專利名稱：用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的流控制的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所公開的主題涉及燃燒系統(tǒng)，并且更特定地，涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的流量控制。
背景技術(shù)：
各種燃燒系統(tǒng)包括燃燒室，在其中，燃料和空氣燃燒而生成熱氣體。例如，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)可包括一個(gè)或更多燃燒室，所述一個(gè)或更多燃燒室被構(gòu)造成接收來(lái)自壓縮機(jī)的壓縮空氣，將燃料注入壓縮空氣中，以及生成熱燃燒氣體以驅(qū)動(dòng)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。每個(gè)燃燒室可包括一個(gè)或更多燃料噴嘴、燃燒襯套內(nèi)的燃燒區(qū)、圍繞燃燒襯套的流動(dòng)套管以及氣體過渡導(dǎo)管。來(lái)自壓縮機(jī)的壓縮空氣通過燃燒襯套和流動(dòng)套管之間的間隙流到燃燒區(qū)。在間隙中可以設(shè)置結(jié)構(gòu)件以容納各種部件，例如聯(lián)焰管、火焰檢測(cè)器等。遺憾的是，當(dāng)壓縮空氣經(jīng)過這 樣的結(jié)構(gòu)件時(shí)，可能形成流擾動(dòng)，從而降低燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。

發(fā)明內(nèi)容
以下概括了在范圍方面與最初要求保護(hù)的本發(fā)明相稱的某些實(shí)施例。這些實(shí)施例并不意圖限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是，這些實(shí)施例僅僅意圖提供本發(fā)明的可能形式的簡(jiǎn)要總結(jié)。實(shí)際上，本發(fā)明可以涵蓋可能與下述實(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)包括燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒器，其包括設(shè)置在燃燒區(qū)周圍的燃燒襯套、設(shè)置在燃燒襯套周圍的流動(dòng)套管、在燃燒襯套和流動(dòng)套管之間的空氣通道以及在燃燒襯套和流動(dòng)套管之間延伸的結(jié)構(gòu)件。結(jié)構(gòu)件阻礙通過空氣通道的空氣流路徑。燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒器還包括空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器，該空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器被構(gòu)造成使圍繞結(jié)構(gòu)件的空氣流改變方向，以減小結(jié)構(gòu)件下游的尾流區(qū)。在第二實(shí)施例中，一種系統(tǒng)包括空氣動(dòng)力學(xué)渦輪尾流消減器，其被構(gòu)造成減少阻礙燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體流的結(jié)構(gòu)件的下游的尾流區(qū)中的尾流?？諝鈩?dòng)力學(xué)渦輪尾流消減器包括被構(gòu)造成至少部分地包圍結(jié)構(gòu)件的流控制表面。此外，空氣動(dòng)力學(xué)渦輪尾流消減器設(shè)置在燃料注入器的上游。在第三實(shí)施例中，一種方法包括減少結(jié)構(gòu)件下游的尾流區(qū)中的尾流，該結(jié)構(gòu)件阻礙燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒器的燃燒襯套和流動(dòng)套管之間的空氣流。減少尾流包括將空氣流分成第一流和第二流，以及將第一流和第二流以空氣動(dòng)力學(xué)方式結(jié)合到尾流區(qū)中。


當(dāng)參考附圖閱讀下面的具體描述時(shí)，本發(fā)明的這些和其它的特征、方面及優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，在所有圖中類似的標(biāo)記表示類似的部分，在附圖中
圖I是具有燃燒器的渦輪系統(tǒng)的實(shí)施例的框 圖2是如圖I所示的渦輪系統(tǒng)的實(shí)施例的剖面?zhèn)纫晥D，還顯示了燃燒器的細(xì)節(jié)；
圖3是如圖2所示的燃燒器的實(shí)施例在線3-3內(nèi)截取的局部橫截面?zhèn)纫晥D，顯示了空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器；
圖4是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器和多個(gè)燃料注入器的實(shí)施例沿圖3的線4-4截取的剖面橫截面頂視 圖5是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器的實(shí)施例沿圖3的線5-5截取的橫截面頂視 圖6是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器的實(shí)施例沿圖3的線5-5截取的橫截面頂視 圖7是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器的實(shí)施例沿圖3的線5-5截取的橫截面頂視 圖8是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器的實(shí)施例沿圖3的線5-5截取的橫截面頂視 圖9是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器的實(shí)施例沿圖3的線5-5截取的橫截面頂視 圖10是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器的實(shí)施例在組裝之前的橫截面頂視圖；
圖11是圖10的空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器的實(shí)施例在組裝之后的橫截面頂視 圖12是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器的實(shí)施例的透視 圖13是如圖2所示的燃燒器的實(shí)施例在線3-3內(nèi)截取的局部橫截面?zhèn)纫晥D，顯示了空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器；
圖14是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器的實(shí)施例沿圖13的線14-14截取的橫截面頂視 圖15是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器的實(shí)施例沿圖13的線14-14截取的橫截面頂視圖；以
及
圖16是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器的實(shí)施例沿圖13的線14-14截取的橫截面頂視圖。要素列表
10渦輪系統(tǒng)
11燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)
12燃料噴嘴
14燃料源
16燃燒器 18 渦輪
20排氣出口
22軸
