專利名稱：用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中燃料噴射的預(yù)混合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所公開的主題涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，并且更具體地說，涉及燃料噴嘴。
背景技術(shù)：
燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括一個(gè)或多個(gè)燃燒器，該燃燒器接收并燃燒加壓的空氣和燃料 以產(chǎn)生熱的燃燒氣體。例如，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)可包括繞旋轉(zhuǎn)軸線周向定位的多個(gè)燃燒器。各 個(gè)燃燒器中的空氣壓力和燃料壓力可隨時(shí)間循環(huán)地改變。這些空氣和燃料壓力波動(dòng)可按特 定的頻率驅(qū)動(dòng)或引起燃燒氣體的壓力波動(dòng)。這些空氣和燃料壓力波動(dòng)可驅(qū)動(dòng)或引起燃料對(duì) 空氣的比率(fuel to air ratio)的波動(dòng)，增加攏焰(flame holding)或回吹(blowback) 的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
下面概述了與如權(quán)利要求所聲明的發(fā)明范圍相匹配的某些實(shí)施例。這些實(shí)施例不 意圖限定按照權(quán)利要求所聲明的發(fā)明范圍，相反地，這些實(shí)施例僅僅意圖提供本發(fā)明可能 形式的簡要概括。實(shí)際上，本發(fā)明可包括多種形式，其可類似于或不同于下面所提出的實(shí)施 例。在第一實(shí)施例中，系統(tǒng)包括燃料噴嘴，燃料噴嘴包括具有燃料口的燃料噴射器及 預(yù)混合器管。預(yù)混合器管包括繞中心通道設(shè)置的壁，和延伸穿過壁到中心通道中的多個(gè)通 氣口(air port)，以及催化區(qū)。催化區(qū)包括沿中心通道設(shè)置在壁內(nèi)的催化劑，該催化劑設(shè)置 成增強(qiáng)燃料和空氣的反應(yīng)。在第二實(shí)施例中，系統(tǒng)包括燃料噴嘴，燃料噴嘴包括具有燃料口的燃料噴射器及 預(yù)混合器管。預(yù)混合器管包括繞中心通道設(shè)置的壁，和延伸穿過壁到中心通道中的多個(gè)通 氣口，以及出口區(qū)。出口區(qū)包括鐘形壁和火焰穩(wěn)定器。在第三實(shí)施例中，系統(tǒng)包括燃料噴嘴，燃料噴嘴包括具有燃料口的燃料噴射器及 預(yù)混合器管。預(yù)混合器管包括繞中心通道設(shè)置的壁，和延伸穿過壁到中心通道中的多個(gè)通 氣口。該多個(gè)通氣口包括第一淚珠形通氣口，其具有沿通過中心通道的流動(dòng)方向而接連地 設(shè)置的第一部分和第二部分，其中，第二部分比第一部分窄，并且第二部分沿流動(dòng)方向而延 伸。


當(dāng)根據(jù)附圖來閱讀下面的詳細(xì)說明書時(shí)，本發(fā)明的這些和其它的特征、方面和優(yōu) 點(diǎn)將變得更好理解，在附圖中，類似字符代表附圖里的類似部件，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的，具有燃料噴嘴的渦輪機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖， 該燃料噴嘴被連接到燃燒器上，其中，燃料噴嘴設(shè)置成減少攏焰和回吹；圖2是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的，如圖1中所示的渦輪機(jī)系統(tǒng)的側(cè)面剖視 圖3是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的，如圖1中所示的具有被連接到燃燒器的 端蓋上的燃料噴嘴的燃燒器的側(cè)面剖視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的，如圖3中所示的具有一組預(yù)混合器管的 燃料噴嘴的透視圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的，如圖4中所示的燃料噴嘴的剖面透視 圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的，如圖4中所示的燃料噴嘴的爆炸透視 圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的，如圖4中所示的燃料噴嘴的截面?zhèn)纫?圖；圖8是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的，如圖7中所示的預(yù)混合器管的側(cè)視圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的，沿圖8的線9-9而選取的預(yù)混合器管的 截面?zhèn)纫晥D；圖10是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的，沿圖8的線10-10而選取的預(yù)混合器管 的截面?zhèn)纫晥D；圖11是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的，沿圖8的線11-11而選取的預(yù)混合器管 的截面?zhèn)纫晥D；圖12是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的，如圖8的預(yù)混合器管中所示的淚珠形通 