專利名稱：用于渦輪機(jī)燃燒室的保護(hù)罩的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的主題是一種用于渦輪機(jī)燃燒室的保護(hù)罩。
背景技術(shù)：
保護(hù)罩覆蓋燃料注射器，保護(hù)它們不會(huì)因冰塊和鳥吸入機(jī)器造成振動(dòng)。它們呈半圓形，位于兩同心固定面間，延伸至包圍燃燒器的環(huán)形燃燒室底盤面。注射器穿過該盤。保護(hù)罩中心部分開孔，以使燃料注射管穿過到達(dá)注射器。該開口可為一個(gè)圓形開口(保護(hù)罩此時(shí)由兩個(gè)同心獨(dú)立的面組成，該面稱作“罩”)，或者由一串導(dǎo)向注射器的開口組成。
由于燃燒不穩(wěn)定和振動(dòng)，裝有保護(hù)罩的燃燒室經(jīng)常產(chǎn)生過量噪聲。可以通過向產(chǎn)生聲發(fā)射的結(jié)構(gòu)添加加強(qiáng)元件或阻尼器來減小聲發(fā)射，但這樣作使得制造變得復(fù)雜，而且增加了重量或者流質(zhì)量。另外的方法是動(dòng)態(tài)燃燒控制，但他們還不能實(shí)際應(yīng)用。以現(xiàn)有方法很難獲得理想的結(jié)果，由于不斷增加的噪音和正確運(yùn)轉(zhuǎn)的苛刻要求可通過引擎得到滿足，不穩(wěn)定限制變得越來越不為人們接受，不穩(wěn)定限制也時(shí)常被人們忽略。
保護(hù)罩還必須能滿足燃燒空氣流。它們的圓形形狀可以保證繞它們進(jìn)行平穩(wěn)流動(dòng)，不產(chǎn)生湍流；但是，只有在正常工作條件下才能保證理想流動(dòng)，人們發(fā)現(xiàn)，在其他條件下時(shí)，保護(hù)罩的形狀不再適用；在保護(hù)罩側(cè)面一些部分可能會(huì)產(chǎn)生分流和壓力不一致。
發(fā)明專利內(nèi)容本發(fā)明設(shè)計(jì)用于克服這些缺陷。它在沒有增加任何材料的情況下對(duì)保護(hù)罩的設(shè)計(jì)作了改進(jìn)。它的本質(zhì)特征是至少在保護(hù)罩的一個(gè)側(cè)面開有一排鉆孔。這些鉆孔阻礙了保護(hù)罩構(gòu)成的空間中共鳴腔的構(gòu)成，因此減小了它的噪聲輸出。根據(jù)本發(fā)明公開的其他信息，通過減小保護(hù)罩內(nèi)外壓差，它們還有助于各種機(jī)器工作模式的氣流調(diào)節(jié)作用。
本發(fā)明的一個(gè)目的是一種用于渦輪機(jī)燃燒室的保護(hù)罩，它覆蓋一圈燃料注射器，中心部分開口，兩側(cè)面在兩同心邊緣處與中心部分連接，保護(hù)罩在這兩個(gè)同心邊緣處連接到燃燒室的環(huán)形底盤，其特征為至少一個(gè)側(cè)面開有至少一列鉆孔。
本發(fā)明的另一目的為一種渦輪機(jī)燃燒室，包括一隔出擴(kuò)散室的殼體，置于殼體內(nèi)的燃燒管，開在擴(kuò)散室中并在擴(kuò)散室中構(gòu)成第一氣流的起始點(diǎn)的壓縮器擴(kuò)散器，包含殼和附著在殼上的保護(hù)罩且面向壓縮器擴(kuò)散器的燃料管，保護(hù)罩覆蓋著一圈燃料注射器并且設(shè)有一個(gè)中心開口和把中心部分連接到殼的兩個(gè)同心側(cè)面，第一氣流的方向從擴(kuò)散器流向中心開口部分，然后繞保護(hù)罩行進(jìn)，沿側(cè)面通過，最后沿著殼通過，其特征為至少一個(gè)側(cè)面設(shè)有至少一列鉆孔。
本發(fā)明的另外一個(gè)目的是裝有這種保護(hù)罩或燃燒室的渦輪機(jī)。


本發(fā)明將參照以下附圖進(jìn)行描述圖1是包含保護(hù)罩的燃燒室的總體圖；圖2和圖3所示為兩種流模式；圖4為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例；圖5和圖6所示為用于本發(fā)明的一些模式；圖7說明本發(fā)明的作用。
具體實(shí)施例方式