24壓縮機(jī)
26空氣入口
28負(fù)荷
34端蓋
36頭立而
38燃燒室
40燃燒室殼體
42燃燒襯套
44流動(dòng)套管
46中空環(huán)形空間
48過渡件
50箭頭
60上游側(cè)62下游側(cè)
64壓縮空氣流
66結(jié)構(gòu)件
67尾流區(qū)
68火焰
70空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器(aerodynamic wake reducer)
72前緣
74后緣 76上游部分
77下游部分
78上游長(zhǎng)度
79下游長(zhǎng)度
80徑向距離
82下游空氣流
84燃料注入器
85帽蓋
86燃料
88燃料歧管
90燃料開口
92空氣-燃料混合物
104后緣角
106第一流
108第二流
110第一表面
112第二表面
114第一側(cè)
116第二側(cè)
130第一對(duì)齊特征
132第二對(duì)齊特征
150支撐件
152外表面
154內(nèi)表面
156長(zhǎng)度
170第一構(gòu)件
172第二構(gòu)件
174平坦表面
176彎曲表面
190軸線
192圓柱形孔196下游表面
198空氣動(dòng)力學(xué)管結(jié)構(gòu)
200開口
202間隙
204平直外側(cè)
206平坦表面
210焊縫
212開口。
具體實(shí)施例方式下面將描述本發(fā)明的一個(gè)或更多具體的實(shí)施例。在提供這些實(shí)施例的簡(jiǎn)明描述的努力中，實(shí)際實(shí)施的所有特征可能未在說明書中描述。應(yīng)當(dāng)意識(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)項(xiàng)目中，必須做出眾多的具體實(shí)施的決定，以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的具體目標(biāo)，例如符合系統(tǒng)相關(guān)的及業(yè)務(wù)相關(guān)的約束，其可能從一個(gè)實(shí)施變化到另一個(gè)。此外，應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，這一開發(fā)努力可能是復(fù)雜且耗時(shí)的，不過對(duì)于受益于該公開的普通技術(shù)人員而言，卻將是設(shè)計(jì)、制作及制造的常規(guī)任務(wù)。當(dāng)引入本發(fā)明的各種實(shí)施例的要素時(shí)，冠詞“一”、“一個(gè)”、“該”及“所述”意圖表示有一個(gè)或更多該要素。術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”及“具有”意圖是包容的并且表示可能有除了所列的要素之外的額外要素。如下面詳細(xì)討論的，所公開的實(shí)施例提供了用于減少阻礙氣體流的結(jié)構(gòu)件的下游的尾流區(qū)中的尾流的系統(tǒng)和方法。例如，該結(jié)構(gòu)件可能阻礙燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒器的燃燒襯套和流動(dòng)套管之間的空氣流?？諝鈩?dòng)力學(xué)尾流消減器可設(shè)置為鄰近、部分包圍或完全包圍該結(jié)構(gòu)件，并且可以將流導(dǎo)入結(jié)構(gòu)件下游的尾流區(qū)?？諝鈩?dòng)力學(xué)尾流消減器可包括前緣和后緣，并具有在前緣和后緣之間延伸的流控制表面。在某些實(shí)施例中，流控制表面可具有空氣動(dòng)力學(xué)形狀，例如翼型。例如，流控制表面可首先分開，然后朝彼此會(huì)聚。在所公開的實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)件下游的尾流基本上充滿較高速度的流體，即，離開后緣的那部分氣體流。用來(lái)自后緣的氣體流填充尾流有助于減少尾流的尺寸和形成。換而言之，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器被構(gòu)造成通過逐漸分開結(jié)構(gòu)件上游的流并逐漸重新結(jié)合結(jié)構(gòu)件下游的流，從而減少阻礙氣體流的結(jié)構(gòu)件下游的低速區(qū)。減少結(jié)構(gòu)件下游的尾流區(qū)中的尾流可提供若干益處。例如，在沒有所公開的實(shí)施例的情況下，在結(jié)構(gòu)件下游注入的燃料可能被吸入尾流中。燃料可以在尾流中聚集并引起火焰駐留(flame holding),從而降低燃?xì)鉂?rùn)輪發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。此外,尾流的存在可導(dǎo)致橫過燃燒襯套的較高壓降。當(dāng)前公開的實(shí)施例采用空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器來(lái)減少尾流并避免其它尾流減少方法的缺點(diǎn)。例如，使用空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器可以降低火焰駐留的可能性，增加燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)性能，并且降低橫過燃燒襯套的壓降。此外，與其它尾流減少方法相t匕，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器可以更便宜、更簡(jiǎn)單、更容易制造和安裝，并且更可靠。因此，所公開的空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器的使用特別適合于減少燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)和其它燃燒系統(tǒng)中的尾流。圖I是具有燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)11的渦輪系統(tǒng)10的實(shí)施例的框圖。如下面詳細(xì)描述的，所公開的渦輪系統(tǒng)10采用一個(gè)或更多燃燒器16，燃燒器具有改進(jìn)的設(shè)計(jì)，以減少燃燒器16的空氣供應(yīng)通道內(nèi)的尾流。渦輪系統(tǒng)10可使用液體或氣體燃料，例如天然氣和/或合成氣，來(lái)驅(qū)動(dòng)渦輪系統(tǒng)10。如所描繪的，一個(gè)或更多燃料噴嘴12吸入燃料源14，將燃料與空氣部分地混合，并且將燃料和空氣的混合物分配到燃燒器16中，在這里進(jìn)行燃料和空氣之間的進(jìn)一步混合?？諝?燃料混合物在燃燒器16內(nèi)的腔室中燃燒，從而形成熱的加壓排氣。燃燒器16引導(dǎo)排氣通過渦輪18朝向排氣口 20。當(dāng)排氣通過渦輪18時(shí)，氣體迫使渦輪葉片沿著渦輪系統(tǒng)10的軸線旋轉(zhuǎn)軸22。如所示，軸22連接到渦輪系統(tǒng)10的各種構(gòu)件，包括壓縮機(jī)24。壓縮機(jī)24也包括聯(lián)接到軸22的葉片。當(dāng)軸22旋轉(zhuǎn)時(shí)，壓縮機(jī)24內(nèi)的葉片也旋轉(zhuǎn)，從而壓縮從空氣入口 26通過壓縮機(jī)24并進(jìn)入燃料噴嘴12和/或燃燒器16中的空氣。軸22也可連接到負(fù)荷28，該負(fù)荷可以是車輛或固定負(fù)荷，例如，發(fā)電廠中的發(fā)電機(jī)或飛行器上的螺旋槳。負(fù)荷28可包括能夠通過渦輪系統(tǒng)10的旋轉(zhuǎn)輸出提供動(dòng)力的任何合適的裝置。