专利名称：用于燃气涡轮燃烧室的双峰涡流喷嘴的制作方法
美国政府依据海军部授予的合同N.NOO140-81-9817有对该发明的权利。
本发明与燃气涡轮燃烧室的改进的漩涡器和燃油喷油咀有关，更具体地说，与在燃烧室内独立维持初级和次级再循环区来延伸工作范围的改进的漩涡器和燃油喷油咀有关。
用空气和燃油混合系统以便使燃烧会发生在燃气气涡轮的稳定的再循环区已有是属于公知技术，并可采用各种形式。当总的燃油流量变化来调节发动机的功率输出时，用在飞机发动机上的燃气涡轮燃烧室也需要在一定油气比的范围内进行工作。在小的燃油流量下进行稳定燃烧要求大的油气比(富油燃烧)，而为了减少烟雾，在大燃油流量时要求小的油气比(贪油燃烧)。
一个典型的漩涡器-燃油喷油咀组件使用了一中心燃油喷油咀，安置在接受燃气涡轮燃烧室入口端的来自燃气涡轮压气机的压缩空气的空气漩涡器组件内。雾化燃油喷到从压力雾化喷咀来的气流中或喷到从喷气式雾化器输入的气流中，这样燃油的雾化被高速气流很完美地完成。
在现代高温燃气涡轮燃烧室，尤其是用在飞机发动机的燃气涡轮燃烧室，可能的最大油气比的工作范围希望在二次火焰熄火之间，也就是在发动机减速瞬间的火焰熄火和防止产生可见烟雾所施加的对大功率限止。以前用来延伸工作范围的技术包括可变几何形状的燃烧室，双环形燃烧室和可供选择的燃油，也就是在小功率下把燃油仅仅输到所送择的燃油喷咀。
而可变几何形状的燃烧室有增加成本，增加重量和由于要求改变燃烧室的几何形状从而降低了综合机械装置可靠性的缺点。
双环形燃烧室使用了二同心环排列的漩涡器，而可以独立改变内排和外排喷油咀的燃油量，由于它比较复杂，所以这种布置也有缺点。
在可供选择的燃油中，漩涡器布置成单排，从而供油和有选择地供油一卸油喷咀交替错开，这样的设计经常会遇到喷咀中不希望有的积碳，当发动机燃烧液体碳氢燃料时，在发动机工作时由于积碳，喷咀会被堵塞而被关闭。
因此，本发明的目的是提供一种新的用于燃气涡轮燃烧室加以改进的漩涡器和燃油喷油咀，它可以在油气比改变的情况下延伸燃气轮机的工作范围。
本发明的另一个目的是提供一改进的漩涡器和燃油喷油咀用来从中心燃油喷油器分别地向燃气涡轮燃烧室的初级和次级再循环区供油。
本发明另一目的是提供一改进的漩涡器和有一几何形状的燃油喷油咀，该喷油咀会延伸发动机的工作范围，且适用于飞机的燃气涡轮发动机现有的几何形状。
本发明另一目的是提供一改进的同心环的漩涡器燃油喷咀适合于在燃气涡轮燃烧室中双峰燃油喷射。
简言之，本发明包含有一改进的漩涡器和燃油喷油咀用在其入口端输送压缩空气的那种燃气涡轮燃烧室，而带有一燃油流量控制装置的燃油源在燃气涡轮小功率时供给一初级流量，而在大功率时，同时供给初级和次级流量，一引导空气进入燃烧室衬入口的环形流量导引装置有一在中心安置的带有一个或多个燃油歧管燃油喷射体。一在燃油喷射体的下游端的燃油雾化喷咀连到一燃油歧管，燃油喷射体和环形流量导引装置之间的一管状件把空气流分到一内和外环形筒体，初级和次级空气漩涡装置分别安置在内和外环形筒体的入口处，并输送已隔离开的气流分别到一初级再循环区和次级再循环区。
在一实施例中，若干连到一第二燃油歧管的导管穿过初级空气漩涡器向外延伸并引导一次级燃油流进入次级空气漩涡器装置的次级环形筒体的下游。
在另一实施例中，初级和次级燃油量在一燃油歧管中结合，而它们的动量用来通过内环形筒体而没有点滴扩散到外环形筒体。
新特点认为本发明特征已在权利要求中予以说明，依据一最佳实施例，本发明与其进一步目的和优点一起在下述详细说明书中并结合附图进行更具体的说明，
如下图1是燃气涡轮一典型燃烧室包括一漩涡器和燃油喷油咀以简化和图解形式的剖视图。
图2是图1沿Ⅱ-Ⅱ剖面线所取的燃气涡轮燃烧室部分的端视图。
