专利名称：可调流体流动控制系统的制作方法
技术领域：
本发明大体涉及可调流体流动控制系统(tunable fluid flow controlsystem)， 且更具体而言涉及用于控制燃烧器中的动态压力变化(dynamic pressure variation)、流 体边界层的阻力或它们的组合的可调流体振荡器(fluidic oscillator)。
背景技术：
在涉及燃烧的一个应用中，稀薄的预混合燃烧(LPC)目前是用于保持燃气涡轮燃 烧器的高效率的同时显著降低排放的最有前景的概念之一。这种模式的燃烧利用过量的空 气来进行操作，以将燃烧器中的火焰温度降低到通常小于1800绝对温度的可接受水平。在 这些火焰温度下，实际上消除了热NOX(氮的氧化物)的产生；且瞬时NOX的产生是可忽略 的。这种内在的好处可被若干潜在缺点所抵销。LPC系统可具有火焰稳定性、噪声方面的问 题，且可展现系统动态响应(燃烧不稳定性)。燃烧动态特性(或不稳定性)是稀薄的预混合燃烧系统所遇到的众所周知的问 题，其导致操作限制，甚至导致潜在的硬件停工时间。燃料-空气比率的波动可在迫使燃烧 动态特性方面起重要的作用。抑制动态特性的传统方法包括使用以机械的方式促动的系统 来产生燃料流动波动，以迫使稳定性。但是，以机械的方式促动的系统具有这样的缺点以 机械的方式促动的系统的特征响应频率和寿命受到限制。在另一个应用中，例如采用离心压缩机来提高气态流体(例如用于泵送或用于提 供流体到下游装置(例如燃烧器或涡轮)的空气)的压力。使用离心压缩机以用于这样的 应用(在其中，压缩载荷在较宽的范围内变化)时所引起的缺点之一是通过压缩机的流扰 动(即流分离)。抑制流扰动的传统方法包括使用以机械的方式促动的系统来产生脉动气 体流，以及使通过压缩机的流动稳定。但是，以机械的方式促动的系统具有这样的缺点以 机械的方式促动的系统的特征响应频率和寿命受到限制。因此，存在对可调流体流动控制系统的需要。
发明内容
根据本发明的一个示例性实施例，公开了一种可调流体流动控制系统。该控制系 统包括具有可动边界壁的流体振荡器。加压气体源联接到可动边界壁上，且构造成将加压 气体流供应到可动边界壁以促动该边界壁。边界壁可被促动以改变流体振荡器中的腔体容 积，从而控制通过流体振荡器的脉动流体的流动的频率。使流体的一部分绕过流体振荡器， 从而控制由流体振荡器产生的脉动流体的流动的幅度。根据本发明的另一个示例性实施例，公开了一种用于控制至少一个燃烧器中的燃 烧的可调燃料流动控制系统。根据本发明的另一个示例性实施例，公开了一种用于控制至少一个流体边界层的 阻力的可调流体流动控制系统。根据本发明的另一个示例性实施例，公开了一种开环式流体流动控制系统。该控
4制系统包括构造成检测至少一个燃烧器的动态压力变化、至少一个流体边界层的阻力或它 们的组合的传感器。加压气体源联接到流体振荡器的可动边界壁上，且构造成将加压气体 流供应到可动边界壁，以促动该边界壁。使流体的一部分绕过流体振荡器，从而基于幅度设 定值来控制由流体振荡器产生的脉动流体的流动的幅度。边界壁可被促动以改变流体振 荡器中的腔体容积，从而基于频率设定值来控制由流体振荡器产生的脉动流体的流动的频 率。控制脉动流体的流动的频率、幅度或它们的组合，以控制至少一个燃烧器的动态压力变 化、至少一个流体边界层的阻力或它们的组合。根据本发明的另一个示例性实施例，公开了一种闭环式流体流动控制系统。控制 器联接到传感器和流体振荡器上。控制器构造成响应于传感器输出来控制一部分绕过流体 振荡器的流体的流动，从而控制由流体振荡器产生的脉动流体的流动的幅度。控制器还构 造成响应于传感器输出来控制边界壁的促动，以改变流体振荡器中的腔体容积，从而控制 由流体振荡器产生的脉动流体的流动的频率。