圖2是如圖I所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)11的燃燒器16的實(shí)施例的剖面?zhèn)纫晥D。在 下面的討論中，可能對(duì)相對(duì)于燃燒器16的縱向軸線58的軸向方向或軸線52、徑向方向或軸線54以及周向方向或軸線56進(jìn)行引用。如所示，一個(gè)或更多燃料噴嘴12位于燃燒器16的內(nèi)部，其中，每個(gè)燃料噴嘴12被構(gòu)造成在空氣、燃料或空氣-燃料混合物注入燃燒器16處的上游的燃料噴嘴12的中間壁或內(nèi)壁內(nèi)部分地預(yù)混合空氣和燃料。例如，每個(gè)燃料噴嘴12可將燃料轉(zhuǎn)向至空氣通道內(nèi)，從而部分地預(yù)混合一部分燃料與空氣，以減少高溫區(qū)和氮氧化物(NOx)排放。此外，燃料噴嘴12可將燃料-空氣混合物15以適當(dāng)比率注入燃燒器16，用于最佳的燃燒、排放、燃料消耗以及功率輸出。如圖2所示，多個(gè)燃料噴嘴12附連到燃燒器16的頭端36附近的端蓋34。壓縮空氣和燃料通過端蓋34和頭端36被導(dǎo)向各個(gè)燃料噴嘴12，其將燃料-空氣混合物15分配到燃燒器16的燃燒室38中。燃燒室38或燃燒區(qū)大致由燃燒室殼體40、燃燒襯套42以及流動(dòng)套管44限定。如圖2所示，流動(dòng)套管44設(shè)置在燃燒襯套42周圍。在某些實(shí)施例中，流動(dòng)套管44和燃燒襯套42彼此同軸，以限定中空的環(huán)形空間46或環(huán)形空氣通道，其可使空氣47的通過成為可能，用以冷卻并用以進(jìn)入頭端36和燃燒室38中。如下面所討論的，一個(gè)或更多空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器可設(shè)置在中空環(huán)形空間46中，以減少與空間46中的突出結(jié)構(gòu)件相關(guān)聯(lián)的尾流。例如，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器可圍繞突出結(jié)構(gòu)件，以使圍繞結(jié)構(gòu)件的空氣流改變方向，從而減小結(jié)構(gòu)件下游的尾流區(qū)。以這種方式，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器有助于改善空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器下游的流動(dòng)、空氣-燃料混合以及燃燒。例如，在空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器的下游，燃料噴嘴12將燃料和空氣注入燃燒室38中，以生成熱的燃燒氣體，燃燒氣體接著通過過渡件48流到渦輪18，如由箭頭50所示。燃燒氣體接著驅(qū)動(dòng)渦輪18的旋轉(zhuǎn)，如上文討論的。圖3是如圖2所示的燃燒器16的實(shí)施例在線3-3內(nèi)截取的局部橫截面?zhèn)纫晥D。如所示，燃燒器16包括接收壓縮空氣流64的上游側(cè)60和將壓縮空氣流64輸出到頭端36的下游側(cè)62。具體而言，空氣流64進(jìn)入環(huán)形空間46的上游側(cè)60。從上游側(cè)60向下游移動(dòng)，結(jié)構(gòu)件66在燃燒襯套42和流動(dòng)套管44之間延伸。雖然在圖3中顯示為完全在燃燒襯套42和流動(dòng)套管44之間延伸，但在其它實(shí)施例中，在結(jié)構(gòu)件66與燃燒襯套42和流動(dòng)套管44中的一者或兩者之間可以存在間隙。這樣的間隙可以允許在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)11運(yùn)行期間結(jié)構(gòu)件66、燃燒襯套42和/或流動(dòng)套管44的熱膨脹和/或移動(dòng)。結(jié)構(gòu)件66阻礙空氣流64流過環(huán)形空間46，在位于結(jié)構(gòu)件66下游的尾流區(qū)67中形成尾流。尾流區(qū)67是緊靠在結(jié)構(gòu)件66之后的再循環(huán)流的區(qū)域，由圍繞結(jié)構(gòu)件66的周圍流體的流動(dòng)引起。結(jié)構(gòu)件66可以包括但它不限于聯(lián)焰管、火焰檢測(cè)器、火花塞、凸起、隔離物、壓力探頭、軸向分級(jí)空氣注入器、傳感器或任何類似物體，所述物體可見于燃燒器16的環(huán)形空間46中且能夠阻礙空氣流64。在圖示實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)件66對(duì)應(yīng)于在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)11的燃燒器16和另一燃燒器之間延伸的聯(lián)焰管。在其它實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)件66可對(duì)應(yīng)于類似于聯(lián)焰管的其它內(nèi)部流動(dòng)通道。雖然以下討論中將結(jié)構(gòu)件66稱為聯(lián)焰管，但在各種實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)件66可對(duì)應(yīng)于以上列舉的結(jié)構(gòu)件66的示例中的任意一個(gè)。返回圖3，來(lái)自另一燃燒器的火焰68被導(dǎo)向燃燒器16，以點(diǎn)燃燃燒室38中的空氣-燃料混合物。在圖示實(shí)施例中，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70可完全圍繞聯(lián)焰管66延伸，以減少聯(lián)焰管66下游的尾流區(qū)67中的尾流。具體而言，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70可包括面向上游側(cè)60的前緣72和面向下游側(cè)62的后緣74。前緣72也可稱為前端,并且后緣74可稱為后端。如下面更詳細(xì)描述的，空氣流64在前緣72處遇到空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70，并且從 后緣74離開空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70。此外，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70可分為上游部分76和下游部分77，上游部分基本位于聯(lián)焰管66的中心的上游，下游部分基本位于聯(lián)焰管66的中心的下游。上游部分76可由上游長(zhǎng)度78限定，并且下游部分77可由下游長(zhǎng)度79限定。在圖示實(shí)施例中，上游長(zhǎng)度78小于下游長(zhǎng)度79。在其它實(shí)施例中，上游長(zhǎng)度78和下游長(zhǎng)度79可以大約相等，或者上游長(zhǎng)度78可大于下游長(zhǎng)度79。例如，上游長(zhǎng)度78與下游長(zhǎng)度79的比可以在大約0. I至10、0. 25至4、或者0.5至2之間。此外，在某些實(shí)施例中，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70可以具有與燃燒襯套42和流動(dòng)套管44之間的徑向距離80大約相等的高度。在其它實(shí)施例中，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的高度可以小于徑向距離80，以適應(yīng)燃燒器16的各種構(gòu)件在運(yùn)行期間的熱膨脹和/或移動(dòng)。