图3是本发明一种形式的改进漩涡器和喷油咀的放大剖视图。
图3a是图3沿A-A剖面线所取的并通过一初级空气漩涡器单一叶片从径向向里看一部分燃油喷射体的视图。
图4是本发明改进的漩涡器和喷油咀部分另一种形式的放大剖视图;
图5是根据本发明的初级空气漩涡器另一种形式的端视图;
图6是燃气涡轮的典型燃烧室包括用动量来分级的一修改形式的空气漩涡器和喷油咀上游端的简化剖视图，图中所示燃气涡轮在小功率工况下。
图7是图6所示相同的漩涡器和喷油咀，但是图示为燃气涡轮在大功率工况下。
图8是改进的漩涡器和喷油咀部分修改形式的放大正视剖面图，为了用于图6和图7所示的修改。
现参照附图中的图1和图2，图示为一典型的燃气涡轮燃烧室，用在一飞机的燃气涡轮发动机的工作环境下，发动机的其它部件都是常规的，图上未示出。燃气涡轮图示部分包括一外壳10和一内壳12，内壳有一上游入口14用来从压气机(未示出)供应压缩空气，在燃气涡轮的燃烧室一般用标号16表示，并使之持续燃烧。如图1和图2所示，燃气涡轮燃烧室16是环形的，虽然可以理解在本发明中任何式样的燃烧室都可使用即有环形也有同心环形的。一外环形衬18，一内环形衬20，和一环形园顶22一起把它们之间限定成一环形燃烧室24，一流量分界面的延伸面26，而入口28把气流从通道14分成一外空气通道30和内空气通道32。合适的孔诸如34从通道30，32供应冷却空气来冷却衬里是一公知技术的方法，被消耗的燃烧产品从燃烧室24下游端排卸到涡轮叶片(未示出)以转动压气机和产生推力。
一喷油咀，其中之一在图1用标号36表示，都配有各个绕园顶22若干个园周向间隔的开孔。每个喷油咀36通过在外壳10上的法兰接头引入，每个喷油咀由连到一常规油源和控制系统43的一初级油管40和一次级油管42来供油，控制系统43可有效地调节总流量和初级燃油管和次级燃油管40、42之间的燃油分配，总的燃料流量按照所选的最大和最小所要求的功率输出来控制。另外，初级和次级之间的流量分开即可由一压力调节阀也可由一感受发动机流量的控制系统以及直接通过控制油一气比，有一种予以考虑的控制系统是其中初级燃油流量常常以很大油气比出现来维持燃烧而其中次级燃油流量是分级的或处于初级燃油流量分开的位置，然后把次级燃油流量逐步加到渐增的功率水平，分级增加到某一点，在燃气涡轮的最大功率时，该点仍然是低于烟气所要限制的油气比，这种控制在这里称为双峰燃油控制。
一漏斗状矩形节气门44安置在园顶22的园周向间隔的入口38内，节气门的形状在图2看得最清楚，节气门44被用来保护园顶22免受燃烧室24的燃烧火焰的侵袭。
一漩涡器组件45是与各个喷油咀36相连，共同包含一漩涡器和燃油喷油咀或仅是漩涡器一喷油咀47(见图3)，漩涡器45包括一园筒46，该园筒46在二端开口作为一环形流量导向装置用于把要燃烧的空气进入燃烧室24，园筒安置在每个节气门44中心的园孔内，一喷咀36的燃油喷射体48是同心地安置在园筒46的中心轴上，在图1和图2只是以简化形式来表示，一管状件50也是以同心安置，间隔在燃油喷射体48和环形流量导向装置46之间以提供一外环形筒体52和内环形筒体54，外环形筒体52再进一步被一文特里管56分隔开。
文特里管56起几个作用，它提供一个火焰稳定面，从该处流出的火焰就在燃烧空间中固定住。另外，因为文特里管出口是在燃烧室内再循环气流源，它阻止火焰不向上游传播到喷油咀上来，在一种喷气型雾化器，文特里管也提供一次级燃油源的雾滴破碎，一般，通过雾化器只提供一个这样的面，但按照本发明的一个实施例，使用了二个明显的再循环区而提供了一附加面，因此管状件50和文特里管56就提供这样的面。