当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面以及优点将变 得更好理解，在附图中，相同参考标号在图中始终表示相同部件，其中图1是根据本发明的一个示例性实施例的、具有带有多个活塞和气缸的流体振荡 器的可调流体流动控制系统的图示；图2是根据本发明的一个示例性实施例的、具有带有膜片的流体振荡器的可调流 体流动控制系统的图示；图3是根据本发明的一个示例性实施例的、具有带有至少一个波纹管的流体振荡 器的可调流体流动控制系统的图示；图4是根据本发明的一个示例性实施例的、用于燃烧器中的燃烧控制的可调燃料 流动控制系统的图示；图5是根据本发明的一个示例性实施例的、用于边界层分离控制的可调流体流动 控制系统的图示；图6是根据本发明的一个示例性实施例的开环式可调流体流动控制系统的图示以及
图7是根据本发明的一个示例性实施例的闭环式可调流体流动控制系统的图示。
部件列表
10可调流体流动控制系统
12流体振荡器
14第--喉口
16第--输入端口
18第--控制端口
20第二二控制端口
22第--输出端口
24第二二输出端口
26第--输出通道
528第二输出通道 30第一反馈线路 32第一反馈腔室 34第二反馈线路 36第二反馈腔室 38可动边界壁 40加压气体源 42活塞 44活塞 46活塞 48活塞 50活塞 52活塞 54气缸 56气缸 58气缸 60气缸 62气缸 64气缸 66阀 68阀 70阀 72阀 74阀 76阀
78可调流体流动控制系统 80流体振荡器 82可动边界壁 84加压气体源 86气体压力调节器 88气体压力调节器 90膜片 92腔室 94腔室
96可调流体流动控制系统 98流体振荡器 100可动边界壁 102加压气体源 104气体压力调节器
106气体压力调节器108波纹管110 腔室112 腔室114可调流体流动控制系统116流体振荡器118控制装置120频率控制装置122燃料喷嘴或燃烧装置124燃烧器126排放容器/燃料喷嘴/燃烧装置128可调流体流动控制系统130流体振荡器132控制装置134频率控制装置136 流体控制射流(fluid control jet)138边界层140排放容器/边界层控制射流142可调流体流动控制系统143流体振荡器144燃烧器或流体边界层146控制装置148频率控制装置150 变换器(transducer)152排放容器/燃烧器/流体边界层154可调流体流动控制系统156流体振荡器158燃烧器或流体边界层160控制装置162频率控制装置164变换器166控制器168排放容器/燃烧器/流体边界层
具体实施例方式如以下详细所论述的那样，本发明的某些实施例公开了一种具有流体振荡器的可 调流体流动控制系统。流体振荡器包括可动边界壁。加压气体源联接到可动边界壁上，且 构造成将加压气体流供应到可动边界壁，以促动该边界壁。边界壁可被促动以改变流体振 荡器中的腔体容积，以便控制通过流体振荡器的脉动流体的流动的频率。使流体的一部分绕过流体振荡器，以便控制由流体振荡器产生的脉动流体的流动的幅度。根据本发明的一 些实施例，可调流体振荡器以操作者使用控制系统选定的频率、幅度或它们的组合将脉动 流体流供应到所关心的目标(target ofinterest)。根据本发明的某些其它实施例，可使可 调流体流动控制系统作为闭环系统而运行。在一个实施例中，这种可调流体流动控制系统 对于提供脉动燃料流动流来说是特别有用的，以便使至少一个燃烧器内的燃烧稳定。在另 一个实施例中，可使用示例性的可调流体流动控制系统来提供脉动流体流，以控制至少一 个流体边界层，以便减小至少一个流体边界层的阻力。现在转到图1，公开了一种示例性的可调流体流动控制系统10。控制系统10包括 构造成控制通向所关心的目标的流体流的流动的流体振荡器12。流体振荡器12包括第一 喉口 14和第一输入端口 16、分别连接到第一喉口 14上的第一控制端口 18和第二控制端口 20。流体振荡器12还包括分别通过第一输出通道26和第二输出通道28联接到第一喉口 14上的第一输出端口 22和第二输出端口 24。