用于燃气涡轮发动机的燃料喷射器的制造方法_4

文档序号:9025793阅读:来源:国知局
。以该方式,行进经过一次燃料入口 62的空气流夹带喷射到中心本体44的中空内部51中的燃料,并且与该燃料混合,并且进入预混合导向喷嘴60中的各个预混合通道61的填充开口 61a。燃料空气混合物经历持续混合,同时在预混合通道61内向下游行进。
[0116]另外,图11的实施例进一步在一次燃料入口 62下游的位置处限定通过内部圆筒形壁54的二次燃料入口 62a。二次燃料入口 62a将燃料直接喷射到预混合通道61中,以使燃料空气混合物变得富含燃料,并且在于预混合通道61内向下游行进时经历额外的混合。如图11中示意性地描绘的,一次燃料入口 62和二次燃料入口 62a两者合乎需要地朝下游方向偏置一角度。虽然图11示出具有一次燃料入口 62和二次燃料入口 62a两者的预混合导向喷嘴60的实施例,但构想到可在预混合导向喷嘴60的给定备选实施例中提供仅一组一次燃料入口 62或二次燃料入口 62a。
[0117]图10和图12在类似于图8中显示的视图的横截面图中示意性地示出预混合导向喷嘴60的另一个示例性实施例,但图12是沿着图10中的线12 —12得到的。在图10和图12中,用在图6-8中发现的相同标号列举与图6-8中显示的实施例共有的元件。在图10和图12中示意性地显示的实施例中,预混合导向喷嘴60集成地形成为限定中心本体44的中空内部51的内部圆筒形壁54和限定中心本体的外壁44的一部分。因而,如图12中示意性地显示的,内部圆筒形壁54限定预混合通道61的径向内壁,而限定中心本体的外壁44形成预混合通道61的径向外壁。
[0118]在图10和图12中示意性地显示的实施例中,预混合通道61中的一些具有绕着中心预混合轴线34 (图12)同心地限定的限定壁,中心预混合轴线34合乎需要地设置成平行于中心本体44和预混合导向喷嘴60的对称中心轴线33。但是,不像图6-8中描绘的实施例,在图10和图12中描绘的实施例中,提供多于一个圆形成组的预混合通道61,并且因而存在内部圆形成组的预混合通道61,其设置在外部圆形成组的预混合通道61的径向内部。此外,在图10和图12中描绘的实施例中,预混合通道61中的一些具有绕着预混合轴线34同心地限定的限定壁,预混合轴线34合乎需要地设置成相对于中心本体44和预混合导向喷嘴60的对称中心轴线33成锐角。
[0119]图10和图12中描绘的实施例类似于图3、4和5中显示的示例性实施例,因为燃料供应通道部分地由单独的燃料管道45形成,单独的燃料管道45设置在中心本体44内,并且容许主动控制通往预混合通道61的燃料供应。如例如由图12中的粗型面线示意性地显示的,燃料管道45在内部限定燃料通道,其具有设置在中心本体44的上游端处的上游端,并且构造用于连接于主动控制燃料源。如在图12中由标号30标示的箭头示意性地显示的,空气从首端容积13从幕帘空气通道57被动地供应到预混合通道61的填充开口 61a。如图12中示意性地显示的,限定在燃料管道45内的燃料供应通道的部分具有下游端,该下游端设置在中心本体44的下游端处,并且流体地连接于多个预混合通道61的上游端。燃料管道45在预混合通道61的填充开口 61a的下游不远处主动将燃料喷射到预混合通道61中,以便促进在预混合通道61内向下游行进的燃料和空气的最大混合。因而,就空气和燃料供应到预混合导向喷嘴60而言,可认为图10和图12中描绘的实施例是采用被动空气供应和主动燃料供应的实施例。
[0120]如图12中示意性地显示的,各个成角度的预混合通道61的角构造成使得沿与在已经传送通过中心本体44的中空内部51之后,从预混合导向喷嘴60的沿轴向延伸的内部通路53内离开的空气的轴向路径相交的方向,沿径向向内引导从各个成角度的预混合通道61的出口开口 61b排放的燃料空气混合物,并且对燃料和空气的流施加额外的旋流。锐角的幅度合乎需要地测量为大约4.5度,并且可在3度至6度的范围内。此外,由于锐角,故在图12中描绘的预混合导向喷嘴60的实施例的各个成角度的预混合通道61内的混合路径的长度合乎需要地相对于严格平行于图12的实施例中的中心本体44和预混合导向喷嘴60的对称中心轴线33伸长的各个严格轴向的预混合通道61内的混合路径的长度加长。