初级空气漩涡器装置58安置在内环形筒体54而次级空气漩涡器装置60安置在外环形筒体52内，从燃油管40供应的初级燃油流量通过一燃油雾化喷咀62和从燃油管42供应的次级燃油流量通过管道装置64延伸穿过初级空气漩涡装置58进入到次级空气漩涡装置下游的外环形筒体52。管状件50有一下游端66，该下游端延伸越过喷咀62，一环形流量导向装置46有一下游端68，该下游端68延伸到管状件66的下游端66之外。
现参阅图3的放大剖视图，改进的漩涡器和燃油喷油咀47的最佳实施例的详细内容将会讨论，燃油喷射体48可很方便地制造，作为四个共轴件包含有一实心芯件70，一限定芯件70的内园柱件72，通过一纵向环形通道76，一环状初级燃油歧管74连到管路40，未端在压力雾化喷咀端件80的一中间园柱件78与内园柱件72也限定一次级燃油歧管82，一次级燃油歧管82经纵向通道84连到次级燃油管路42。一外园柱热护罩86与中间园柱件78间隔开而限定了一带有入口90的封闭空间88。一包括若干燃油通道的燃油调节盘92从初级燃油歧管74供应初级燃油到在压力喷雾咀62内的压力喷雾咀端件80的出口94。
初级空气漩涡器装置58包含有若干周向间隔空心的固定的漩涡叶片96并连在燃油喷射体48的外园柱78和管状件50之间，以便把漩涡加到进入内环形筒体54的空气中。漩涡叶片96最好向下游在经向向外方向倾斜以适应改进的漩涡器和燃油喷油咀47能装到现有燃气涡轮的几何形状内。管状件50的下游端66延伸出喷咀62的未端来限定一初级再循环区98，该被级循环区98与从初级漩涡器96来的空气一起接收来自初级燃油管路40来的燃油以予定的比率产生一在初级再循环区98内富油的火焰稳定的混合气体。漩涡器58和调节盘92的尺寸大小要使在初级循环区98的油气比仍然保持足够高在燃气涡轮，即使遇到最小的油一气比情况下，还能维持稳定燃烧。
次级空气漩涡器装置60包含有若干周向间隔的固定的叶片100，这些叶片对空气导向，对进入到外环形筒体52的空气产生一漩涡。从歧管82输送来的分级的次级燃油流量通过导管装置64，该导管装置最好包含有合适的热护罩管104，这些热护罩管104通过相应的初级漩涡叶片96的中心而延伸。
请参阅附图中的图3a说明了通过这种叶片96的一剖面，导管64包括在一孔102内并与管子间隔开通过叶片96向纵向延伸。一合适的空气形成空间104用来绝缘燃油导管以减小由于高温引起的燃油阻塞和粘结，再参照图3，下游的斜导管64把它们的出口排入次级空气凝涡器装置60的外环状筒体52，这样提供了次级燃油的喷气雾化，次级燃油和次级空气的混合物建立起一单独输送的次级再循环区106，此循环区106包围了初级再循环区98。
参照图4，图中表示了燃油喷射体的修改形式，该喷射体使用了初级燃油的喷气雾化而不是压力雾化。初级和次级燃油管路40，42管状件50，带有叶片96的初级空气漩涡器58和初级燃油导管装置64以及其它漩涡器件和流量导引件(未示出)都与前述的内容相同。修改的燃油喷射体用标号108表示，它是由5个同轴的园柱体件组成，一第一中心管110带有漏斗式面板112垂直安置到中心管上包含有一漩涡器插件114，后者并不想要供应初级燃烧空气，而是供应一股从空气入口14(见图1)经过那里的通道的冷却空气，一第二园柱体件116也装在上面并与管110同心地间隔开以对空间内的空气提供一热护罩，一第三园柱体件120限定了第二园柱体件116，一初级燃油歧管122通过纵向通道124和腔室126连到管路40。从燃油歧管112开口到内环形筒体54以便从径向引导到喷气式雾化孔128。
一第四园柱体件130与第三园柱体件120限定一由次级燃油管42所供应的一相似的次级燃油歧管132，并像以前一样输到次级燃油导管装置64。最后，一第五园柱体件或热护罩园柱体134具有图3有关热护罩86前述的相同方法。