流体振荡器12还包括将第一输出通道26联 接到第一反馈腔室32上的第一反馈线路30，以及将第二输出通道28联接到第二反馈腔室 36上的第二反馈线路34。被视为说明的主题的流体振荡器12由流体触发转向机构(fluidicflip-flop diverter mechanism)组成，其中，控制流体从输入端口 16吹送到形成于两个分支输出通 道26和28之间的楔形部上，分支输出通道26和28分别通过输出端口 22和24通向外界。 由于通常已知为柯恩达效应的壁附连现象，控制流体的流动转向到两个输出端口 22和24 中的任何一个。通过对控制端口 18和20施加恰当的压力，使控制流体的流动转向到其它 输出端口是可能的，反之亦然。由于流体振荡器是对称的，因此在稳态中，通过各个流体振 荡器的两个输出端口的控制流体流动的方向的变化维持在某个频率处。通过恰当的设计， 可使流体振荡器12以某个期望的频率、幅度或它们的组合从各个输出端口中发射交替流 动脉冲。虽然示出了一个流体振荡器，但是控制系统10可包括一阵列这种流体振荡器。流体振荡器12包括可动边界壁38和联接到可动边界壁38上的加压气体源40。 在所示实施例中，可动边界壁38包括可促动地分别设置在气缸54，56，58，60，62，64中的多 个活塞42，44，46，48，50，52。气缸54，56，58通过多个对应的频率控制装置(例如频率控制 阀66，68，70)联接到加压气体源40上。类似地，气缸60，62，64通过多个对应的频率控制 阀72，74，76联接到加压气体源40上。在一些实施例中，各个气缸可联接到单独的加压气 体源40上。加压气体源40构造成将加压气体流供应到气缸54，56，58，60，62，64。频率控 制阀66，68，70构造成控制供给到对应的气缸54，56，58的气体的流动，且独立地控制对应 的活塞42，44，46的促动。类似地，阀72，74，76构造成控制供给到对应的气缸60，62，64的 气体的流动，且独立地控制对应的活塞48，50，52的促动。当加压气体从源40供给到气缸54，56，58，60，62，64时，活塞42，44，46，48，50，52 从对应的气缸54，56，58，60，62，64朝向腔室32，36运动，以便减小腔室32，36的腔体容积。 当加压气体没有从源40供给到气缸54，56，58，60，62，64时，活塞42，44，46，48，50，52从腔 室32，36运动到对应的气缸54，56，58，60，62，64中，以便增大腔室32，36的腔体容积。换 句话说，边界壁38可被促动以改变腔室32，36的腔体容积，以便控制通过流体振荡器12供 给的脉动流体的流动的频率。流体振荡器12的腔体容积的这种变化有利于控制通过流体 振荡器12供给的流体的流动的频率。流体振荡器12的腔体容积的这种变化对于提供脉冲
8燃料流动以用于稳定燃烧器中的燃烧以及同样用于降低流体边界层的分离来说是有用的。现在转到图2，公开了一种示例性的可调流体流动控制系统78。控制系统10包括 构造成控制通向所关心的目标的流体流的流动的流体振荡器80。流体振荡器80的构造或 多或少类似于以上参照图1所论述的实施例。在所示实施例中，流体振荡器80包括可动边 界壁82和通过多个频率控制装置(例如气体压力调节器86，88)联接到可动边界壁82上 的加压气体源84。可动边界壁82包括至少一个膜片90。膜片90可响应于来自源84的加 压气体的供应而促动或偏转。当加压气体从源84供给到膜片90时，膜片90被偏转到腔室92，94中，以便减小 腔室92，94的腔体容积。当加压气体没有从源84供给到膜片90时，膜片90不会偏转到腔 室92，94中，以便增大腔室92，94的腔体容积。换句话说，边界壁82可被促动以改变腔室 92，94的腔体容积，以便控制通过流体振荡器8供给的脉动流体的流动的频率。参照图3，公开了一种示例性的可调流体流动控制系统96。控制系统96包括构造 成控制通向所关心的目标的流体流的流动的流体振荡器98。