[0121]图13在类似于图3中显示的视图的横截面图中示意性地示出预混合导向喷嘴60的又一个示例性实施例。在图13中,用在图3-5中发现的相同标号列举与图3-5中显示的实施例共有的元件。在图13中示意性地显示的实施例中,被动燃料供应和被动空气供应馈送到预混合导向喷嘴60的预混合通道61。图13的实施例提供处于如下构造的预混合导向喷嘴60,其中,预混合通道61布置成沿周向围绕中心本体44的下游端。在中心本体44的内部,图13的实施例包括流体地连接于预混合通道61的填充开口 61a的空气仓室56。被动空气流从首端容积13(图2)携带,并且经由延伸通过沿轴向伸长的外周壁38的多个径向空气供应管57供应到空气仓室56。用于旋流器导叶47中的燃料出口开口 49的燃料供应是分接的,以使该燃料供应中的一些从燃料出口开口 49转向,并且提供经由沿轴向延伸的燃料导管55向下游携带到空气仓室56的被动燃料31供应。如图13中示意性地指示的,沿轴向延伸的燃料导管55的远侧端中的各个延伸到径向空气供应管57中,在其附近,径向空气供应管57连接于空气仓室56。利用该构造,燃料31被动地喷射到经由径向空气供应管57供应的空气流30中,然后该空气流30到达空气仓室56和预混合通道61的填充开口 61a。如在预混合导向喷嘴60的其它实施例中,燃料31和空气30在于预混合通道61内向下游行进时混合。离开各个预混合通道61的出口开口 61b的燃料空气混合物彻底地混合,并且因而更高效地燃烧,以在燃料喷嘴12的基部附近提供小、锚定良好的预混合火焰,从而锚定离开燃料喷嘴12的旋流燃料空气混合物。
[0122]图14在类似于图12中显示的视图的横截面图中示意性地示出预混合导向喷嘴60的又一个示例性实施例。但是,虽然图14的实施例如在图12的实施例中具有通往预混合导向喷嘴60的主动燃料供应,但图14的实施例还具有通往预混合导向喷嘴60的主动空气供应。在图14中,用在图3 - 5、12和13中发现的相同标号列举与图3 - 5、12和13中显示的实施例共有的元件。如图14中示意性地显示的,来自环形燃料通道46的燃料被主动地控制,以流到燃料预混合喷射环48中,并且离开限定成通过旋流器导叶47的燃料出口开口49。从燃料出口开口 49排出的燃料供应到径向外部空气通道50中,用于使燃烧室反应区32上游的径向外部空气通道50中的燃料和空气预混合。在空气被引导向空气旋流器导叶47时,对空气施加旋流型式,并且该旋流型式便于空气与从空气旋流器导叶47的燃料出口开口 49排到经过的空气流中的一次燃料混合。离开径向外部空气通道50的空气/燃料混合物流到燃烧室反应区32中,该空气/燃料混合物在其中燃烧。
[0123]但是,图14的实施例提供处于设置成沿周向围绕中心本体44的下游端的构造的预混合导向喷嘴60。经由由中心本体44的内部圆筒形壁54限定的中空内部51对预混合导向喷嘴60的预混合通道61提供主动控制空气30供应。在图14中显示的示例性实施例中,主动控制燃料供应从中心本体44提供到预混合导向喷嘴60。如图14中示意性地显示的,限定在燃料管道45内的燃料供应通道的一部分具有下游端,该下游端设置在中心本体44的下游端处,并且流体地连接于多个预混合通道61的上游端。燃料管道45在预混合通道61的填充开口 61a的下游不远处,主动将燃料31喷射到预混合通道61中,以便促进在预混合通道61内向下游行进的燃料和空气的最大混合。以该方式,进入预混合导向喷嘴60中的各个预混合通道61的填充开口 61a的空气流30夹带喷射到各个预混合通道61中的燃料31,并且与燃料31混合,并且在燃料空气混合物在预混合通道61内向下游行进时,经历燃料空气混合物的持续混合。
[0124]图15在横截面图中示意性地示出预混合导向喷嘴60的又一个示例性实施例。但是,图15的实施例示出后装式预混合导向缸体35,其在其下游端处具有预混合导向喷嘴60。在图15中,用在图2 - 5和11 - 13中发现的相同标号列举与图2 - 5和11 - 13中显示的实施例共有的元件。如图15中示意性地显示的,来自首端容积13(图2)的空气流30被主动地控制,以流经燃料预混合喷射环48及其旋流器导叶47。如图15中示意性地显示的,主动控制燃料流31通过端板27供应到环形燃料通道46中,从此时起进入燃料预混合喷射环48中,并且离开限定成通过旋流器导叶47的燃料出口开口 49。从燃料出口开口 49排出的燃料供应到径向外部空气通道50中,用于使燃烧室反应区32上游的径向外部空气通道50中的燃料和空气预混合。在空气流30被引导向空气旋流器导叶47时,对空气施加旋流型式,并且该旋流型式便于空气与从空气旋流器导叶47的燃料出口开口 49排到经过的空气流中的一次燃料混合。离开径向外部空气通道50的空气/燃料混合物流到燃烧室反应区32中,该空气/燃料混合物在其中燃烧。
[0125]如图15中示意性地显示的,后装式油筒37 (其可选地可采用气态燃料,而非液体油)及其周围的后装式预混合导向缸体35滑动到由中心本体44的内部圆筒形壁54限定的中空内部51中,并且预混合导向凸缘29通过预混合导向凸缘29和端板27之间的密封件21连接于燃烧器16的端板27。圆筒形燃料筒36限定中心燃料通道37,主动控制燃料供应通过中心燃料通道37沿下游方向流动,如由标号31示意性地指示的。如图15中示意性地显示的,通过预混合导向凸缘27提供主动控制空气流30,并且主动控制空气流3
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