此外，在各種實(shí)施例中，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70可聯(lián)接到燃燒襯套42、流動(dòng)套管44和/或結(jié)構(gòu)件66。當(dāng)流向空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的空氣流64遇到前緣72時(shí)，空氣流64分為兩個(gè)流，如下面更詳細(xì)描述的。進(jìn)一步遠(yuǎn)離空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的空氣流64可以繞過空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70?？諝饬?4的兩個(gè)分開的流沿著空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的表面流動(dòng)，并且在后緣74附近以空氣動(dòng)力學(xué)方式重新結(jié)合而在從聯(lián)焰管66延伸的尾流區(qū)67中形成下游空氣流82。具體而言，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70可減少下游空氣流82中的尾流。在某些實(shí)施例中，下游空氣流82可遇到設(shè)置在聯(lián)焰管66、燃燒襯套42以及流動(dòng)套管44下游的一個(gè)或更多燃料注入器84。具體而言，燃料注入器84可位于由帽蓋85形成的環(huán)帶中。在某些實(shí)施例中，燃料注入器84可以是四個(gè)一組的(quaternary)注入器,其將一部分燃料86注入燃料噴嘴12上游的下游空氣流82。燃料86可通過燃料歧管88被攜帶至燃料注入器84。在某些實(shí)施例中，一個(gè)或更多燃料開口 90可設(shè)置在面朝燃燒器16的下游側(cè)62的燃料注入器84中。燃料86可與下游空氣流82混合而形成空氣-燃料混合物92，該空氣燃料混合物接著流至燃料噴嘴12。圖4是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70和燃料注入器84的實(shí)施例沿著圖3中的4_4標(biāo)記的線的橫截面頂視圖。如圖4所示，聯(lián)焰管66完全被空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70包圍。在圖示實(shí)施例中，聯(lián)焰管66具有圓形橫截面形狀。在其它實(shí)施例中，如下面詳細(xì)討論的，聯(lián)焰管66可具有其它橫截面形狀，例如矩形橫截面或其它合適的橫截面形狀。如圖4所示，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70具有空氣動(dòng)力學(xué)橫截面形狀,例如翼型。在其它實(shí)施例中，如下面詳細(xì)討論的，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70可具有其它空氣動(dòng)力學(xué)橫截面形狀，例如橢圓的、漸縮的或大體上發(fā)散-收斂的表面?？梢哉{(diào)整空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的形狀、上游長(zhǎng)度78和下游長(zhǎng)度79以及空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器 70的其它特性(例如，寬度、長(zhǎng)寬比、表面紋理等)，以實(shí)現(xiàn)下游空氣流82中的尾流的期望減少。在某些實(shí)施例中，可以調(diào)整后緣角104，以向后緣74提供更寬或更薄的外觀。例如，后緣角104可以在大約10至80度、25至
65度、或35至45度之間。前緣角可以類似方式調(diào)整。如圖4所示，在到達(dá)空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的前緣72時(shí)，空氣流64分為第一流106和第二流108。第一流106和第二流108在后緣74附近以空氣動(dòng)力學(xué)方式結(jié)合而形成下游空氣流82。因此，以空氣動(dòng)力學(xué)方式結(jié)合的第一流106和第二流108填充聯(lián)焰管66下游的尾流區(qū)67，從而減少流分離并減少尾流的側(cè)向擴(kuò)散。換而言之，在沒有空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的情況下，由于第一流106和第二流108之間的顯著間隙，尾流區(qū)67可包括后緣74處的低速區(qū)。在圖示實(shí)施例中，第一流106和第二流108彼此逐漸會(huì)聚而消除這樣的間隙，從而降低后緣74下游的任何低速區(qū)的可能性。換而言之，第一流106和第二流108被空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70朝彼此引導(dǎo)而緊鄰后緣74的下游結(jié)合，以充滿尾流區(qū)67。在某些實(shí)施例中，多于一個(gè)聯(lián)焰管66或其它結(jié)構(gòu)件可位于空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70內(nèi)。圖4所示空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70包括鄰近聯(lián)焰管66的第一側(cè)114設(shè)置的第一表面110。類似地，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70包括鄰近聯(lián)焰管66的第二側(cè)116設(shè)置的第二表面112。聯(lián)焰管66的第一側(cè)114和第二側(cè)116彼此相對(duì)。第一表面110和第二表面112 —起構(gòu)成空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的流控制表面。如圖4所示，流控制表面圍繞聯(lián)焰管66從前緣72彎曲至后緣74。第一表面110在聯(lián)焰管66的第一側(cè)114在前緣72和后緣74之間延伸。類似地，第二表面112在聯(lián)焰管66的第二側(cè)116在前緣72和后緣74之間延伸。在圖示實(shí)施例中，第一表面110和第二表面112沿著第一流106和第二流108從前緣72向著后緣74首先分開，然后朝彼此會(huì)聚(例如，發(fā)散-收斂表面)。當(dāng)?shù)谝涣?06和第二流108在后緣74附近以空氣動(dòng)力學(xué)方式結(jié)合時(shí)，它們通過用高速空氣流填充尾流區(qū)67而激發(fā)尾流區(qū)67。以這種方式，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70顯著地減少或消除了聯(lián)焰管66下游的低速再循環(huán)區(qū)。如圖4所示，環(huán)形空間46可包括多于一個(gè)燃料注入器84。每一個(gè)燃料注入器84可具有空氣動(dòng)力學(xué)橫截面形狀。燃料注入器84的這種構(gòu)造可減少燃料注入器84下游的空氣-燃料混合物92中的尾流。使用空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70減少聯(lián)焰管66后方的尾流區(qū)67中的尾流可提供若干益處。例如，可以將較少的燃料86帶入聯(lián)焰管66后方的尾流區(qū)67中。