聯(lián)邦政府資助研究

本發(fā)明是在美國(guó)陸軍的合同號(hào)w911w6-11-2-0009下通過(guò)政府資助作出的。政府可對(duì)本發(fā)明具有某些權(quán)利。

本主題大體上涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，或更具體地涉及用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器組件。

背景技術(shù)：

燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)大體上包括布置成與彼此流動(dòng)連通的風(fēng)扇和核心。此外，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的核心大體上包括以串流順序的壓縮機(jī)區(qū)段、燃燒區(qū)段、渦輪區(qū)段和排氣區(qū)段。在操作中，空氣從風(fēng)扇提供至壓縮機(jī)區(qū)段的入口，在該處一個(gè)或多個(gè)軸向壓縮機(jī)逐漸壓縮空氣直到其達(dá)到燃燒區(qū)段。燃料在燃燒區(qū)段內(nèi)與壓縮的空氣混合且燃燒，以提供燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區(qū)段發(fā)送至渦輪區(qū)段。穿過(guò)渦輪區(qū)段的燃料氣體流驅(qū)動(dòng)渦輪區(qū)段，且然后發(fā)送穿過(guò)排氣區(qū)段，例如，至大氣。

更普遍的是，非傳統(tǒng)高溫材料(如，陶瓷基質(zhì)復(fù)合物(cmc)材料)用作燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。例如，典型的燃燒區(qū)段包括內(nèi)襯套、外襯套和穹頂。更一般而言，內(nèi)襯套和外襯套由cmc材料形成，而穹頂由金屬材料形成。金屬穹頂通常需要附接某些燃料空氣噴射組件。

然而，某些燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)具有適應(yīng)結(jié)合到其中的cmc材料的某些機(jī)械性質(zhì)的問(wèn)題。例如，cmc材料具有不同于傳統(tǒng)金屬材料的熱膨脹系數(shù)。因此，某些燃燒器組件包括附接組件，其可干擾燃燒氣體穿過(guò)燃燒室的流動(dòng)。此外，在不需要重復(fù)和復(fù)雜化的金屬部件的情況下，會(huì)難以將某些構(gòu)件安裝到cmc材料上。

因此，能夠使用cmc材料而不需要或包括附加或重復(fù)的金屬構(gòu)件來(lái)用于附接，且不對(duì)穿過(guò)燃燒室的燃燒氣體流產(chǎn)生空氣動(dòng)力障礙的燃燒器組件將是有用的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將在以下描述中闡明，或可從描述中清楚，或可通過(guò)實(shí)施本發(fā)明學(xué)習(xí)。

在本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供了一種限定周向方向的用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器組件。燃燒器組件包括襯套和由陶瓷基質(zhì)復(fù)合材料(ceramicmatrixcompositematerial)形成的燃燒器穹頂(combustordome)。燃燒器穹頂和襯套一起至少部分地限定燃燒室。燃燒器穹頂限定開(kāi)口。燃燒器組件還包括燃料空氣噴射器硬件組件(fuel-airinjectorhardwareassembly)，其直接地附接到燃燒器穹頂上，且延伸進(jìn)入或穿過(guò)開(kāi)口。

在本公開(kāi)內(nèi)容的另一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供了一種限定周向方向的用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器組件。燃燒器組件包括襯套和由陶瓷基質(zhì)復(fù)合材料形成的燃燒器穹頂。燃燒器穹頂和襯套一起至少部分地限定燃燒室。燃燒器穹頂還限定多個(gè)開(kāi)口以用于收納相應(yīng)的多個(gè)燃料空氣噴射器硬件組件。

技術(shù)方案1.一種燃燒器組件，其用于限定周向方向的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，所述燃燒器組件包括：

襯套；

由陶瓷基質(zhì)復(fù)合材料形成的燃燒器穹頂，所述燃燒器穹頂和所述襯套一起至少部分地限定燃燒室，所述燃燒器穹頂限定開(kāi)口；以及

燃料空氣噴射器硬件組件，其直接地附接到所述燃燒器穹頂上，且延伸進(jìn)入或穿過(guò)所述開(kāi)口。

技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃燒器組件，其特征在于，所述燃料空氣噴射器硬件組件包括多個(gè)燃料空氣噴射器硬件組件，且所述至少一個(gè)燃料空氣噴射器硬件組件直接附接到所述燃燒器穹頂上而獨(dú)立于相鄰燃料空氣噴射器硬件組件。

技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃燒器組件，其特征在于，所述燃料空氣噴射器硬件組件包括多個(gè)燃料空氣噴射器硬件組件，且各個(gè)燃料空氣噴射器硬件組件直接附接到所述燃燒器穹頂上而獨(dú)立于相鄰燃料空氣噴射器硬件組件。