和以前一样，一初级再循环区是建立在管状件50内用标号98表示，而一周围的次级再循环区用标号106表示。
带有延伸并穿过其内的导管装置64的初级空气漩涡装置58的另一种可供选择形式，已在图5中的端视图中叙述。图5使用了一带有周向间隔开的漩涡孔138的一漩涡环136，这些漩涡孔从轴向和切向把漩涡引入到空气中，而不是使用前述的周向间隔的漩涡叶片96。漩涡环136有一内孔140淠诳着浜嫌谌加团缟涮 8(未示出)和一外园周边142，该外园周边装在一诸如管形件50(未示出)内。若干径向导向的导管件144由钻头钻出和铸造的径向通道装入到漩涡环136内。同样这些漩涡环136再连到喷油咀内的一个次级燃油歧管，(像图3中的歧管82)并开口到次级空气漩涡器60的外环形筒体52的下游，如前一样，来提供次级燃油的喷气雾化。
本发明提供了同心环状的二个稳定的再循环区，但允许由单一的中心喷油咀所达到，在每个喷咀的初级燃油流量总是用来冷却初级燃油喷咀62，以防止在燃油通道上积碳，它即可用在图3所示的压力雾化型，也可用在图4所示的喷气雾化型。次级再循环区106与初级再循环区98分开，这样通过分阶段把燃油流过导管(64.144)再延伸流过初级空气漩涡器(58，136)，它可独立地输到次级空气漩涡器60的外环形筒体52的下游。
现参阅图6图7和图8，对本发明一修改的实施例进行说明，其中初级燃油流量与分级的的次级燃油流量结合起来，而不是实际上从二个不同歧管分别地喷射燃油到内和外漩涡空气环形筒体。初级或次级燃油流量合起来而燃料和空气的动力学则被用来控制分级。
现参阅附图中的图6，漩涡器和燃油喷油咀146的修改部分在图中所示装在外环形燃烧室衬150和内环形燃烧室衬152之间所限定的入口148内，如前一样，安置在入口处的导流片154支撑一环形流量导引装置156，一燃油喷射体158安置在沿着流量导引装置156中心线上，燃油喷射体158包括一径向延伸的中心燃油歧管160，该燃油歧管160通过一内纵向通路162连到一单一的燃油管路164，燃油管路164连到一合适的双峰燃油调节器165，该调节器165很相似于前述的燃油流量控制装置43。
然而，在这方面，初级燃油流量和次级燃油流量是不可分开和单独调节的，但最好按照所选定的最大上限和最小下限之间所要求的功率输出，把它们结合起来并进行调节，通过管路164总的燃油流量从一最小值变到一最大值，而且按照燃气涡轮燃烧室所要求的功率输出进行适当地调节。使用单一管路164提供了在减少管路复杂性方面的优点并且也消除了在小功率下，次级燃油管路关闭时，引起燃油焦化的可能性。
如前一样，一管状件166在燃油喷射体158和环形流量导引装置156之间间隔开地相互同心安置，一初级空气漩涡器168供应空气到-内环状筒体170，所供应的空气用于初级再循环区172的燃烧。一次级空气漩涡器174和一辅助空气漩涡器176安置成输送漩涡空气进到一外环形筒体178，漩涡器174，176即可提供相同方向的漩涡或相反方向转动的漩涡。外环形筒形体178被一环形的气流流量分隔片180再分隔，此气流分隔片180可与图1～图3所示的文特里管相比较并用作镀膜面以所述的方式用于对燃油喷流的碰撞。
中心燃油喷射体被布置成用作一喷气式雾化喷咀藉助于与燃油歧管160相连的具有若干径向导向通路182的一燃油喷咀181。通路182绕着燃油喷咀体在周向间隔开并与在管状件166的若干周向间隔的开孔184径向对准，这样开孔184就与相应的通路182对应按径向布置。
此外，通路182还与通过漩涡器168进入的空气射流对准以创造一平面的空气射流喷咀的阵列，同样，开孔184也对准进入漩涡器174的空气射流。