流体振荡器98的构造或多或 少类似于以上参照图1和2所论述的实施例。在所示实施例中，流体振荡器98包括可动边 界壁100和通过多个频率控制装置(例如气体压力调节器104，106)联接到可动边界壁100 上的加压气体源102。可动边界壁100包括至少一个波纹管108。波纹管108可响应于来 自源102的加压气体流的供应而促动(可伸展和可收缩)。当加压气体从源102供给到波纹管108时，波纹管108膨胀到腔室110，112中，以 便减小腔室110，112的腔体容积。当加压气体没有从源102供给到波纹管108时，波纹管 108缩小，以便增大腔室110，112的腔体容积。换句话说，边界壁100可被促动以改变腔室 110，112的腔体容积，以便控制通过流体振荡器98供给的脉动流体的流动的频率。参照图4，公开了一种示例性的可调流体流动控制系统114。如之前所论述的那 样，控制系统114包括构造成控制通向所关心的目标的流体流的流动的流体振荡器116。在 所示实施例中，燃料流的一部分可旁通通过构造成控制从流体振荡器116中产生的脉动燃 料流的幅度的幅度控制装置118。在一个实施例中，幅度控制装置118是机械阀。在另一个 实施例中，幅度控制装置118是流体开关(fluidic switch) 0类似于之前的实施例，频率 控制装置120构造成控制供给到流体振荡器116的气体的流动。频率控制装置120可包括 一个或多个机械阀或压力调节器或流体开关。流体振荡器116构造成将脉动燃料流供给到 燃料喷嘴或燃烧装置122，并且由此控制燃烧器124中的燃烧。如以上所论述的那样，流体 振荡器116的边界壁可被促动以改变流体振荡器116的腔体容积，以便控制供给通过流体 振荡器116的脉动燃料流的流动的频率、幅度或它们的组合。如上所述，流体振荡器产生了 不止一个脉动燃料流。可将来自流体振荡器116的脉动燃料流中的一个供给到由参考标号 126表示的排放容器或其它燃料喷嘴/燃烧装置。燃料动态特性(或不稳定性)是稀薄的预混合燃烧系统遇到的众所周知的问题， 其导致操作限制，且甚至导致潜在的硬件停工时间。燃料-空气比率的波动在迫使燃烧动 态特性方面起重要的作用。根据本发明的示例性实施例，流体振荡器116的腔体容积的变 化有利于控制通过流体振荡器116供给到燃烧器124的燃料流的流动的频率、幅度或它们 的组合，并且由此控制燃烧器124内的燃烧动态特性。在某些实施例中，燃料流可包括伴随有预定量的稀释剂的碳氢化合物、天然气、或高氢气体、或氢气、或生物气、或一氧化碳或合成气。在一些实施例中，燃料流可包括液体燃 料。在一个实施例中，燃烧器124包括罐形燃烧器。在一个备选实施例中，燃烧器124包括 环罐形燃烧器或纯环形燃烧器。参照图5，公开了一种示例性可调流体流动控制系统128。如之前所论述的那样， 控制系统128包括构造成控制通向所关心的目标的流体流的流动的流体振荡器130。在所 示实施例中，流体流的一部分可旁通构造成控制从流体振荡器130中产生的脉动流体流的 幅度的幅度控制装置132。幅度控制装置132可为机械阀或流体开关。频率控制装置134 构造成控制供给到流体振荡器130的气体的流动。控制装置134可包括一个或多个机械阀 或压力调节器或流体开关。已经在诸如例如离心压缩机的装置中观察到，当通过离心压缩机的实际的容积流 率在失速点(stall point)以下时，通过压缩机的流体流动由于扩散器或推进器的失速行 为而变得不稳定。因此，压缩机的泵送能力受到限制。根据本发明的各方面，通过流体振荡 器130将流体控制射流136脉冲式地吹送到边界层138中的使用提高了压缩机中的流动控 制的效率。在一些实施例中，脉冲空气流被吹送到分离点的上游的流体边界层138，以激 励弱的流动，且抑制边界层分离。在通常从示例性流体振荡器离开到达另一种流体的 周围介质的控制流体的射流中，质量流量(mass flow)的突然提高会导致轮廓分明的 (well-defined)涡流的形成，该涡流支配控制流体和周围的主流体之间的边界。