘴10的引導(dǎo)器18。燃料系統(tǒng)12還將燃料供應(yīng)至聯(lián)接于主燃料導(dǎo)管22的主閥20，主燃料導(dǎo)管22繼而供應(yīng)燃料噴嘴10的主噴射環(huán)24。
[0023]出于描述目的，將參照燃料噴嘴10的中心線軸線26，其大體上平行于燃料噴嘴10將用于其中的發(fā)動機(jī)(未示出)的中心線軸線。所示燃料噴嘴10的主要構(gòu)件設(shè)置成平行于且包繞中心線軸線26延伸，大體上作為一系列同心環(huán)。從中心線軸線26開始并且沿徑向向外行進(jìn)，主要構(gòu)件為:引導(dǎo)器18、分流器28、文氏管30、內(nèi)本體32、主環(huán)支承件34、主噴射環(huán)24和外本體36 ο將詳細(xì)描述這些結(jié)構(gòu)中的各個。
[0024]引導(dǎo)器18設(shè)置在燃料噴嘴10的上游端處，與中心線軸線26對準(zhǔn)，并且由整流罩38包繞。
[0025]所示引導(dǎo)器18包括大體上圓柱形的軸向長形引導(dǎo)中心體40。引導(dǎo)中心體40的上游端連接于整流罩38。引導(dǎo)中心體40的下游端包括帶圓錐形出口的會聚-發(fā)散的排放孔口 42。
[0026]計量塞44設(shè)置在引導(dǎo)中心體40的中心開孔46內(nèi)。計量塞44與引導(dǎo)燃料導(dǎo)管連通。計量塞44包括傳遞孔48，其使燃料流至限定在計量塞44與中心開孔46之間的供給環(huán)帶50，并且還包括成角噴霧孔52陣列，其布置成接收來自供給環(huán)帶50的燃料，并且以具有切向速度分量的旋流模式使其朝排放孔口 42流動。
[0027]環(huán)帶分流器28包繞引導(dǎo)噴射器18。其包括以軸向順序的大體上圓柱形的上游區(qū)段54、最小直徑的喉部56，以及下游擴(kuò)散區(qū)段58。
[0028]內(nèi)空氣旋流器包括內(nèi)旋流導(dǎo)葉60的徑向陣列，其在引導(dǎo)中心體40與分流器28的上游區(qū)段54之間延伸。內(nèi)旋流導(dǎo)葉60成形和定向成將旋流引起到穿過內(nèi)空氣旋流器的空氣流中。
[0029]環(huán)形文氏管30包繞分流器28。其包括以軸向順序的大體上圓柱形的上游區(qū)段62、最小直徑的喉部64，以及下游擴(kuò)散區(qū)段66。限定外空氣旋流器的外旋流導(dǎo)葉68的徑向陣列在分流器28與文氏管30之間延伸。外旋流導(dǎo)葉68、分流器28和內(nèi)旋流導(dǎo)葉60物理地支承引導(dǎo)器18。外旋流導(dǎo)葉68定形和定向成將旋流引起到穿過外空氣旋流器的空氣流中。文氏管30的開孔限定用于穿過燃料噴嘴10的引導(dǎo)空氣流的流動路徑，大體上標(biāo)為"P"。呈環(huán)形沿徑向延伸的板的形式的熱障層70可設(shè)置在擴(kuò)散區(qū)段66的后端處。已知類型的熱障涂層(TBC)(未示出)可施加于熱障層70和/或擴(kuò)散區(qū)段66的表面上。
[0030]環(huán)形內(nèi)本體32包繞文氏管30，并且用作徑向熱障層以及下文所述的其它功能。
[0031]環(huán)形主環(huán)支承件34包繞內(nèi)本體32。主環(huán)支承件34可連接于整流罩38，并且用作主噴射環(huán)24與靜止安裝結(jié)構(gòu)如燃料噴嘴柄(其一部分示為物品72)之間的機(jī)械連接。
[0032]為環(huán)形形式的主噴射環(huán)24包繞文氏管30。其可由一個或更多個主支承臂74連接于主環(huán)支承件34。
[0033]主噴射環(huán)24包括沿周向方向延伸的主燃料通道76(見圖2)，其聯(lián)接于主燃料導(dǎo)管22并且由主燃料導(dǎo)管22供應(yīng)燃料。形成在主噴射環(huán)24中的主燃料孔口 78的徑向陣列與主燃料通道76連通。在發(fā)動機(jī)操作期間，燃料排放穿過主燃料孔口 78。一個或更多個引導(dǎo)燃料通道80緊鄰主燃料通道76延伸穿過主噴射環(huán)24。在發(fā)動機(jī)操作期間，燃料不斷地循環(huán)穿過引導(dǎo)燃料通道80，以冷卻主噴射環(huán)24，并且防止主燃料通道76和主燃料孔口 78的結(jié)焦。