当在燃气涡轮的小功率工况下，就提供初级燃油流量，根据进入初级漩涡器168的空气来选择进入燃油管路164，歧管160以及从喷气式的径向导引通路182喷出的燃油质量流量，这样，相对于从漩涡器168喷出的空气轴向动量来说，燃油的径向向外动量是不足以使燃油到达开孔184，在这样的情况下，初级燃油在内环形筒体170内雾化并输到初级再循环区172用于在一较大的油气比混合物下的稳定燃烧，在这种操作模式中，几乎没有燃油到达和通过通路184而进入环形筒体178。
现参照图7，和图6所示完全相同的结构，并使用图6中相同的标号，然而在此情况下，初级和次级的燃油流量通过单一燃油管路164进入到燃油喷射体158(这些流量合成一个流量而不是前述的图1～图5所说的分开而单独的流量)，选定离开面向径向通路182的合起来的燃油质量流量和径向向外动量，这样以致于所有燃油像喷气一样都通过所对准的在管状件166上的开孔184而没有一滴油散落在园环形筒体170内。并进入到次级漩涡器174的下游端的外环形筒体178。燃油被气流雾化，通过燃油射流冲击到一镀膜面上而帮助雾化，这镀膜面也就是气流分隔片180的内面。雾化的燃油与来自次级漩涡器174和辅助漩涡器176的空气混合并输到一次级再循环区以标号186表示，虽然所有燃油进入到外环形筒体178，比较少量燃油可能撞击在管状件166的内表面上，在这些情况下，来选取燃油流量以便在初级和次级再循环区186和172提供一比较小的油气比和分布均匀的燃烧混合物来减少燃气涡轮在大功率工况下所产生的烟气，而且，燃油流量也可以选取，这样予定一部分燃油流量作为初级燃油进入到内环形筒体170，还有余下的一部分燃油作为次级燃油进入到外环形筒体178。燃油喷油咀181，管状件166(包括其上的开孔)以及初级漩涡器168以一定方式选定尺寸，这样如上所希望那样，燃油进入内环形筒体170或外环形筒体取决于燃油所选定的质量流量和动量。
图6和图7所说明的漩涡器和燃油喷油咀146只是用来表明本发明另一个可供选择实施例的工作原理，它也称为“燃油的动量分级”，因为燃油的动量相对于进入装置的空气动量适用于做到分级或双峰漩涡器的工作以及燃油喷油咀146处于至少二种明显的状态下即在大功率工况下和小功率工况下。
燃油喷射体为做到动量分级的实际布置在图8所示的放大剖面图中已予以说明，所用的标号与图6和图7中的标号相同，包括燃油管路164初级旋涡器168，带有开孔184的管状件166和次级空气漩涡器174。
燃油喷射体187详细细节表明一热的护罩管188具有一漏斗形部件190和一冷却空气旋转件192。一内园柱件194和外园柱件196以及一外热护罩管198，顺序地安置并间隔开地围绕在内热护罩管188。内园柱件194和外园柱件196之间限定了其一端与燃油管路164相连而另一端与燃油歧管202相连的一纵向燃油通路200。燃油歧管202是环形的并与若干径向导引而周向间隔开的喷咀204相连，喷咀204在径向对准在管状件166面上的开孔184，并可与图6和图7中的通路182相比拟。燃油喷咀204可以在轴向和周向偏离开孔184因为燃油喷流的轨迹不会完全是径向的，然而，在大功率工况下，开孔184要对准从喷咀204发出的燃油喷流。
仍然要注意到内外热护罩管188，198分别被作为绝缘体的环形空气间隙通路206，208，与内外园柱体件194，196各自在径向间隔开。
而这里所说明和介绍的被认为是本发明的最佳实施例，因此，对于本专业的普通技术人员所做的其它修改，都希望围绕着权利要求，所有的这类修改一定要符合本发明的精神在保护范围之内。例如，当次级空气漩涡器装置已经表明最好包含有周向间隔的叶片，但是在漩涡环中的一排或几排成环形的切向导向孔就可以代替上述的叶片，相似于图5所示的初级漩涡器形式。至于漩涡装置的特殊型式或一环形筒体相对于其它环形筒体的漩涡方向可以从普通的技术解决方案中选取。