這可以降低燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)11的火焰駐留的可能性以及/或者使得針對(duì)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)11的提高的性能的更高百分比的燃料注入成為可能。此外，通過用空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70減少尾流，從而可以降低通過環(huán)形空間46及橫過燃料注入器84的總壓降。因此，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的使用可提高頭端36上游的空氣流和空氣-燃料混合的均勻性，從而改善燃料噴嘴12中的空氣流和空氣-燃料混合。圖5是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的另一個(gè)實(shí)施例沿圖3的線5-5截取的橫截面頂視圖。如圖5所示,結(jié)構(gòu)件66不包括內(nèi)部開口，例如,前述實(shí)施例中所示的聯(lián)焰管的內(nèi)部開口。取而代之，結(jié)構(gòu)件66可以是實(shí)心物體，例如，火焰檢測(cè)器、火花塞、凸起、隔離物、壓力探頭、軸向分級(jí)空氣注入器或傳感器。在圖示實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)件66包括第一對(duì)齊特征130，并且空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70包括第二對(duì)齊特征132。第一對(duì)齊特征130和第二對(duì)齊特征132彼此匹配，以使空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70與空氣流64對(duì)齊。如圖5所示，第一對(duì)齊特征130可以是陽(yáng)型對(duì)齊部(例如，凸塊)，而第二對(duì)齊特征132可以是陰型對(duì)齊部(例如，凹口)。在其它實(shí)施例中，第一對(duì)齊特征130可以是陰型對(duì)齊部，而第二對(duì)齊特征132可以是陽(yáng)型對(duì)齊部。在不存在第一對(duì)齊特征130和第二對(duì)齊特征132的情況下，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70可以圍繞結(jié)構(gòu)件66旋轉(zhuǎn)，這是由于結(jié)構(gòu)件66的圓形橫截面形狀。在結(jié)構(gòu)件不具有圓形橫截面形狀的其它實(shí)施例中，第一對(duì)齊特征130和第二對(duì)齊特征132可以省略。在某些實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)件66和空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70可通過粘合劑、焊接、銅焊、螺栓、螺釘、機(jī)械接頭或其它合適的緊固件聯(lián)接到一起。此外，結(jié)構(gòu)件66和空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70中的一者或兩者可聯(lián)接到燃燒襯套42和流動(dòng)套管44中的一者或兩者。圖6是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70和聯(lián)焰管66的實(shí)施例沿圖3的線5_5截取的橫截面頂視圖。如圖6所示，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70和聯(lián)焰管66兩者或類似結(jié)構(gòu)具有橢圓形的橫截面形狀。換而言之，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70和聯(lián)焰管66可具有子彈形狀、翼 型、細(xì)長(zhǎng)形狀或者其它類似形狀。例如，聯(lián)焰管66可以是具有彎曲橫截面的細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。因此，圖示實(shí)施例中的空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70和聯(lián)焰管66的橫截面形狀不是圓形的。如上面討論的，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70和聯(lián)焰管66可以不包括圖5所示第一對(duì)齊特征130和第二對(duì)齊特征132。取而代之，聯(lián)焰管66的橢圓形橫截面形狀可能有助于使空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70與空氣流64對(duì)齊。在其它方面，圖6所示的空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的實(shí)施例類似于此前討論的實(shí)施例的那些。此外，在其它實(shí)施例中，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70可與諸如圖5所示的結(jié)構(gòu)件66的不包括內(nèi)部開口的結(jié)構(gòu)件一起使用。圖7是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的實(shí)施例沿圖3的線5-5截取的橫截面頂視圖。如圖7所示，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70不是完全實(shí)心的，而是圍繞聯(lián)焰管66的空氣動(dòng)力學(xué)形狀或翼型壁。換而言之，在尾流消減器70的空氣動(dòng)力學(xué)形狀壁和聯(lián)焰管66之間存在間隙或偏移距離?？諝鈩?dòng)力學(xué)尾流消減器70是這種構(gòu)造可減小空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的重量和成本，可以更適合各種聯(lián)焰管66和其它結(jié)構(gòu)件，并且簡(jiǎn)化空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70和聯(lián)焰管66之間的組裝。一個(gè)或更多支撐件150附連到聯(lián)焰管66的外表面152和尾流消減器70的空氣動(dòng)力學(xué)形狀壁的內(nèi)表面154，以將空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70聯(lián)接到聯(lián)焰管66。支撐件150可以是支柱、梁或類似的構(gòu)件，其由用于空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的材料類似的材料制成?？梢允褂脤⑽矬w緊固到一起的合適方法將支撐件150接合到尾流消減器70的空氣動(dòng)力學(xué)形狀壁和聯(lián)焰管66，所述方法例如但不限于粘合劑、焊接、銅焊、螺栓、螺釘、機(jī)械接頭以及其它緊固件。如圖7所示，并非所有支撐件150都構(gòu)造成相同。例如，由于空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的翼型，聯(lián)焰管66的第一側(cè)114和第二側(cè)116附近的支撐件150的長(zhǎng)度156可能比后緣74附近的支撐件150的長(zhǎng)度156更短。長(zhǎng)度156也可以稱為偏移距離。圖8是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的另一個(gè)實(shí)施例沿圖3的線5-5截取的橫截面頂視圖。