技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃燒器組件，其特征在于，所述燃燒器穹頂限定熱側(cè)和冷側(cè)，且所述燃料空氣噴射器硬件組件直接地附接到所述燃燒器穹頂?shù)臒醾?cè)上，且直接地附接到所述燃燒器穹頂?shù)睦鋫?cè)上。

技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃燒器組件，其特征在于，所述燃燒器穹頂沿所述周向方向連續(xù)地延伸，且由陶瓷基質(zhì)復(fù)合材料的連續(xù)件整體形成。

技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃燒器組件，其特征在于，所述燃燒器穹頂還限定多個(gè)開(kāi)口，且所述多個(gè)開(kāi)口沿所述周向方向大致均勻地間隔開(kāi)。

技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃燒器組件，其特征在于，所述燃燒器穹頂包括圍繞所述開(kāi)口延伸的升高的凸臺(tái)，且所述燃料空氣噴射器硬件組件附接到所述升高的凸臺(tái)上。

技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃燒器組件，其特征在于，所述燃燒器穹頂限定熱側(cè)和冷側(cè)，且所述燃燒器穹頂限定從所述冷側(cè)到所述熱側(cè)延伸穿過(guò)所述燃燒器穹頂?shù)亩鄠€(gè)冷卻孔，以允許冷卻空氣的流動(dòng)。

技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案8所述的燃燒器組件，其特征在于，所述多個(gè)冷卻孔包括圍繞用于收納相應(yīng)燃料空氣噴射器硬件組件的所述開(kāi)口中的至少一個(gè)延伸的多個(gè)冷卻孔。

技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃燒器組件，其特征在于，所述燃燒器穹頂包括過(guò)渡部分和后壁，所述過(guò)渡部分從所述燃燒器穹頂?shù)暮蟊诔鲆r套延伸，且所述過(guò)渡部分關(guān)于所述后壁限定大于90度且小于180度的角。

技術(shù)方案11.一種燃燒器組件，其用于限定周向方向的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，所述燃燒器組件包括：

襯套；以及

由陶瓷基質(zhì)復(fù)合材料形成的燃燒器穹頂，所述燃燒器穹頂和所述襯套一起至少部分地限定燃燒室，所述燃燒器穹頂限定用于收納多個(gè)燃料空氣噴射器硬件組件的多個(gè)開(kāi)口。

技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃燒器組件，其特征在于，所述燃燒器穹頂沿所述周向方向延伸，且由陶瓷基質(zhì)復(fù)合材料的連續(xù)件整體形成。

技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃燒器組件，其特征在于，所述燃燒器穹頂沿所述周向方向連續(xù)地延伸，以限定環(huán)形形狀。

技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃燒器組件，其特征在于，所述多個(gè)開(kāi)口沿所述周向方向大致均勻地間隔開(kāi)。

技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃燒器組件，其特征在于，所述燃燒器穹頂包括圍繞所述燃燒器穹頂中的多個(gè)開(kāi)口中的各個(gè)延伸的升高的凸臺(tái)，以用于將相應(yīng)的燃料空氣噴射器硬件組件直接地安裝到所述燃燒器穹頂上。

技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃燒器組件，其特征在于，所述燃燒器組件還包括：

多個(gè)燃料空氣噴射器硬件組件，各個(gè)燃料空氣噴射器硬件組件在所述多個(gè)開(kāi)口中的相應(yīng)一個(gè)處直接地附接到所述燃燒器穹頂上。

技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案16所述的燃燒器組件，其特征在于，各個(gè)燃料空氣噴射器硬件組件直接地附接到所述燃燒器穹頂上而獨(dú)立于相鄰燃料空氣噴射器硬件組件。

技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案16所述的燃燒器組件，其特征在于，至少一個(gè)燃料空氣噴射器硬件組件直接地附接到所述燃燒器穹頂上而獨(dú)立于相鄰燃料空氣噴射器硬件組件。

技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃燒器組件，其特征在于，所述燃燒器穹頂限定面對(duì)所述燃燒室的熱側(cè)和相對(duì)的冷側(cè)，且所述燃燒器穹頂包括所述熱側(cè)或所述冷側(cè)中的至少一個(gè)上的環(huán)境保護(hù)涂層。

技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃燒器組件，其特征在于，所述燃燒器穹頂限定熱側(cè)和冷側(cè)，且所述燃燒器穹頂限定從所述冷側(cè)到所述熱側(cè)延伸穿過(guò)所述燃燒器穹頂?shù)亩鄠€(gè)冷卻孔，以允許冷卻空氣的流動(dòng)。

本發(fā)明的這些及其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將參照以下描述和所附權(quán)利要求變得更好理解。并入且構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，且連同描述用于闡釋本發(fā)明的原理。