因为这些 涡流帮助在较大的距离上重新分配动量，所以在控制流体和主流体之间湍流混合率与这些 涡流的动态特性紧密联结。操纵涡流的动态特性的一种方式是调节射流的即时质量通量。 可将来自流体振荡器130的脉动流体流中的一个供给到由参考标号140表示的排放容器或 其它流体控制射流。根据本发明的各方面，流体振荡器130还可设置在需要边界层分离控制的其它组 件中。如以上所论述的那样，流体振荡器130的边界壁可被促动以改变流体振荡器130的腔 体容积，以便控制通过流体振荡器130供给到流体边界层138的脉冲控制射流的流动的频 率、幅度或它们的组合。尽管本文中参照燃烧控制和边界层分离控制来论述控制系统128， 但是流体振荡器也可设置在其它组件中，而不脱离本发明的精神。参照图6，公开了一种可调流体流动控制系统142。在所示实施例中，系统142是 开环系统。控制系统142包括构造成将脉冲燃料流提供给燃烧器或将脉冲控制射流提供给 流体边界层的一个或多个流体振荡器143。燃烧器或流体边界层由参考标号144表示。在 所示实施例中，流体流的一部分可旁通通过构造成控制从流体振荡器143中产生的脉动流 体流的幅度的幅度控制装置146。幅度控制装置146可为机械阀或流体开关。频率控制装 置148构造成控制供给到流体振荡器143的气体的流动。频率控制装置148可包括一个或 多个机械阀或压力调节器或流体开关。系统142还包括构造成检测燃烧器中的动态压力变 化或流体边界层的阻力的至少一个变换器(传感器)150。流体振荡器143的边界壁可被促动以改变腔体容积，以便控制通过流体振荡器 143供给的脉动流体的流动的频率、幅度或它们的组合。可基于由操作者所设定的频率设 定值来控制脉动流体的流动的频率。可基于由操作者所设定的幅度设定值来控制脉动流体 的流动的幅度。在某些实施例中，可基于变换器输出来重新设定频率设定值和幅度设定值。本文中应当注意，基于供给到边界壁的气体流的流动来控制边界壁的促动。在开环系统中， 可手动地控制供给到边界壁的气体流的流动。流体振荡器143的腔体容积的这种变化有利 于控制通过流体振荡器143供给的流体的流动的频率、幅度。流体振荡器143的腔体容积 的变化用于提供脉冲燃料流动以用于稳定燃烧器中的燃烧或用于降低流体边界层的分离。 可将来自流体振荡器143的脉动燃料流中的一个供给到由参考标号152表示的排放容器或 其它燃烧器(换句话说其它燃烧器的燃料喷嘴或燃烧装置)或流体边界层。参照图7，公开了一种可调流体流动控制系统154。在所示实施例中，系统154是闭 环系统。控制系统154包括构造成将脉冲燃料流提供给燃烧器或将脉冲控制射流提供给流 体边界层的一个或多个流体振荡器156。燃烧器或流体边界层由参考标号158表示。在所 示实施例中，流体流的一部分可转向通过构造成控制从流体振荡器156中产生的脉动流体 流的幅度的幅度控制装置160。控制装置160可为机械阀或流体开关。频率控制装置162 构造成控制供给到流体振荡器156的气体的流动。控制装置162可包括一个或多个机械阀 或压力调节器或流体开关。系统154包括构造成检测燃烧器中的动态压力变化或流体边界 层的阻力的至少一个变换器(传感器)164。另外，系统154包括联接到变换器164和控制 装置160，162上的控制器166。控制器166构造成基于变换器输出来控制装置160，162，以 便改变腔体容积，从而控制通过流体振荡器156供给的脉动流体的流动的频率、幅度或它 们的组合。在闭环系统中，自动地控制供给到边界壁的气体流的压力。在所示实施例中，控制器166还可包括数据库、算法以及数据分析块。数据库可构 造成存储关于系统154的预定义的信息。例如，数据库可存储与所关心的系统(例如燃烧 器)有关的信息，例如系统结合了 流体边界层、变换器的类型；流体振荡器的数量；边界壁 的类型；通过流体振荡器供给的流体流；加压气体源；或类似者。数据库还可包括指令集、 对应关系(map)、查找表、变量等。