圖1所示為沿穿過機(jī)器的軸平面的剖面圖，只取了機(jī)器轉(zhuǎn)子1的轉(zhuǎn)軸X的一側(cè)。該渦輪機(jī)只圖示出一部分，在本發(fā)明的安裝部分，其余部分沒有改動(dòng)現(xiàn)有技術(shù)。在高壓壓縮器2的順流側(cè)，機(jī)器的定子3包含一擴(kuò)散器4，擴(kuò)散器4開向擴(kuò)散室5中，擴(kuò)散室5由外殼6隔成，內(nèi)殼7與之同心，燃燒管8占據(jù)內(nèi)殼7并由殼6、7支撐，燃燒管8由殼9構(gòu)成，殼9在前部由兩個(gè)同心圓柱形殼體，在后部由圓形保護(hù)罩10和燃燒室底盤11構(gòu)成，燃燒室底盤11把燃燒管8從保護(hù)罩10中的空間中分離出來。燃燒室底盤11支撐著燃料注射器12，注射器12與燃料供給系統(tǒng)13連接，燃料供給系統(tǒng)13通過管14供給注射器，管14穿過擴(kuò)散室5和保護(hù)罩10?？梢钥匆?，燃燒室底盤11的邊緣、殼9和保護(hù)罩10用螺栓15裝配，從內(nèi)向外疊置。螺栓15構(gòu)成兩個(gè)同心圓，與這些部件兩邊緣結(jié)合。
保護(hù)罩10在開口的每側(cè)包含兩個(gè)圓形同心側(cè)面16和17，供給管14穿過開口。在保護(hù)罩的傳統(tǒng)實(shí)施方式中，側(cè)面16和17由一圓形開口完全隔開，分別安裝在定子其余部分。
該發(fā)明同樣還可用于單片保護(hù)罩，該保護(hù)罩中中心圓形開口被一系列短的開口取代，短開口由連接側(cè)面16和17的放射狀的橋分開。
從擴(kuò)散器4輸出的氣流最好穿過圖2中箭頭和流線表示的路徑，它基本繞保護(hù)罩10行進(jìn)，構(gòu)成沿它的側(cè)面16、17平穩(wěn)的流，換而言之，沿其長(zhǎng)度與它們相切。從擴(kuò)散器4輸出的氣流首先導(dǎo)向保護(hù)罩10的中心。在保護(hù)罩10前，它向著渦輪機(jī)順流測(cè)分流，隨后在殼9的外殼和內(nèi)殼前面穿過，因此得到冷卻。該主流或第一氣流由第二氣流終結(jié)，也是從擴(kuò)散器4輸出，進(jìn)入保護(hù)罩10，隨后通過保護(hù)罩10的中心開口進(jìn)入燃燒管8。但是，機(jī)器的一些工作模式會(huì)造成如圖3所示的流，圖3中帶有遲滯氣穴的分流20出現(xiàn)在保護(hù)罩10的外側(cè)面的16的外表面部分前。更為常見的是，第一氣流的分流經(jīng)常帶有更大的彎曲出現(xiàn)在側(cè)面16和17的順流側(cè)部分，尤其是在外側(cè)面16接近與殼9的連接處。
根據(jù)本發(fā)明，保護(hù)罩10可如圖4所示那樣鉆孔。鉆孔21可以是圓形或橢圓形，長(zhǎng)方形或矩形，但圓形孔更易于制造。在保護(hù)罩10的側(cè)面16和17上以圓形序列加工，或者只在側(cè)面16和17中一個(gè)上加工，在序列中一致或不一致分布。一些列隔開很近的圓形鉆孔起得作用類似于一個(gè)橢圓形鉆孔。
這些鉆孔最好與分流20可能出現(xiàn)的地點(diǎn)相符。它們的主要作用是減少保護(hù)罩10內(nèi)部空間的噪聲發(fā)射。該發(fā)射源于燃燒，它通過殼9和保護(hù)罩10間的聲學(xué)耦合作用，這被位于與殼9或燃燒室底盤11連接處不遠(yuǎn)的鉆孔21通過有效地打開保護(hù)罩10中的聲學(xué)振腔來削弱。注意，用于通過燃料注射器的中心開口盡管其區(qū)域很大，但在減小噪音上卻不起重要作用，這說明在側(cè)面16上和17上形成的小但卻位置合理的鉆孔21具有意想不到的作用。
鉆孔21的有效分布經(jīng)常要與分流位置20相一致，這樣分布理想的鉆孔還有助于回復(fù)一致的流。技術(shù)作用如圖7所示；上面提到的第二氣流的部分22進(jìn)入保護(hù)罩10并沿側(cè)面16和17的內(nèi)表面穿過鉆孔21，鉆孔21合理分布在氣壓為負(fù)值的分流位置20。第二氣流的部分22從高壓側(cè)23流向低壓側(cè)24，通過生成更為平行的流線使它們趨向相同，使得流的形狀更為一致。因此，鉆孔21經(jīng)常加工在側(cè)面16和17順流側(cè)部分具有高度彎曲的地方，尤其是在外側(cè)面16，或在強(qiáng)烈彎曲的部件的端部，這些地方氣流方向會(huì)有較大的改變。