如圖8所示，聯(lián)焰管66和空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70為一體式結(jié)構(gòu)。換而言之，聯(lián)焰管66的外表面152具有空氣動(dòng)力學(xué)橫截面形狀?？諝鈩?dòng)力學(xué)尾流消減器70的這種構(gòu)造在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)11的新裝置中可能是有用的，這是由于它的更簡(jiǎn)單的構(gòu)造。相比之下，在改造現(xiàn)有的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)11時(shí)，多件式空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70可能是有用的。此外，雖然火焰68穿過其流過聯(lián)焰管66的通道的形狀在圖8中為矩形，但是在其它實(shí)施例中，該形狀可以是不同的。例如，通過聯(lián)焰管66的通道的形狀可以是正方形、橢圓形、圓形、六邊形或者任何其它形狀。圖9是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70和聯(lián)焰管66的又一實(shí)施例沿著圖3的線5_5截取的橫截面頂視圖。如圖9所示，聯(lián)焰管66和空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70是類似于圖8所示的結(jié)構(gòu)的一體式結(jié)構(gòu)。然而，在圖9中，火焰68穿過其流過聯(lián)焰管66的通道的形狀與聯(lián)焰管66的外表面152的翼型基本相同?？諝鈩?dòng)力學(xué)尾流消減器70的這種構(gòu)造可以減小空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的重量和成本。此外，供火焰68流過的更大通道可以降低火焰68的壓降。圖10是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的實(shí)施例在組裝之前的橫截面頂視圖。如圖10 所示，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70包括被構(gòu)造成彼此匹配的第一構(gòu)件170和第二構(gòu)件172。具體而言，平坦表面174可被構(gòu)造成彼此接合，并且彎曲表面176可被構(gòu)造成與結(jié)構(gòu)件66的外表面152接合。在改造現(xiàn)有的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)11時(shí)，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的這種兩件式構(gòu)造可能是有用的。換而言之，可以在不移除或移動(dòng)結(jié)構(gòu)件66的情況下實(shí)現(xiàn)空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的安裝?？梢允褂煤线m的緊固技術(shù)將第一構(gòu)件170和第二構(gòu)件172彼此接合，所述技術(shù)例如但不限于粘合劑、焊接、銅焊、螺栓、螺釘、機(jī)械接頭以及其它緊固件。圖11是圖10所示的空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的實(shí)施例在組裝之后的橫截面頂視圖。如圖11所示，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70完全圍繞結(jié)構(gòu)件66。圖12是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的另一個(gè)實(shí)施例的透視圖。如圖12所示，通過空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的內(nèi)部沿軸線190形成圓柱形孔192。軸線190也穿過結(jié)構(gòu)件66的中心。因此，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70可以滑下結(jié)構(gòu)件66或在其上移動(dòng)。這樣的組裝技術(shù)可以在將結(jié)構(gòu)件66安裝在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)11中之前使用，或者在移除燃燒襯套42或流動(dòng)套管44時(shí)使用。在另外的實(shí)施例中，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70和結(jié)構(gòu)件66可包括類似于圖5所示的那些的第一對(duì)齊特征130和第二對(duì)齊特征132。圖13是如圖2所示的燃燒器16的實(shí)施例在線3-3內(nèi)截取的局部橫截面?zhèn)纫晥D。如所示，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70部分地圍繞聯(lián)焰管66延伸。具體而言，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70包括下游部分77，其聯(lián)接到面向下游側(cè)62的聯(lián)焰管66的下游表面196。因此，聯(lián)焰管66和空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70共同限定空氣動(dòng)力學(xué)橫截面形狀(例如，空氣動(dòng)力學(xué)管結(jié)構(gòu)198)，例如翼型。在其它實(shí)施例中，聯(lián)焰管66和空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70可以共同限定其它空氣動(dòng)力學(xué)橫截面形狀，例如橢圓、漸縮的或大體上發(fā)散-收斂的表面。如圖13所示，下游部分77包括后緣74，并且聯(lián)焰管66包括前緣72?？梢允褂寐?lián)焰管66和空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的這種布置，以便于燃燒器16的組裝。具體而言，可以在流動(dòng)套管44中形成開口 200。如下面詳細(xì)描述的，開口 200的橫截面形狀可以對(duì)應(yīng)于空氣動(dòng)力學(xué)管結(jié)構(gòu)198 (例如，聯(lián)焰管66和空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70)的橫截面形狀。在燃燒器16的組裝期間，空氣動(dòng)力學(xué)管結(jié)構(gòu)198 (例如，聯(lián)焰管66和空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70)可以通過開口 200沿徑向54插入流動(dòng)套管44和燃燒襯套42之間的環(huán)形空間46中，而不是將空氣動(dòng)力學(xué)管結(jié)構(gòu)198沿軸向52插入環(huán)形空間46中。例如，空氣動(dòng)力學(xué)管結(jié)構(gòu)198可以作為單個(gè)單元通過開口 200沿徑向54插入，而不是在軸向方向52上獨(dú)立地安裝和/或互鎖聯(lián)焰管66和空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70。