附圖說(shuō)明

包括針對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員的其最佳模式的本發(fā)明的完整且使得能夠?qū)崿F(xiàn)的公開(kāi)內(nèi)容在參照附圖的說(shuō)明書中提出，在附圖中：

圖1為根據(jù)本主題的各種實(shí)施例的示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意性截面視圖。

圖2為根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的示例性實(shí)施例的燃燒器組件的透視圖。

圖3為圖2的示例性燃燒器組件的側(cè)視截面圖；

圖4為圖2的示例性燃燒器組件的特寫側(cè)視截面圖。

圖5為圖2的示例性燃燒器組件的燃燒器穹頂中的開(kāi)口的特寫側(cè)視截面圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)參照本發(fā)明的實(shí)施例，其一個(gè)或多個(gè)實(shí)例在附圖中示出。該詳細(xì)描述使用了數(shù)字和字母標(biāo)號(hào)來(lái)表示附圖中的特征。附圖中相似或類似的標(biāo)記用于表示本發(fā)明的相似或類似的部分。如本文使用的用語(yǔ)"第一"、"第二"和"第三"可互換使用，以將一個(gè)構(gòu)件與另一個(gè)區(qū)分開(kāi)，且不旨在表示獨(dú)立構(gòu)件的位置或重要性。用語(yǔ)"上游"和"下游"是指相對(duì)于流體通路中的流體流的相對(duì)方向。例如，"上游"是指流體流自的方向，且"下游"指示流體流至的方向。

現(xiàn)在參看附圖，其中相同的數(shù)字表示所有附圖的相同元件，圖1為根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的示例性實(shí)施例的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意性截面視圖。更具體而言，對(duì)于圖1的實(shí)施例，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)為本文稱為"渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10"的高旁通渦扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)10。如圖1中所示，渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10限定軸向方向a(平行于用于參照提供的縱向中心線12延伸)、徑向方向r和圍繞軸向方向延伸的周向方向(未示出)。大體上，渦扇10包括風(fēng)扇區(qū)段14和設(shè)置在風(fēng)扇區(qū)段14下游的核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16。

繪出的示例性核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16大體上包括大致管狀的外殼18，其限定環(huán)形入口20。外殼18包圍且核心發(fā)動(dòng)機(jī)16包括成串流關(guān)系的包括增壓器或低壓(lp)壓縮機(jī)22和高壓(hp)壓縮機(jī)24的壓縮機(jī)區(qū)段；燃燒區(qū)段26；包括高壓(hp)渦輪28和低壓(lp)渦輪30的渦輪區(qū)段；以及噴氣排氣噴嘴區(qū)段32。高壓(hp)軸或轉(zhuǎn)軸34將hp渦輪28傳動(dòng)地連接到hp壓縮機(jī)24上。低壓(lp)軸或轉(zhuǎn)軸36將lp渦輪30傳動(dòng)地連接到lp壓縮機(jī)22上。壓縮機(jī)區(qū)段、燃燒區(qū)段26、渦輪區(qū)段和噴嘴區(qū)段32一起限定核心空氣流動(dòng)通路37。

對(duì)于所示實(shí)施例，風(fēng)扇區(qū)段14包括可變槳距風(fēng)扇38，其具有以間隔開(kāi)的方式聯(lián)接到盤42上的多個(gè)風(fēng)扇葉片40。如圖所示，風(fēng)扇葉片40從盤42大體上沿徑向方向r向外延伸。各個(gè)風(fēng)扇葉片40通過(guò)風(fēng)扇葉片40關(guān)于盤42圍繞槳距軸線p可旋轉(zhuǎn)，風(fēng)扇葉片40可操作地聯(lián)接到變槳機(jī)構(gòu)44上，其構(gòu)造成一起地共同改變風(fēng)扇葉片40的槳距。風(fēng)扇葉片40、盤42和變槳機(jī)構(gòu)44通過(guò)穿過(guò)動(dòng)力變速箱46的lp軸36一起圍繞縱軸線12旋轉(zhuǎn)。動(dòng)力變速箱46包括多個(gè)齒輪，以用于將風(fēng)扇38關(guān)于lp軸36的轉(zhuǎn)速調(diào)整至更有效的風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。

仍參看圖1的示例性實(shí)施例，盤42由空氣動(dòng)力輪廓的可旋轉(zhuǎn)的前轂48覆蓋，以促進(jìn)空氣流穿過(guò)多個(gè)風(fēng)扇葉片40。此外，示例性風(fēng)扇區(qū)段14包括環(huán)形風(fēng)扇殼或外機(jī)艙50，其沿周向包繞風(fēng)扇38和/或核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16的至少一部分。示例性機(jī)艙50由多個(gè)沿周向間隔開(kāi)的出口導(dǎo)葉52關(guān)于核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16支承。此外，機(jī)艙50的下游區(qū)段54在核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16的外部上延伸，以便限定其間的旁通空氣流通路56。

在渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10的操作期間，一定量空氣58經(jīng)由機(jī)艙50和/或風(fēng)扇區(qū)段14的相關(guān)聯(lián)的入口60進(jìn)入渦扇10中。當(dāng)一定量空氣58穿過(guò)風(fēng)扇葉片40時(shí)，如由箭頭62指出的空氣58的第一部分引導(dǎo)或發(fā)送到旁通空氣流通路56中，且如由箭頭64指出的空氣58的第二部分引導(dǎo)或發(fā)送到核心發(fā)動(dòng)機(jī)流動(dòng)通路37中，或更具體是到lp壓縮機(jī)22中?？諝獾牡谝徊糠?2與空氣的第二部分64之間的比率通常稱為涵道比?？諝獾牡诙糠?4的壓力然后在其發(fā)送穿過(guò)高壓(hp)壓縮機(jī)24時(shí)增大，且進(jìn)入燃燒區(qū)段26中，其中其與燃料混合且焚燒以提供燃燒氣體66。

燃燒氣體66發(fā)送穿過(guò)hp渦輪28，在該處，來(lái)自燃燒氣體66的熱能和/或動(dòng)能的一部分經(jīng)由聯(lián)接到外殼18上的hp渦輪定子導(dǎo)葉68和聯(lián)接到hp軸或轉(zhuǎn)軸34上的hp渦輪轉(zhuǎn)子葉片70的連續(xù)級(jí)獲得，因此引起hp軸或轉(zhuǎn)軸34旋轉(zhuǎn)，從而支持hp壓縮機(jī)24的操作。燃燒氣體66然后發(fā)送穿過(guò)lp渦輪30，在該處，熱能和動(dòng)能的第二部分從燃燒氣體66經(jīng)由聯(lián)接到外殼18上的lp渦輪定子導(dǎo)葉72和聯(lián)接到lp軸或轉(zhuǎn)軸36上的lp渦輪轉(zhuǎn)子葉片74的連續(xù)級(jí)獲得，因此引起lp軸或轉(zhuǎn)軸36旋轉(zhuǎn)，從而支持lp壓縮機(jī)22的操作和/或風(fēng)扇38的旋轉(zhuǎn)。

燃燒氣體66隨后傳送穿過(guò)核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16的噴氣排氣噴嘴區(qū)段32來(lái)提供推力。同時(shí)，空氣的第一部分62的壓力在空氣的第一部分62在其從渦扇10的風(fēng)扇噴嘴排氣區(qū)段76排出之前發(fā)送穿過(guò)旁通空氣流通路56時(shí)大致增大，也提供了推力。hp渦輪28、lp渦輪30和噴氣排氣噴嘴區(qū)段32至少部分地限定熱氣體通路78，以將燃燒氣體66發(fā)送穿過(guò)核心渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)16。

然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，圖1中所示的示例性風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)10僅通過(guò)舉例的方式提供，且在其它示例性實(shí)施例中，渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10可具有任何其它適合的構(gòu)造。還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，在其它示例性實(shí)施例中，本公開(kāi)內(nèi)容的方面可結(jié)合到任何其它適合的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中。例如，在其它示例性實(shí)施例中，本公開(kāi)內(nèi)容的方面例如可并入渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)或渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。

現(xiàn)在參看圖2和圖3，提供了根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的示例性實(shí)施例的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器組件100的視圖。例如，圖2和圖3的燃燒器組件100可定位在圖1中的示例性渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)10的燃燒區(qū)段26中，其限定軸向方向a、徑向方向r和周向方向c。更具體而言，圖2提供了燃燒器組件100的透視圖，且圖3提供了圖2的示例性燃燒器組件100的示意性側(cè)視截面圖。

如圖所示，燃燒器組件100大體上包括燃燒器穹頂102和燃燒室襯套。對(duì)于所示實(shí)施例，燃燒室襯套構(gòu)造為燃燒室出口襯套104，且燃燒器穹頂102和燃燒室外襯套104由陶瓷基質(zhì)復(fù)合("cmc")材料整體形成。cmc材料為具有高溫能力的非金屬材料。用于燃燒器穹頂102和燃燒室襯套(例如，外襯套104)的示例性cmc材料可包括碳化硅、硅、二氧化硅或氧化鋁基質(zhì)材料和它們的組合。陶瓷纖維可嵌入基質(zhì)內(nèi)，如，包括單絲如藍(lán)寶石或碳化硅(例如，textron的scs-6)的氧化穩(wěn)定增強(qiáng)纖維，以及包括碳化硅(例如，nipponcarbon的nicalon?、ubeindustries的tyranno?和dowcorning的sylramic?)、硅酸鋁(例如，nextel的440和480)，以及短切須和纖維(例如，nextel的440和saffil?)，以及可選的陶瓷顆粒(例如，si,al,zr,y的氧化物和它們的組合)，以及無(wú)機(jī)填料(例如，葉臘石、鈣硅石、云母、滑石、藍(lán)晶石和蒙脫土)。