圖4所示為本發(fā)明的一種可能結(jié)構(gòu)具有一列鉆孔21。與鉆孔組相關(guān)的更為復(fù)雜的模式可以帶來更好的結(jié)果。圖5所示為一些這樣的模式，鄰近圖4所示由單個(gè)鉆孔組成的基本模式(a)，在軸向有兩個(gè)或三個(gè)鉆孔的模式(b或e)，或切線方向(c)，以三角方式排列(d)，矩形方式排列(f)或菱形方式排列(g)。多排鉆孔可或多或少包括一致的該種類型的模式組合。圖6所示為一實(shí)例，其中模式由八個(gè)緊靠的鉆孔在切線方向?qū)R，間隔有三角形。優(yōu)化根據(jù)具體的流情況和需要改進(jìn)的程度而定；尤其地，它可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來確定，除了這些實(shí)例外，無需定義任何規(guī)則。
盡管制造多排鉆孔21以增加流的一致性通常是有效的，但常常只需要單個(gè)合理安排的鉆孔21列就足以提供很好的噪音降低。
顯而易見，根據(jù)本發(fā)明的鉆孔需要與保護(hù)罩10邊緣上的鉆孔區(qū)別開來，保護(hù)罩10邊緣上的鉆孔用來裝螺栓15，以緊固到燃燒室底盤11，所以它們是封閉的，不具有根據(jù)本發(fā)明的鉆孔一樣的屬性；對(duì)于燃燒管8的殼9上加工的小直徑鉆孔也一樣，它們的作用是在所有條件下都產(chǎn)生流向燃燒管8的氣流，當(dāng)?shù)竭_(dá)燃燒器參加燃燒時(shí)使之保持適當(dāng)?shù)臏囟取?br> 權(quán)利要求
1.用于渦輪機(jī)燃燒室的保護(hù)罩(10)，它覆蓋著一圈燃料注射器(12)，并設(shè)有中心開口部分和兩個(gè)側(cè)面(16，17)，它使用保護(hù)罩的兩個(gè)同心連接邊緣將中心部分連接至燃燒室中的環(huán)形燃燒室底盤，其特征為至少一個(gè)側(cè)面設(shè)有至少一列鉆孔(21)。
2.如權(quán)利要求1所述的保護(hù)罩，其特征為該列由一致排列在保護(hù)罩圓周上的圓形鉆孔組成。
3.渦輪機(jī)燃燒室，其包括隔出擴(kuò)散室(5)的殼體(6，7)，置于殼體中的燃燒管(8)，開向擴(kuò)散室中并在擴(kuò)散室中形成第一氣流的起始點(diǎn)的壓縮器(2)擴(kuò)散器(4)，包含殼(9)和附著在殼(9)上的保護(hù)罩(10)且面向壓縮器擴(kuò)散器的燃料管，保護(hù)罩覆蓋一圈燃料注射器(22)并且設(shè)有一個(gè)中心開口和把中心部分連接到殼的兩個(gè)同心側(cè)面(16，17)，第一氣流的方向從擴(kuò)散器流向中心開口部分，然后繞保護(hù)罩行進(jìn)，沿側(cè)面通過，最后沿著殼通過，其特征為至少一個(gè)側(cè)面設(shè)有至少一列鉆孔(21)。
4.如權(quán)利要求3所述的燃燒室，其特征為鉆孔(21)加工在第一氣流的分流處。
5.如權(quán)利要求3或4所述的燃燒室，其特征為擴(kuò)散器(4)構(gòu)成擴(kuò)散室中的第二氣流起始點(diǎn)，第二氣流源于擴(kuò)散器，流向中心開口部分，然后面向燃料管(8)，穿過保護(hù)罩側(cè)的中心開口部分，沿側(cè)面(16，17)穿行，穿過鉆孔(21)列與第一氣流匯合。
6.包含有權(quán)利要求1或2所述的保護(hù)罩的渦輪機(jī)。
7.包含有權(quán)利要求3或4或5所述的燃燒室的渦輪機(jī)。
全文摘要
一種用于燃燒室底部的保護(hù)罩，設(shè)計(jì)用于覆蓋燃料注射器，它在至少一個(gè)側(cè)面設(shè)有鉆孔(21)，以打開保護(hù)罩內(nèi)的共振腔并減小由它產(chǎn)生的噪音和燃燒不穩(wěn)定。鉆孔還具有減小繞保護(hù)罩的氣流的不穩(wěn)定和不一致的作用。
文檔編號(hào)F23R3/42GK1828141SQ200610007319
公開日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2006年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月9日
發(fā)明者米歇爾·安德魯·阿爾伯特·德索爾蒂, 米歇爾·皮埃爾·卡澤蘭斯, 奧利維爾·克里德, 阿蘭·凱爾 申請(qǐng)人:斯奈克瑪