在插入之后，在空氣動(dòng)力學(xué)管結(jié)構(gòu)198 (例如，聯(lián)焰管66和空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70)和流動(dòng)套管44之間可以存在間隙202。在某些實(shí)施例中，間隙202可被構(gòu)造成足夠小，以減少氣體通過間隙202的泄漏。在其它實(shí)施例中，可以在間隙202中設(shè)置密封件，以幫助阻止任何氣體流過間隙202。通過將聯(lián)焰管66和空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70通過開口 200沿徑向54插入，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70可被構(gòu)造成延伸在燃燒襯套42和流動(dòng)套管44之間的徑向距離80的任何部分或全部，從而提供橫過徑向距離80的任何部分或全部的尾流減少。如果空氣動(dòng)力學(xué)管結(jié)構(gòu)198 (例如，聯(lián)焰管66和空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70)被沿軸向52而非沿徑向54安裝到環(huán)形空間46中，則空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的高度可以小于徑向距離80，以使空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70能夠移動(dòng)經(jīng)過環(huán)形空間46中的其它結(jié)構(gòu)件。例如，燃燒襯套42可包括凸出的套圈，以與聯(lián)焰管66接合。因此，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的高度可以降低，以使空氣動(dòng)力學(xué)管結(jié)構(gòu)198能夠在沿軸向52移動(dòng)至環(huán)形空間46中時(shí)離開燃燒襯套42的凸出套圈，從而有可能減少尾流減少量。通過開口 200沿徑向54插入空氣動(dòng)力學(xué)管結(jié)構(gòu)198 使得空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70能夠提供橫過徑向距離80的任何部分或全部的尾流減少。圖14是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的實(shí)施例沿圖13的線14-14截取的橫截面頂視圖。如圖14所示，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70聯(lián)接到聯(lián)焰管66的下游表面196。在某些實(shí)施例中，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70和聯(lián)焰管66可以制造成兩個(gè)單獨(dú)的構(gòu)件，并且通過粘合劑、焊接、銅焊、螺栓、螺釘、機(jī)械接頭或者其它合適的緊固件聯(lián)接到一起。在其它實(shí)施例中，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70和聯(lián)焰管66可以由一個(gè)條形坯料加工、成形或鑄造而成。如圖14所示，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70具有帶有平直外側(cè)204的大致三角形的橫截面形狀，因而具有空氣動(dòng)力學(xué)整流罩的外觀。在其它實(shí)施例中，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70可具有其它橫截面形狀，以及/或者可具有彎曲外側(cè)204。此外，圖14所示的空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的實(shí)施例具有漸縮后緣74。此外，開口 200的橫截面形狀大體上對(duì)應(yīng)于聯(lián)焰管66和空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的橫截面形狀，從而減小間隙202。換而言之，開口 200可被描述為翼型開口。間隙202可以減小，以幫助減小氣體通過間隙202的泄漏或者安裝在間隙202中的任何密封件的尺寸。圖15是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的實(shí)施例沿圖13的線14-14截取的橫截面頂視圖。如圖15所示，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70具有截頭的后緣74。換而言之，后緣74可具有垂直于空氣流64的平坦表面206?？諝鈩?dòng)力學(xué)尾流消減器70的這種構(gòu)造可以比帶有漸縮后緣74的空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70更簡(jiǎn)單且/或制造更便宜。雖然圖14和圖15所示的后緣74的形狀不同，但是兩者都可以幫助減少圍繞聯(lián)焰管66流動(dòng)的下游空氣流82中的尾流。在其它方面，圖15所示的空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70類似于圖14所示的那個(gè)。圖16是空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的實(shí)施例沿圖13的線14-14截取的橫截面頂視圖。如圖16所示，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70具有截頭的后緣74。此外，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70在兩個(gè)焊縫210處聯(lián)接到聯(lián)焰管66。如上面討論的，可使用其它方法將空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70聯(lián)接到聯(lián)焰管66，或者兩者可由一個(gè)條形坯料形成。此外，空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70包括內(nèi)部腔室或開口 212，其可被構(gòu)造成減小空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器70的總體重量和/或成本。