此外，燃燒器穹頂102和燃燒室外襯套104沿周向方向c延伸，且由單件連續(xù)形成的cmc材料整體形成。更具體而言，燃燒器穹頂102和燃燒室外襯套104分別沿周向方向c連續(xù)地延伸，以限定環(huán)形形狀，而無(wú)單獨(dú)的件例如通過(guò)螺接組合的接縫或接頭。將認(rèn)識(shí)到的是，如本文使用的由單件連續(xù)地形成的cmc材料整體形成的cmc構(gòu)件包括由使用樹(shù)脂或其它適合的連結(jié)成分形成在一起的重疊和非重疊cmc條或片形成的構(gòu)件。

如圖3中最清楚可見(jiàn)，燃燒器組件100還包括燃燒室內(nèi)襯套106。類似于燃燒器穹頂102和燃燒室外襯套104，燃燒室內(nèi)襯套106也沿周向方向c連續(xù)地延伸，以限定環(huán)形形狀。如下文更詳細(xì)所述，燃燒室內(nèi)襯套106連結(jié)到燃燒器穹頂102上，使得燃燒室內(nèi)襯套106和整體形成的燃燒室外襯套104和燃燒器穹頂102一起限定環(huán)形燃燒室108。因此，繪出的示例性燃燒器組件100構(gòu)造為環(huán)形燃燒器。

具體參看圖3，燃燒室外襯套104和燃燒室內(nèi)襯套106大體上分別沿軸向方向a延伸，燃燒室外襯套104在前端110與后端112之間延伸，且燃燒室內(nèi)襯套106類似地在前端114與后端116之間延伸。此外，燃燒器穹頂102包括前壁118和過(guò)渡部分。具體而言，所示的燃燒器穹頂102包括外過(guò)渡部分120和內(nèi)過(guò)渡部分122。外過(guò)渡部分120沿徑向方向r沿前壁118的外緣定位，且內(nèi)過(guò)渡部分122沿徑向方向r沿前壁118的內(nèi)緣定位。內(nèi)過(guò)渡部分122和外過(guò)渡部分120分別與燃燒器穹頂102(見(jiàn)圖2)的前壁118沿周向延伸。

此外，外過(guò)渡部分120從前壁118朝外襯套104延伸，且內(nèi)過(guò)渡部分122從前壁118朝內(nèi)襯套106延伸。如所述，對(duì)于所示實(shí)施例，外襯套104與燃燒器穹頂102(包括前壁118和外過(guò)渡部分120)整體形成，且因此，外過(guò)渡部分120從前壁118無(wú)縫地延伸至外襯套104。例如，燃燒器穹頂102和燃燒室外襯套104一起限定連續(xù)且無(wú)縫的表面，其從燃燒器穹頂102延伸至燃燒室外襯套104。更具體而言，燃燒器穹頂102和燃燒室外襯套104一起限定連續(xù)且無(wú)縫的內(nèi)側(cè)表面124(即，面對(duì)燃燒室108)，以及連續(xù)且無(wú)縫的外側(cè)表面126(與內(nèi)側(cè)表面124相對(duì))。

現(xiàn)在簡(jiǎn)要參看提供圖2和圖3的燃燒器組件100的前端的特寫截面示意圖的圖4，外過(guò)渡部分120和內(nèi)過(guò)渡部分122分別限定關(guān)于前壁118的角。對(duì)于所示實(shí)施例，外過(guò)渡部分120和內(nèi)過(guò)渡部分122分別關(guān)于前壁118限定大于九十度(90°)且小于一百八十度(180°)的角132,133。更具體而言，外過(guò)渡部分120包括平臺(tái)128(即，如圖4中所示的截平面中所示的大致平的部分)，且內(nèi)過(guò)渡部分122類似地包括平臺(tái)130。外過(guò)渡部分120和內(nèi)過(guò)渡部分122的相應(yīng)平臺(tái)128,130分別關(guān)于前壁118限定大于九十度(90°)且小于一百八十度(180°)的角132,133。具體而言，對(duì)于所示實(shí)施例，平臺(tái)120,130關(guān)于前壁118的角132,133在一百二十度(120°)到一百五十度(150°)之間，如，大約一百三十五度(135°)。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，如本文使用的用語(yǔ)近似如"大約"或"大致"是指在百分之十(10%)的誤差裕度內(nèi)。