权利要求
1.一燃气涡轮燃烧室的改进的漩涡器和燃油喷油咀具有供应空气到其上游进口端的装置，上述燃气涡轮燃烧室也包括一燃油源和燃油流量控制装置，上述改进的漩涡器和燃油喷油咀包含有环形流量导引装置装在上述进口端；一燃油喷射体安置在中心并在上述环形流量导引装置之内，上述燃油喷射体与燃油源相连并在燃气涡轮小工功率时，上述燃油喷射体响应上述燃油流量控制装置，只输送初级燃油流量，而在燃气涡轮大功率时，则同时输送初级和次级燃油流量；在燃油喷射体和环形流量导引装置之间相互同轴地并间隔开地安置一管状件，此处该管状件分别限定一内环形筒体和一外环形筒体，上述管状件把空气流分别从上述的内环形筒体和外环形筒体分到初级再循环区和次级再循环区；初级空气漩涡装置和次级空气漩涡装置布置成使漩涡的空气分别进入上述内环形筒体和外环形筒体并分别输送漩涡空气流到上述初级再循环区和次级再循环区；并且燃油喷咀装置安置在上述燃油喷射体内并对上述燃油流量控制装置作出反应，上述燃油喷咀装置适用于在燃气轮机小边率工况下使初级燃油流入上述内环形筒体而在燃气轮机大功率工况下，使次级燃油流入到上述外环形筒体内，上述次级空气漩涡器装置的下游而实际上没有油滴散出，来维持在上述次级再循环区的燃烧。
2.根据权利要求1中所述的改进，其特征在于燃油源包含一初级源和一次级源并进一步包括连到上述次级源的导管装置，上述导管装置从上述燃油喷射体延伸，通过上述初级空气漩涡装置和开孔，进入到上述外环形筒体内上述次级空气漩涡装置的下游。
3.根据权利要求2中所述的改进，其特征在于上述导管装置从上述燃油喷射体从径向向外延伸并被布置成从上述次级燃油源提供喷气式燃油的雾化。
4.根据权利要求2中所述的改进，其特征在于燃油喷咀装置包含有连到上述初级燃油源的一压力雾化型的喷咀装置。
5.根据权利要求2中所述的改进，其特征在于燃油喷咀装置包含有连到上述初级燃油源的一喷气雾化型的喷咀装置。
6.根据权利要求2中所述的改进，其特征在于上述燃油喷咀装置从上述初级燃油源接受一予定的最小流量并设计成维持在初级再循环区的一稳定燃烧和来冷却燃油喷射体。
7.根据权利要求2中所述的改进，其特征在于燃油喷射体备有一包围它的热护罩件，该热护罩件被绝缘空气的空间所隔开。
8.根据权利要求2中所述的改进，其特征在于上述初级空气漩涡器装置包含有若干周向间隔开的径向叶片，而其特征在于上述导管装置包含有通过选定叶片纵向延伸的管路。
9.根据权利要求8中所述的改进，其特征在于上述选定的叶片限定纵向孔和其特征在于上述管路被在叶片内的纵向孔内侧间隔开以提供上述管路内燃油的热护罩。
10.用于燃气涡轮燃烧室的一改进的漩涡器和燃油喷油咀具有输送空气到其上游入口端的装置，上述燃气涡轮燃烧室也包括一双峰燃油控制系统控制一初级燃油流量源和一独立分级的次级燃油流量源，上述改进的漩涡器和喷油咀包含有将在上述燃烧器入口端用于输送空气到其内部的环形流量导引装置;一燃油喷射体同轴地安置在上述环形流量导引装置内，上述燃油喷射体限定了分别连到上述初级和次级燃油流量源的初级和次级燃油歧管;一初级燃油喷咀安置在上述燃油喷射体的下游端并连到上述初级燃油歧管;在上述燃油喷射体和上述环形流量导引装置之间相互同轴地且间隔开地安置一管状件来限定一外环形筒体和一内环形筒体，上述管状件具有一终止在上述初级燃油喷咀下游的一下游端，在此限定一初级再循环区，上述环形流量导引装置具有一终止在上述管状件下游的一下游端在此限定一次级再循环区，从外环形筒体来的空气输送到次级再循环区;安置在上述外环形筒体入口处的次级空气漩涡器装置用于对进入到上述次级再循环区的空气产生漩涡;安置在上述内环形筒体入口处的初级空气漩涡器装置用于对进入到上述初级再循环区的空气产生漩涡;以及若干导管装置从燃油喷射体向外延伸，通过上述初级空气游涡器和开孔进入到上述外环形筒体次级空气漩涡器装置的下游，上述导管装置连到在它们内端的上述次级燃油歧管并在它们的外端布置成提供燃油的喷气雾化。