[0034]環(huán)形外本體36包繞主噴射環(huán)24、文氏管30和引導(dǎo)器18，并且限定燃料噴嘴10的外部范圍。在組裝時，外本體36的前端82連結(jié)于柄72(見圖1)。外本體36的后端可包括并入引導(dǎo)在熱障層70處的冷卻孔86的環(huán)形沿徑向延伸的擋板84。大體上圓柱形的外表面88在前端與后端之間延伸，大體上圓柱形的外表面88在操作中暴露于混合器空氣流，其大體上表示為〃 M"。外本體36限定與文氏管30和內(nèi)本體32協(xié)作的二次流動路徑90。穿過該二次流動路徑90的空氣排放穿過冷卻孔86。
[0035]外本體36包括稱為〃噴霧井"92的凹口的環(huán)形陣列。噴霧井92中的各個由與主噴射環(huán)24協(xié)作的外本體36中的開口 94限定。主燃料孔口 78中的各個與噴霧井92中的一個對準(zhǔn)。
[0036]外本體36和內(nèi)本體32協(xié)作，以限定被保護(hù)而免受包繞的外部空氣流的環(huán)形第三空間或空隙96。主噴射環(huán)24容納在該空隙中。在燃料噴嘴10內(nèi)，流動路徑提供用于末端空氣流，以與空隙96連通，并且向空隙96供應(yīng)保持高于噴霧井92附近的位置處的外部壓力的小壓力裕度所需的最小流。在所示實例中，該流由分別設(shè)置在文氏管30和內(nèi)本體32中的小供應(yīng)槽口 98和供應(yīng)孔100提供。
[0037]燃料噴嘴10和其構(gòu)成的構(gòu)件可由一種或更多種金屬合金構(gòu)成。適合的合金的非限制性實例包括鎳基和鈷基合金。
[0038]燃料噴嘴10的全部或部分，或其部分可為單個整體、一件式或整體式構(gòu)件的部分，并且可使用制造過程制造，該制造過程涉及逐層構(gòu)造或添加制作(與材料除去相反，如同常規(guī)機(jī)加工過程一樣)。此類過程可稱為"快速制造過程"和/或"添加制造過程"，其中用語"添加制造過程〃是本文中用于大體上表示此類過程的用語。添加制造過程包括但不限于:直接金屬激光熔化(DMLM)、激光近凈形制造(LNSM)、電子束燒結(jié)、選擇性激光燒結(jié)(SLS)、3D打印如通過噴墨和激光噴射、立體光刻(SLS)、電子束熔化(EBM)、激光工程近凈形(LENS)，以及直接金屬沉積(DMD)。
[0039]主噴射環(huán)24、主燃料孔口78，以及噴霧井92可構(gòu)造成提供受控的二次吹掃空氣路徑，以及主燃料孔口 78處的空氣協(xié)助。參照圖2和3，開口 94為大體上圓柱形，并且沿徑向方向定向。各個開口 94與形成在外本體36的壁中的圓錐形井入口 102連通。如圖3中所示，鄰近開口 94的外本體36的局部壁厚可增大，以提供厚度來限定井入口 102。
[0040]主噴射環(huán)24包括從其沿徑向向外延伸的多個升高的燃料柱104。燃料柱104在形狀上為截頭圓錐形，并且包括圓錐形側(cè)表面106和平面徑向面向的外表面108。各個燃料柱104與開口 94中的一個對準(zhǔn)。開口 94和相關(guān)聯(lián)的燃料柱104—起限定噴霧井92中的一個。燃料柱104定位成與相關(guān)聯(lián)的圓錐形井入口 102協(xié)作限定環(huán)形間隙110。主燃料孔口 78中的一個穿過燃料柱104中的各個，通過外表面108離開。
[0041]燃料柱104周圍的這些小的受控間隙110用于兩個目的。首先，窄通路容許最少吹掃空氣流過，以保護(hù)內(nèi)部末端空間或空隙96免于燃料進(jìn)入。第二，離開間隙110的空氣流提供空氣協(xié)助，以便于從主燃料孔口 78流動的燃料穿過噴霧井92且到局部高速混合器空氣流M中的滲透。
[0042]圖4和5示出了用于提供受控吹掃空氣離開和噴射空氣協(xié)助的備選構(gòu)造。具體而言，這些圖示出了主噴射環(huán)224和外本體236的一部分，它們可替換上文所述的主噴射環(huán)24和外本體36。本文中并未特別描述的主噴射環(huán)224和外本體236的任何結(jié)構(gòu)或特征可假定為與上文所述的主噴射環(huán)24和外本體36相同。外本體236包括開口 294的環(huán)形陣列，開口 294大體上為圓柱形并且沿徑向方向定向。
[0043]主噴射環(huán)224包括從其沿徑向向外延伸的多個升高的燃料柱204。燃料柱204包括周壁202，其限定圓柱形側(cè)表面206。徑向面向的底部208從周壁202的遠(yuǎn)端表面212凹入，并且與周壁202組合來限定噴霧井292。主燃料孔口 278中的各個與主燃料通道276連通，并且穿過燃料柱204中的一個，通過燃料柱204的底部208離開。各個燃料柱204與開口 294中的一個對準(zhǔn)，并且定位成與相關(guān)聯(lián)的開口 294協(xié)作限定環(huán)形間隙210。圍繞燃料柱204的這些小受控間隙210容許最小吹掃空氣流過，以保護(hù)內(nèi)部末端空間或空隙296免于燃料進(jìn)入。燃料柱204的基部214可構(gòu)造有環(huán)形凹形倒角，并且外本體236的壁可包括開口 294處的環(huán)形凸形彎曲倒角216。通過提供入口通路的平滑轉(zhuǎn)向和面積減小，該構(gòu)造促進(jìn)了穿過環(huán)形間隙210的吹掃空氣流的均勻分布和最大可達(dá)到的速度。