这种对应关系、查找表、指令集操作成使燃烧器或流体边 界层的特征与气体源的压力、通过流体振荡器156供给的脉动流体流的频率、幅度等相关。 此外，数据库可构造成存储来自变换器164的实际探测到/检测到的信息。算法有利于处 理来自变换器164的信号。数据分析块可包括各种各样的电路类型，例如微处理器、可编程的逻辑控制器、逻 辑模块等。结合算法的数据分析块可用来执行与供给到流体振荡器的边界壁的气体流的压 力、通过流体振荡器供给的脉动流体流的频率、幅度、燃烧器中的压力变化、流体边界层阻 力或它们的组合有关的各种计算操作。可相对于时间选择性地和/或动态地修改或更改任 何上述参数。可将来自流体振荡器142的脉动流体流中的一个供给到由参考标号168表示 的排放容器或其它燃烧器(换句话说其它燃烧器的燃料喷嘴或燃烧装置)或流体边界层。根据参照图1-7所论述的实施例，可调流体振荡器以由操作者或使用闭环控制系 统所选定的频率将脉动气体流供应到所关心的系统。可通过一个或多个膜片、一个或多个 活塞或者一个或多个波纹管来实现腔体容积的变化。示例性的可调流体振荡器比机械阀具 有长得多的寿命。可使用相同的流体振荡器来建立射流频率的范围，从而允许示例性流体 振荡器响应于变化的设计或操作要求。虽然已经在本文对本发明的仅某些特征进行了说明和描述，但是本领域技术人员 将想到许多修改和变化。因此，将理解的是，权利要求书意在涵盖落在本发明的真实精神内 的所有这种修改和变化。
1权利要求
一种可调流体流动控制系统(10)，包括包括可动边界壁(38)的流体振荡器(12)；联接到所述可动边界壁(38)上且构造成将加压气体流供应到所述可动边界壁(38)以促动所述边界壁(38)的加压气体源(40)；其中，使流体的一部分绕过所述流体振荡器(12)从而控制由所述流体振荡器(12)产生的脉动流体的流动的幅度，或者所述边界壁(38)可被促动以改变所述流体振荡器(12)中的腔体容积从而控制由所述流体振荡器(12)产生的所述脉动流体的流动的频率，或者它们的组合。
2.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述可动边界壁(38)包括至少一个 活塞(42，44，46，48，50，52)和气缸(54，56，58，60，62，64)，其中，所述活塞(42，44，46，48， 50，52)可促动地设置在所述气缸(54，56，58，60，62，64)中；其中，所述活塞(42，44，46，48， 50，52)可响应于所述加压气体流的供应而被促动。
3.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述可动边界壁(38)包括至少一个 波纹管(108)，其中，所述波纹管(108)可响应于所述加压气体流的供应而被促动。
4.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述可动边界壁(38)包括至少一个 膜片(90)，其中，所述膜片(90)可响应于所述加压气体流的供应而被促动。
5.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述系统(10)还包括构造成控制供 给到所述流体振荡器(12)的气体的压力的频率控制装置(120)。
6.根据权利要求1所述的系统(10)，其特征在于，所述系统(10)还包括幅度控制装 置，其中，所述流体的一部分供给通过所述幅度控制装置而绕过所述流体振荡器(12)，以控 制由所述流体振荡器(12)产生的所述脉动流体的幅度。