該書面描述使用示例來(lái)公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域的任何技術(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)以及執(zhí)行任何并入的方法。本發(fā)明的可專利性范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果這種其它示例具有與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言沒有不同的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求 的字面語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)差別的等同結(jié)構(gòu)要素，那么這種其它示例意圖落在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，包括 燃?xì)鉂?rùn)輪機(jī)燃燒器(16),包括 燃燒襯套(42)，其設(shè)置在燃燒區(qū)(38)周圍； 流動(dòng)套管(44)，其設(shè)置在所述燃燒襯套(42)周圍； 空氣通道(46)，在所述燃燒襯套(42)和所述流動(dòng)套管(44)之間； 結(jié)構(gòu)件(66)，其在所述燃燒襯套(42)和所述流動(dòng)套管(44)之間延伸，其中，所述結(jié)構(gòu)件(66)阻礙通過所述空氣通道(46)的空氣流路徑(64);以及 空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器(70)，其被構(gòu)造成使圍繞所述結(jié)構(gòu)件(66)的空氣流(82)改變方向，以減小所述結(jié)構(gòu)件(66)下游的尾流區(qū)(67)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器(70)包括至少部分地圍繞所述結(jié)構(gòu)件(66)延伸的流控制表面，并且所述流控制表面具有空氣動(dòng)力學(xué)形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述流控制表面包括設(shè)置在所述結(jié)構(gòu)件(66)的相對(duì)的第一側(cè)(114)和第二側(cè)(116)的第一表面(110)和第二表面(112)，所述第一表面(110)在所述結(jié)構(gòu)件(66)的所述第一側(cè)(114)在前緣(72)和后緣(74)之間延伸，并且所述第二表面(112)在所述結(jié)構(gòu)件(66)的所述第二側(cè)(116)在所述前緣(72)和所述后緣(74)之間延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一表面(110)和所述第二表面(112)沿著所述空氣流路徑￠4)朝向所述后緣(74)向彼此會(huì)聚。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器(70)包括流控制表面，其從所述結(jié)構(gòu)件(66)的前緣(72)到后緣(74)圍繞所述結(jié)構(gòu)件(66)彎曲。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)件(66)包括具有彎曲橫截面的細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，并且所述流控制表面包括設(shè)置在所述彎曲橫截面周圍的翼型橫截面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)件(66)包括具有矩形橫截面的細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，并且所述流控制表面包括設(shè)置在所述矩形橫截面周圍的翼型橫截面。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器(70)包括具有所述流控制表面的翼型壁，所述翼型壁設(shè)置在離所述結(jié)構(gòu)件(66)的外表面(152)偏移距離(156)處，并且至少一個(gè)支撐件(150)在所述結(jié)構(gòu)件(66)和所述翼型壁之間延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)置在所述燃燒襯套(42)和所述流動(dòng)套管(44)的下游的燃料注入器(84)，其中，所述燃料注入器(84)阻礙通過所述結(jié)構(gòu)件(66)下游的所述空氣通道(46)的所述空氣流路徑(64)，并且所述空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器(70)被構(gòu)造成減少來(lái)自所述結(jié)構(gòu)件(66)的所述空氣流(82)中的尾流。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)件(66)包括聯(lián)焰管、火焰檢測(cè)器、火花塞、凸起、隔離物、壓力探頭、軸向分級(jí)空氣注入器、傳感器或者它們的組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)件(66)和所述空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器(70)為一體式結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)件(66)包括第一對(duì)齊特征(130)，所述空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器(70)包括第二對(duì)齊特征(132)，并且所述第一對(duì)齊特征(130)和所述第二對(duì)齊特征(132)彼此匹配，以使所述空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器(70)與所述空氣流路徑(64)對(duì)齊。
13.—種系統(tǒng),包括 空氣動(dòng)力學(xué)渦輪尾流消減器(70)，其被構(gòu)造成減少結(jié)構(gòu)件(66)下游的尾流區(qū)(67)中的尾流，所述結(jié)構(gòu)件阻礙燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(11)的氣體流(64)，其中，所述空氣動(dòng)力學(xué)渦輪尾流消減器(70)包括構(gòu)造成至少部分地包圍所述結(jié)構(gòu)件(66)的流控制表面，并且所述空氣動(dòng)力學(xué)渦輪尾流消減器(70)設(shè)置在燃料注入器(84)的上游。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述流控制表面包括翼型橫截面。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)件(66)和所述流控制表面共同限定翼型橫截面。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的流控制的系統(tǒng)和方法。一種系統(tǒng)包括燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒器(16)，該燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒器包括設(shè)置在燃燒區(qū)(38)周圍的燃燒襯套(42)、設(shè)置在燃燒襯套(42)周圍的流動(dòng)套管(44)、在燃燒襯套(42)和流動(dòng)套管(44)之間的空氣通道(46)以及在燃燒襯套(42)和流動(dòng)套管(44)之間的結(jié)構(gòu)件(66)。結(jié)構(gòu)件(66)阻礙通過空氣通道(46)的空氣流路徑(64)。燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒器(16)還包括空氣動(dòng)力學(xué)尾流消減器(70)，其被構(gòu)造成使圍繞結(jié)構(gòu)件(66)的空氣流(82)改變方向，以減小結(jié)構(gòu)件(66)下游的尾流區(qū)(67)。
文檔編號(hào)F23R3/16GK102798147SQ20121016353
公開日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月24日
發(fā)明者P.B.梅爾頓, B.D.克勞利, D.W.奇拉, R.J.羅爾森, R.J.基拉 申請(qǐng)人:通用電氣公司