[0044]一個或更多個小直徑協(xié)助端口 218形成穿過各個燃料柱204的周壁202(在其與主噴射環(huán)224的底部208的交點附近)。穿過協(xié)助端口 218的空氣流提供空氣協(xié)助，以便于從主燃料孔口 278流動的燃料穿過噴霧井292并且到局部高速混合器空氣流M中的滲透。
[0045]圖6和7示出了用于提供受控吹掃空氣離開和噴射空氣協(xié)助的另一個備選構(gòu)造。具體而言，這些圖示出了主噴射環(huán)324和外本體336的一部分，它們可替換上文所述的主噴射環(huán)24和外本體36。本文中并未特別描述的主噴射環(huán)324和外本體336的任何結(jié)構(gòu)或特征可假定為與上文所述的主噴射環(huán)24和外本體36相同。外本體336包括開口 394的環(huán)形陣列，開口394在平面視圖中為大體長形。它們可為卵形、橢圓形或其它長形形狀。在所示特定實例中，它們?yōu)椤ㄅ艿佬巍?。如本文中使用的，用語〃跑到形〃意思是包括由半圓形端部連接的兩個直平行側(cè)的形狀。
[0046]主噴射環(huán)324包括從其沿徑向向外延伸的多個升高的燃料柱304。燃料柱304包括限定側(cè)表面306的周壁302。在平面視圖中，燃料柱304為長形，并且可為例如卵形、橢圓形或如所示的跑道形。圓形開孔形成在燃料柱304中，限定了從周壁302的遠(yuǎn)端表面312凹入的底部308，并且與周壁302組合限定噴霧井392。主燃料孔口 378中的各個與主燃料通道376連通，并且穿過燃料柱304中的一個，通過燃料柱304的底部308離開。各個燃料柱304與開口394中的一個對準(zhǔn)，并且定位成與相關(guān)聯(lián)的開口 394協(xié)作限定周邊間隙310。圍繞燃料柱304的這些小受控間隙310容許最小吹掃空氣流過，以保護(hù)內(nèi)部末端空間免于燃料進(jìn)入。燃料柱304的基部314可構(gòu)造有環(huán)形凹形倒角，并且外本體336的壁可包括加厚部分316，其可定形為開口 394處的凸形彎曲倒角。通過提供入口通路的平滑轉(zhuǎn)向和面積減小，該構(gòu)造促進(jìn)了穿過周邊間隙310的吹掃空氣流的均勻分布和高速。
[0047]一個或更多個小直徑協(xié)助端口 318形成穿過各個燃料柱304的周壁302，在其與主噴射環(huán)324的底部308的交點附近。穿過協(xié)助端口318的空氣流提供空氣協(xié)助，以便于從主燃料端口 378流動的燃料穿過噴霧井392并且到局部高速混合器空氣流M中的滲透。
[0048]燃料柱304的長形形狀提供表面面積，以使燃料柱304中的一個或更多個的遠(yuǎn)端表面312可構(gòu)造成并入斜面形〃斜接口 〃。斜接口可布置成生成相鄰主燃料孔口 378之間的局部靜壓差。相鄰主燃料孔口 378之間的這些局部靜壓差可用于在僅引導(dǎo)操作的時段期間吹掃來自主噴射環(huán)324的停滯的主燃料，以便避免主回路結(jié)焦。
[0049]當(dāng)在如圖6中所見的截面中觀看時，斜接口320在其與相關(guān)聯(lián)的噴霧井392的界面處具有其最大或最高徑向深度(關(guān)于遠(yuǎn)端表面312測得)，并且在徑向高度上向外成斜面或錐形，在遠(yuǎn)離噴霧井392的一定距離處連結(jié)遠(yuǎn)端表面312。在平面視圖中，如圖7中所見，斜接口 320沿平行于遠(yuǎn)端表面312的線322遠(yuǎn)離主燃料端口 378延伸，并且沿側(cè)向?qū)挾葷u縮至其遠(yuǎn)端處的最小寬度。線3 22延伸的方向限定斜接口 320的方位。圖7中所示的斜接口 3 20稱為"下游〃斜接口，因為其平行于旋轉(zhuǎn)或旋流混合器空氣流M的流線，并且具有關(guān)于混合器空氣流M位于相關(guān)聯(lián)的主燃料孔口 378下游的其遠(yuǎn)端。