氣口的頂視圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的，沿圖12的線13-13而選取的淚珠形通 氣口的截面?zhèn)纫晥D；圖14是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的預(yù)混合器管的局部截面?zhèn)纫晥D；圖15是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的預(yù)混合器管的局部截面?zhèn)纫晥D；圖16是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的，沿圖15的線16-16而選取的預(yù)混合器 管的截面?zhèn)纫晥D；圖17是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的預(yù)混合器管的截面?zhèn)纫晥D；圖18是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的，沿圖17的線18-18而選取的預(yù)混合器 管的截面正視圖；圖19是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的，如圖17中所示的預(yù)混合器管的火焰穩(wěn) 定器的剖視圖；圖20是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的，圖19的火焰穩(wěn)定器的正面透視圖；圖21是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)的某些實(shí)施例的，圖19的火焰穩(wěn)定器的背面透視圖。零部件清單
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括燃料噴嘴(12)，所述燃料噴嘴(12)包括包括燃料口(163)的燃料噴射器(162)；和預(yù)混合器管(52)，所述預(yù)混合器管(5 包括圍繞中心通道(204)而設(shè)置的壁(106)；延伸穿過所述壁(106)到所述中心通道Q04)中的多個(gè)通氣口(58)；和包括催化劑的催化區(qū)(158)，所述催化劑沿所述中心通道(204)設(shè)置在所述壁(106) 內(nèi)，其中，所述催化劑設(shè)置成增強(qiáng)燃料和空氣的反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述催化區(qū)(158)包括沿著所述壁(106) 的內(nèi)表面而設(shè)置的所述催化劑的催化涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述催化區(qū)(158)包括沿著所述壁(106) 的內(nèi)表面而設(shè)置的所述催化劑的催化嵌入物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述催化區(qū)(158)包括設(shè)置成沿所述中心 通道(204)遠(yuǎn)離所述壁(106)的內(nèi)表面的催化結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述催化結(jié)構(gòu)包括從所述內(nèi)表面延伸的 多個(gè)催化翼片(194)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述催化區(qū)(158)包含所述燃料和空氣的 燃料富集混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述催化劑包括貴金屬。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料噴射器(162)設(shè)置在所述催化區(qū) (158)上游的所述預(yù)混合器管(5 內(nèi)，所述多個(gè)通氣口(58)包括設(shè)置在所述催化區(qū)(158) 上游的第一通氣口(58)，且所述多個(gè)通氣口(58)包括設(shè)置在所述催化區(qū)(158)下游的第二 通氣口(58)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個(gè)通氣口(58)包括淚珠形通氣口 (77)，其具有沿著通過所述中心通道(204)的流動(dòng)方向而接連地設(shè)置的第一部分(96)和第 二部分(98)，其中，所述第二部分(98)比所述第一部分(96)窄，并且所述第二部分(98)沿 著所述流動(dòng)方向延伸。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)混合器管(52)包括出口，所述出 口具有形成鐘形的所述壁(106)的逐漸擴(kuò)展的環(huán)狀部分。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中燃料噴射的預(yù)混合裝置。具體而言，涉及包括燃料噴嘴(12)的系統(tǒng)，該燃料噴嘴(12)包括具有燃料口(163)的燃料噴射器(162)及預(yù)混合器管(52)。該預(yù)混合器管(52)包括繞中心通道(204)而設(shè)置的壁(106)，和延伸穿過壁(106)到中心通道(204)中的多個(gè)通氣口(58)，以及催化區(qū)(158)。該催化區(qū)(158)包括沿中心通道(204)設(shè)置在壁(106)內(nèi)的催化劑，該催化劑設(shè)置成增強(qiáng)燃料和空氣的反應(yīng)。
文檔編號(hào)F02C7/22GK102061997SQ20101055610
公開日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者D·M·約翰遜, G·A·博德曼, H·凱林, J·奇特諾, N·G·帕薩尼亞, R·J·奇拉 申請(qǐng)人:通用電氣公司