7.一种用于控制至少一个燃烧器(124)中的燃烧的可调燃料流动控制系统(114)，包括包括可动边界壁(100)的流体振荡器(116)；联接到所述可动边界壁(100)上且构造成将加压气体流供应到所述可动边界壁(100) 以促动所述边界壁(100)的加压气体源(102)；联接到所述流体振荡器(116)和所述至少一个燃烧器(124)上的燃料喷嘴或燃烧装置 (122)；其中，所述流体振荡器(116)构造成将脉动燃料流供给到所述燃料喷嘴或燃烧装置 (122)；其中，使燃料的一部分绕过所述流体振荡器(116)，从而控制由所述流控振荡(116) 产生的脉动燃料的流动的幅度，其中，所述边界壁(100)可被促动以改变所述流体振荡器 (116)中的腔体容积，从而控制由所述流体振荡器(116)产生的所述脉动燃料的流动的频率。
8.一种可调流体流动控制系统(78)，包括 包括可动边界壁(82)的流体振荡器(80)；联接到所述可动边界壁(82)上且构造成将加压气体流供应到所述可动边界壁(82)以 促动所述边界壁(82)的加压气体源(84)；其中，使流体的一部分绕过所述流体振荡器(80)，从而控制由所述流控振荡(80)产生 的脉动流体的流动的幅度以控制至少一个流体边界层的阻力，或者所述边界壁(82)可被促动以改变所述流体振荡器(80)中的腔体容积，从而控制由所述流体振荡器(80)产生的 所述脉动流体的流动的频率以控制至少一个流体边界层的阻力，或者它们的组合。
9.一种开环式可调流体流动控制系统(142)，包括构造成检测至少一个燃烧器的动态压力变化、至少一个流体边界层(144)的阻力或它 们的组合的传感器(150)；包括可动边界壁的流体振荡器(143)；联接到所述可动边界壁(100)上且构造成将加压气体流供应到所述可动边界壁(100) 以促动所述边界壁(100)的加压气体源(102)；其中，使流体的一部分绕过所述流体振荡器(143)，从而基于幅度设定值来控制由所 述流体振荡器(143)产生的脉动流体的流动的幅度，其中，所述边界壁(100)可被促动以 改变所述流体振荡器(143)中的腔体容积，从而基于频率设定值来控制由所述流体振荡器 (143)产生的所述脉动流体的流动的频率；其中，控制所述脉动流体的流动的频率、幅度或 它们的组合，以控制所述至少一个燃烧器的动态压力变化、所述至少一个流体边界层(144) 的阻力或它们的组合。
10.一种闭环式可调流体流动控制系统(154)，包括构造成检测至少一个燃烧器(168)的动态压力变化、至少一个流体边界层的阻力或它 们的组合的传感器(164)；包括可动边界壁(100)的流体振荡器(156)；联接到所述可动边界壁(100)上且构造成将加压气体流供应到所述可动边界壁(100) 以促动所述边界壁(100)的加压气体源(102)；联接到所述传感器(164)和所述流体振荡器(156)上的控制器(166)，其中，所述控 制器(166)构造成响应于传感器输出来控制一部分绕过所述流体振荡器(156)的流体的 流动，从而控制由所述流体振荡器(156)产生的脉动流体的流动的幅度，其中，所述控制器 (166)构造成响应于所述传感器输出来控制所述边界壁(100)的促动，以改变所述流体振 荡器(156)中的腔体容积，从而控制由所述流体振荡器(156)产生的所述脉动流体的流动 的频率；其中，控制所述脉动流体的流动的频率、幅度或它们的组合，以控制所述至少一个 燃烧器(168)的动态压力变化、所述至少一个流体边界层的阻力或它们的组合。
全文摘要
本发明涉及一种可调流体流动控制系统(10)，包括具有可动边界壁(38)的流体振荡器(12)。加压气体源(40)联接到可动边界壁(38)上，且构造成将加压气体流供应到可动边界壁(38)，以促动该边界壁(38)。边界壁(38)可被促动以改变流体振荡器(12)中的腔体容积，从而控制由流体振荡器(12)产生的脉动流体的流动的频率。使流体的一部分绕过流体振荡器(12)，从而控制由流体振荡器(12)产生的脉动流体的流动的幅度。
文档编号F23N5/00GK101956996SQ20101023122
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月8日 优先权日2009年7月8日
发明者C·切雷特利, J·M·海恩斯 申请人:通用电气公司