還可如圖4中所見(jiàn)，示例性燃燒器穹頂102還限定外過(guò)渡部分120的外平臺(tái)128與前壁118之間的外曲率半徑134。顯然，前壁118限定外平臺(tái)128與內(nèi)平臺(tái)130之間的長(zhǎng)度140。在某些示例性實(shí)施例中，外曲率半徑134可在前壁118的長(zhǎng)度140的大約百分之二(2%)到大約百分之二十(20%)之間。例如，外曲率半徑134可在前壁118的長(zhǎng)度140的大約百分之五(5%)到大約百分之十五(15%)之間，或在前壁118的長(zhǎng)度140的大約百分之八(8%)到大約百分之十二(12%)之間。類似地，燃燒器穹頂102可限定內(nèi)過(guò)渡部分122的內(nèi)平臺(tái)130與前壁118之間的內(nèi)曲率半徑136。在某些實(shí)施例中，內(nèi)曲率半徑136可具有與外曲率半徑134相同的值。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，如本文使用的用語(yǔ)"曲率半徑"是指在給定點(diǎn)接觸曲線且在該點(diǎn)具有相同的切線和曲率的圓的半徑。

此外，在圖4中所示的截平面中，外過(guò)渡部分120的平臺(tái)128限定長(zhǎng)度138，且如所述，燃燒器穹頂102的前壁118也限定長(zhǎng)度140。平臺(tái)128的長(zhǎng)度138可在燃燒器穹頂102的前壁118的長(zhǎng)度140的大約百分之十(10%)到大約百分之三十五(35%)之間。例如，平臺(tái)128的長(zhǎng)度138可在前壁118的長(zhǎng)度140的大約百分之十五(15%)到大約百分之三十(30%)之間，或在前壁118的長(zhǎng)度140的大約百分之二十(20%)到大約百分之二十五(25%)之間。此外，如所示，內(nèi)過(guò)渡部分122的平臺(tái)130也限定所示截平面中的長(zhǎng)度142。內(nèi)過(guò)渡部分122的平臺(tái)130的長(zhǎng)度142也可在燃燒器穹頂102的前壁118的長(zhǎng)度140的大約百分之十(10%)到大約百分之三十五(35%)之間。例如，平臺(tái)130的長(zhǎng)度142可在前壁118的長(zhǎng)度140的大約百分之十五(15%)到大約百分之三十(30%)之間，或在前壁118的長(zhǎng)度140的大約百分之二十(20%)到大約百分之二十五(25%)之間。

根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的燃燒器組件可提供穿過(guò)燃燒室和圍繞燃燒室的期望的流動(dòng)特征(例如，用于圍繞燃燒室流動(dòng)的冷卻空氣)。具體而言，整體形成的燃燒室外襯套和燃燒器穹頂?shù)陌?，?或具有燃燒器穹頂?shù)囊粋€(gè)或多個(gè)內(nèi)過(guò)渡部分和外過(guò)渡部分的包括可允許穿過(guò)燃燒室且至燃燒器組件安裝到其中的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪區(qū)段和圍繞燃燒室的燃燒氣體的更期望的流動(dòng)特征。例如，根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施例的過(guò)渡部分的包括可允許沿穹頂?shù)臒醾?cè)的冷卻流與沿襯套的熱側(cè)的冷卻流的混合(經(jīng)由襯套上的一個(gè)或多個(gè)冷卻孔引入)。此構(gòu)造因此可允許未存在冷卻孔的過(guò)渡部分的部分上的冷卻流。此外，根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施例的過(guò)渡部分的包括可允許燃燒器穹頂和燃燒器襯套的冷側(cè)上的更平穩(wěn)的冷卻流，這可提供針對(duì)提供至燃燒器襯套中的下游冷卻孔的冷卻空氣的較小壓降。此外，將燃燒器穹頂、燃燒室內(nèi)襯套和燃燒室外襯套構(gòu)造成分別連續(xù)地沿周向方向延伸可通過(guò)消除沿周向間隔開(kāi)的節(jié)段之間的任何接縫(如，任何沿軸向延伸的接縫)和允許燃燒器組件操作期間均勻的熱膨脹和收縮來(lái)進(jìn)一步提高穿過(guò)燃燒室的燃燒氣體的期望流動(dòng)特征。