[0050]斜接口320的存在或不存在和斜接口 320的方位在發(fā)動機(jī)操作期間確定相關(guān)聯(lián)的主燃料孔口 378處存在的空氣靜壓?；旌掀骺諝饬鱉呈現(xiàn)〃旋流〃，即，其速度具有關(guān)于中心線軸線26的軸向和切向分量兩者。為了實現(xiàn)以上提到的吹掃功能，噴霧井392可布置成使得主燃料孔口 378中的不同主燃料孔口在發(fā)動機(jī)操作期間暴露于不同靜壓。例如，不與斜接口320相關(guān)聯(lián)的主燃料孔口 378中的各個將暴露于混合器空氣流M中的大體上普遍的靜壓。出于描述的目的，這些在本文中稱為〃中性壓力端口〃。如圖7中所見，與〃下游〃斜接口 320相關(guān)聯(lián)的主燃料孔口 378中的各個將暴露于關(guān)于混合器空氣流M中的普遍靜壓減小的靜壓。出于描述的目的，這些在本文中稱為〃低壓力端口 〃。盡管未示出，但還有可能的是，一個或更多個斜接口 320可定向成與下游斜接口 320的方位相反。這些將為〃上游斜接口 〃，并且相關(guān)聯(lián)的主燃料孔口 378將暴露于關(guān)于混合器空氣流M中的普遍靜壓的增大的靜壓。出于描述的目的，這些在本文中稱為〃高壓力端口〃。
[0051]主燃料孔口378和斜接口 320可以以將生成有效驅(qū)動吹掃功能的壓差的任何構(gòu)造布置。例如，正壓力端口可與中性壓力端口交錯，或者正壓力端口可與負(fù)壓力端口交錯。
[0052]上文所述的本發(fā)明具有若干益處。其提供了用以防止燃料噴嘴內(nèi)的空隙免于吸入燃料并且協(xié)助燃料滲透到空氣流中的手段。
[0053]前文描述了用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃料噴嘴的主噴射結(jié)構(gòu)。本說明書(包括任何所附權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征和/或如此公開的任何方法或過程的所有步驟可以以除其中此類特征和/或步驟中的至少一些互斥的組合外的任何組合來組合。
[0054]本說明書(包括任何所附權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的各個特征可由用于相同、等同或類似目的的備選特征替換，除非明確另外指出。因此，除非明確另外指出，公開的各個特征為普通的一系列等同或類似特征的僅一個實例。
[0055]本發(fā)明不限于前述(多個)實施例的細(xì)節(jié)。本發(fā)明延伸至本說明書(包括任何所附權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的特征中的任何新穎的一個或任何新穎的組合，或如此公開的任何方法或過程的步驟中的任何新穎的一個或任何新穎的組合。
【主權(quán)項】
1.一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的燃料噴嘴設(shè)備，包括: 環(huán)形外本體(36)，所述外本體(36)平行于中心線軸線(26)延伸，所述外本體(36)具有在前端(82)與后端(84)之間延伸的大體上圓柱形外表面(88)，并且具有穿過所述外表面(88)的多個開口(94); 環(huán)形內(nèi)本體(32)，其設(shè)置在所述外本體(36)內(nèi)，與所述外本體(36)協(xié)作以限定環(huán)形空間(96); 設(shè)置在所述環(huán)形空間(96)內(nèi)的環(huán)形主噴射環(huán)(24)，所述主噴射環(huán)(24)包括從其沿徑向向外延伸的燃料柱(104)的環(huán)形陣列； 各個燃料柱(104)，其與所述外本體(36)中的所述開口(94)中的一個對準(zhǔn)，并且由與所述環(huán)形空間(96)連通的周邊間隙(110)與所述開口(94)分開； 主燃料通道(76)，其沿周向方向在所述主噴射環(huán)(24)內(nèi)延伸；以及 多個主燃料孔口(78)，各個主燃料孔口(78)與所述主燃料通道(76)連通，并且延伸穿過所述燃料柱(104)中的一個。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于， 各個開口(94)與形成在所述外本體(36)的內(nèi)表面上的圓錐形井入口(102)連通;并且 各個燃料柱(104)在形狀上為截頭圓錐形，并且包括圓錐形側(cè)表面(106)和平面徑向面向的外表面(108)，其中所述周邊間隙(110)限定在所述井入口(102)與所述側(cè)表面(106)之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于， 各個燃料柱(204)包括限定圓柱形側(cè)表面(206)的周壁(202)，以及從所述周壁(202)的遠(yuǎn)端表面(212)沿徑向向內(nèi)凹入以限定噴霧井(292)的沿徑向面向外的底部(208);并且 所述周邊間隙(210)限定在所述開口(294)與所述側(cè)表面(206)之間。