11.根据权利要求1所述的改进，其特征在于上述管状件包括若干周向间隔的开孔和其特征在于上述燃油喷油咀装置布置成和适用于引导若干周向间隔开的，径向向外地引导的燃油喷流并大功率下在燃气涡轮通过上述各自的管状件开孔进入到外环形筒体内上述次犊掌鑫衅髯爸玫南掠味恕
12.根据权利要求11所述的改进，其特征在于上述燃油喷咀装置包括在燃油喷射体内连到径向通路的一燃油歧管而燃油喷射体布置成从上述燃油源提供燃油的喷气雾化。
13.根据权利要求11所述的改进，其特征在于上述燃油喷咀装置从上述燃油源接受一予选的最小流量以设计成维持在初级再循环区的一稳定燃烧和来冷却燃油喷射体。
14.根据权利要求11所述的改进，其特征在于上述燃油喷射体备有至少一个被绝缘的环状空气的空间所隔开的管状热护罩件。
15.根据权利要求11所述的改进，还包括安置在上述外环形筒体上的一环状气流分隔片用作一镀膜面用于碰撞上述燃油喷流。
16.根据权利要求15所述的改进，还包括一与上述初级空气漩涡器一起的一辅助空气漩涡器向进入上述外环形筒体的空气产生漩涡。
17.用于燃气涡轮燃烧室的一改进的漩涡器和燃油喷油咀具有输送空气到其上游入口端的装置，上述燃气涡轮燃烧室也包括一燃油控制系统来控制一初级燃油流量源和一次级燃油流量源，上述改进的漩涡器和燃油喷油器包含有装在上述燃烧室入口端的环形流量导引装置用于输送空气到其内部;一燃油喷射体同轴地安置在上述环形流量导引装置内，上述燃油喷射体限定一连到同时接纳上述初级和次级燃油流量源的燃油歧管;一燃油喷咀安置在上述燃油喷射体的下游端并连到上述燃油歧管上，上述燃油喷咀包括若干周向间隔的径向导引通路连到燃油歧管上来输送径向导引的燃油喷流;在上述燃油喷射体和上述环形流量导引装置之间相互同轴地且间隔开地安置一管状件来限定一外环形筒体和一内环形筒体，上述管状件具有一终止在上述初级燃油喷咀下游的一下游端，在此限定一初级再循环区，上述管状件包括若干周向间隔的开孔对准上述喷咀径向通路;一安置在外环形筒体的环形气流分隔片用作一镀膜面用于上述燃油喷流并安排来导引燃油向一个次级再循环区，此次级再循环区从外环形筒体输送空气;次级空气漩涡装置和辅助空气漩涡装置安置在外环形筒体的入口端使进入到上述次级再循环区的空气产生漩涡;初级空气漩涡装置安置在内环形筒体的入口端使进入到上述初级再循环区的空气产生漩涡;上述燃油喷咀，管状件和初级漩涡器装置定下尺寸，这样具有小的动量和小的质量流量的燃油喷流在上述内环形筒体雾化并输送到上述初级再循环区以及具有大的动量和大的质量流量的燃油喷流通过上述管状件开孔撞击上述的气流分隔片而进入上述外环形筒体并在外环形筒体内雾化再输送到上述次级再循环区。
全文摘要
燃气涡轮燃烧室的一改进的空气漩涡器和燃油喷油嘴，在小功率工况下，使用初级燃油流喷入一由内环形筒体供应的在大油气比下的漩涡空气到一初级再循环燃烧区。在大功率工况下，一有选择分级的次级燃油流输到一外环形筒体次级空气漩涡器的下游，在较大燃油量但较小油气比下再输到次级再循环区进行燃烧。次级燃油流可单独地通过从穿过初级空气漩涡器叶片延伸的导管喷入到外环形筒体。另外，次级燃油流可以在燃油喷射体内与初级燃油流结合起来。
文档编号F23R3/14GK1034259SQ8810658
公开日1989年7月26日 申请日期1988年9月7日 优先权日1988年1月14日
发明者约翰·威廉·文森, 斯蒂芬·约翰·豪威尔, 伊莱亚斯·哈里·兰普斯 申请人:通用电气公司