然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，圖2至圖4中所示和本文所述的示例性燃燒器組件100僅通過(guò)舉例提供，且在本公開(kāi)內(nèi)容的其它實(shí)施例中，燃燒器組件100可具有任何其它適合的構(gòu)造。例如，在其它示例性實(shí)施例中，燃燒室外襯套104可不與燃燒器穹頂102整體形成，且改為可按任何適合的方式附接到燃燒器穹頂102上。此外，在某些示例性實(shí)施例中，替代燃燒室外襯套104或除此之外，燃燒室內(nèi)襯套106可與燃燒器穹頂102整體形成。此外，在其它實(shí)施例中，燃燒器穹頂102可具有任何其它適合的構(gòu)造。例如，在某些實(shí)施例中，燃燒器穹頂102可不包括外過(guò)渡部分120或內(nèi)過(guò)渡部分122中的一者或兩者?；蜃鳛閭溥x，外過(guò)渡部分120或內(nèi)過(guò)渡部分122中的一者或兩者可按任何適合的方式構(gòu)造。

又參看圖2和圖3，所提出的燃燒器穹頂102的外過(guò)渡部分120與燃燒室外襯套104整體形成，且無(wú)縫地延伸到其中。然而，相比之下，對(duì)于所示實(shí)施例，燃燒室內(nèi)襯套106與燃燒器穹頂102和燃燒室外襯套104分開(kāi)形成。燃燒室內(nèi)襯套106使用螺栓144附接到燃燒器穹頂102上。具體而言，燃燒室內(nèi)襯套106包括在前端114處沿徑向方向r向內(nèi)延伸的附接凸緣146，且燃燒器穹頂102類似地包括在徑向內(nèi)端處沿徑向方向r向內(nèi)延伸的附接凸緣148。螺栓144延伸穿過(guò)燃燒室內(nèi)襯套106的凸緣146和燃燒器穹頂102的凸緣148以附接兩個(gè)構(gòu)件。顯然，燃燒室內(nèi)襯套106和燃燒器穹頂102在內(nèi)表面處抵靠(即，面對(duì)燃燒室108)，以限定大致連續(xù)的表面，只是單個(gè)接縫150在兩個(gè)構(gòu)件連結(jié)的位置沿周向延伸。

螺栓144構(gòu)造為燃燒器組件100的安裝組件152的一部分。安裝組件152大體上包括在前端147處附接到燃燒室內(nèi)襯套106和燃燒器穹頂102上的大體上在前端147與后端149之間延伸的支承部件145。在后端149處，支承部件可安裝到例如殼體或燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的其它支承結(jié)構(gòu)上。因此，燃燒室外襯套104、燃燒器穹頂102和燃燒室內(nèi)襯套106可分別在燃燒器組件100的前端處(即，內(nèi)襯套106的前端114處)經(jīng)由安裝組件152的支承部件145支承在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)。

仍參看圖2和圖3，燃燒器穹頂102還限定開(kāi)口154，且燃燒器組件100包括燃料空氣噴射器硬件組件156。更具體而言，燃燒器穹頂102限定多個(gè)開(kāi)口154，且燃燒器組件100包括相應(yīng)的多個(gè)燃料空氣噴射器硬件組件156，各個(gè)開(kāi)口154構(gòu)造成用于收納多個(gè)燃料空氣噴射器硬件組件156中的相應(yīng)一個(gè)。對(duì)于所示實(shí)施例，各個(gè)開(kāi)口154均沿周向方向c大致均勻間隔開(kāi)，或更具體而言，沿周向方向c與彼此大致均勻間隔開(kāi)。

例如，多個(gè)燃料空氣噴射器硬件組件156可分別包括旋流器和/或擋板。大體上，燃料空氣噴射器硬件組件156構(gòu)造成接收來(lái)自燃料噴嘴(未示出)的可燃燃料流，以及來(lái)自燃燒器組件100安裝在其中的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)區(qū)段的壓縮空氣(見(jiàn)圖1)。燃料空氣噴射器硬件組件156混合燃料和壓縮空氣，且將此燃料空氣混合物提供至燃燒室108。盡管未繪出，但點(diǎn)火器可至少部分地延伸到燃燒室108中，以首先點(diǎn)燃燃料空氣混合物。

現(xiàn)在還參看提供燃燒器穹頂102和燃料噴射器硬件組件156的特寫截面示意圖的圖5，對(duì)于所示實(shí)施例，各個(gè)燃料空氣噴射器硬件組件156直接地附接到燃燒器穹頂102和多個(gè)開(kāi)口154中的相應(yīng)一個(gè)上。此外，如圖所示，各個(gè)燃料空氣噴射器硬件組件156延伸進(jìn)入或穿過(guò)此開(kāi)口154。更具體而言，燃燒器穹頂102限定暴露于燃燒室108的熱側(cè)158，以及相對(duì)的冷側(cè)160。盡管未示出，但燃燒器穹頂可包括熱側(cè)158和/或冷側(cè)160處的保護(hù)涂層，如，環(huán)境保護(hù)涂層。燃燒器穹頂102包括圍繞燃燒器穹頂102的冷側(cè)160上的燃燒器穹頂102中的多個(gè)開(kāi)口154中的各個(gè)延伸的升高的凸臺(tái)162，以及圍繞燃燒器穹頂102的熱側(cè)158上的燃燒器穹頂102中的多個(gè)開(kāi)口154中的各個(gè)延伸的凹槽164。燃燒器穹頂102的升高的凸臺(tái)162和凹槽164構(gòu)造成用于協(xié)助將燃料空氣噴射器硬件組件156直接地安裝到燃燒器穹頂102上。