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，所述燃料柱(204)沿徑向向外延伸超過所述外本體(36)的外表面。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，凹形倒角(214)設(shè)置在所述燃料柱(204)與所述主噴射環(huán)(224)的接合部處。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，凸形彎曲倒角(216)毗鄰所述開口(294)形成在所述外本體(236)中。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，協(xié)助端口(218)在所述周壁(202)與所述底部(208)的交點附近形成在所述周壁(202)中。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于， 各個燃料柱(304)在平面視圖中為長形，并且包括限定側(cè)表面(306)的周壁(302)和從所述周壁(302)的遠(yuǎn)端表面(312)沿徑向向內(nèi)凹入以限定噴霧井(392)的沿徑向面向外的底部(308);并且 所述周邊間隙(310)限定在所述開口(394)與所述側(cè)表面(306)之間。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，凹形倒角(314)設(shè)置在所述燃料柱(304)與所述主噴射環(huán)(324)的接合部處。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，凸形彎曲倒角(316)毗鄰所述開口(394)形成在所述外本體(336)中。11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，協(xié)助端口(318)在所述周壁(302)與所述底部(308)的交點附近形成在所述周壁(312)中。12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述燃料柱(304)中的至少一個并入沿平行于所述遠(yuǎn)端表面(312)的線(322)延伸的斜面形斜接口(320)，所述斜接口(320)具有在所述噴霧井(392)處的最大徑向深度，并且在徑向高度上向外成錐形，在遠(yuǎn)離所述噴霧井(392)的一定距離處連結(jié)所述遠(yuǎn)端表面(312)。13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，各個燃料柱(304)的所述周壁(302)在平面視圖中為跑道形。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括: 設(shè)置在所述內(nèi)本體(32)內(nèi)的包括最小直徑的喉部(64)的環(huán)形文氏管(30); 設(shè)置在所述文氏管(30)內(nèi)的環(huán)形分流器(28); 在所述文氏管(30)與所述分流器(28)之間延伸的外旋流導(dǎo)葉(68)的陣列； 設(shè)置在所述分流器(28)內(nèi)的引導(dǎo)燃料噴射器(18);以及 在所述分流器(28)與所述引導(dǎo)燃料噴射器(18)之間延伸的內(nèi)旋流導(dǎo)葉(60)的陣列。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括: 能夠操作成在變化流速下供應(yīng)液體燃料流的燃料系統(tǒng)(12); 聯(lián)接在所述燃料系統(tǒng)(12)與所述引導(dǎo)燃料噴射器(18)之間的引導(dǎo)燃料導(dǎo)管(16);以及 聯(lián)接在所述燃料系統(tǒng)(12)與所述主噴射環(huán)(24)之間的主燃料導(dǎo)管(22)。
【文檔編號】F23R3/28GK105829800SQ201480070681
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年12月23日
【發(fā)明人】M.A.本杰明, J.T.穆克, S.J.亨德森, R.馬丁內(nèi)斯
【申請人】通用電氣公司