具體而言，升高的凸臺(tái)162允許期望的厚度，使得燃料空氣噴射器硬件組件156可直接地附接到燃燒器穹頂102上。例如，如圖所示，燃料空氣噴射器硬件組件156分別直接地附接到燃燒器穹頂102的熱側(cè)158上(即，凹槽164處)，以及燃燒器穹頂102的冷側(cè)160上(即，升高的凸臺(tái)162處)。顯然，回頭參看圖2，燃料空氣噴射器硬件組件156中的至少一個(gè)直接地附接到燃燒器穹頂102上而獨(dú)立于相鄰燃料空氣噴射器硬件組件156，或更具體而言，各個(gè)燃料空氣噴射器硬件組件156直接地附接到燃燒器穹頂102上而獨(dú)立于相鄰燃料空氣噴射器硬件組件156。例如，在所示燃燒器組件100包括沿周向方向c連續(xù)地延伸的燃燒器穹頂102時(shí)，對(duì)于燃燒器穹頂102和多個(gè)燃料空氣噴射器硬件組件156，不需要附加或補(bǔ)充的支承件。

如圖2中也可最清楚所見(jiàn)，燃燒器穹頂102限定多個(gè)冷卻孔166，其從冷側(cè)160到熱側(cè)158延伸穿過(guò)燃燒器穹頂102，以允許冷卻空氣流過(guò)其間。如可見(jiàn)，多個(gè)冷卻孔166包括圍繞且環(huán)繞限定在燃燒器穹頂102中的用于收納相應(yīng)燃料空氣噴射器硬件組件156的至少一個(gè)開(kāi)口154延伸的多個(gè)冷卻孔。具體而言，對(duì)于所示實(shí)施例，多個(gè)冷卻孔166包括圍繞和環(huán)繞限定在燃燒器穹頂102中的各個(gè)開(kāi)口154延伸的多個(gè)冷卻孔。此外，燃燒器穹頂102包括限定在燃燒器穹頂102的前壁118中的多種附加的冷卻孔166。此外，燃燒器穹頂102限定從冷側(cè)160到熱側(cè)158延伸穿過(guò)燃燒器穹頂102的外過(guò)渡部分120和燃燒器穹頂102的內(nèi)過(guò)渡部分122(例如，見(jiàn)圖3)以允許冷卻空氣流過(guò)其間的多個(gè)孔166。此外，燃燒室外襯套104包括以類似方式延伸穿過(guò)其間以允許附加量的冷卻空氣流過(guò)其間的多個(gè)冷卻孔166。冷卻空氣可從燃燒器組件100安裝在其中的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器區(qū)段提供。

整體形成的燃燒室襯套和燃燒器穹頂和/或具有內(nèi)過(guò)渡部分或外過(guò)渡部分中的一者或兩者的燃燒器穹頂?shù)陌稍试S形成燃燒室的構(gòu)件的某些區(qū)域的直接局部冷卻，而不較大干擾穿過(guò)燃燒室的燃燒氣流。

然而，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，圖2至圖5中所示的示例性實(shí)施例僅通過(guò)舉例提供，且在其它示例性實(shí)施例中，燃燒器組件100可具有任何其它適合的構(gòu)造。例如，在其它示例性實(shí)施例中，燃料空氣噴射器硬件組件156可按任何適合的方式構(gòu)造，且也可按任何其它適合的方式附接到燃燒器穹頂102上。此外，在其它示例性實(shí)施例中，燃燒器外襯套104、燃燒器穹頂102和燃燒室內(nèi)襯套106可具有冷卻孔166或其它冷卻手段的任何其它適合的構(gòu)造，以用于將此構(gòu)件的溫度保持在期望的溫度范圍內(nèi)。

本書面描述使用了實(shí)例來(lái)公開(kāi)本發(fā)明，包括最佳模式，且還使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制作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)明的專利范圍由權(quán)利要求限定，且可包括本領(lǐng)域的技術(shù)人員想到的其它實(shí)例。如果此類其它實(shí)施例包括并非不同于權(quán)利要求的書面語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)元件，或如果它們包括與權(quán)利要求的書面語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)差別的等同結(jié)構(gòu)元件，則期望此類其它實(shí)例在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。