燃气涡轮发动机中的燃烧室的制作方法

背景技术：

1、燃气涡轮发动机通常包括压缩机部段、涡轮部段以及设置在压缩机部段与涡轮部段之间的燃烧部段。压缩机部段包括多级旋转压缩机叶片和固定压缩机静叶。燃烧部段通常包括多个燃烧室。涡轮部段包括多级旋转涡轮叶片和固定涡轮静叶。

2、燃烧室可以包括用于提供将与来自压缩机部段的压缩空气混合的燃料的燃料喷射器以及用于点燃混合物以形成用于涡轮部段的热废气的点燃源。燃气涡轮燃烧可能产生包括未燃烧的碳氢化合物的不期望的排放。另外，在较高的温度下操作导致较高的效率。因此，期望在尽可能高的温度下操作，并且期望确保燃烧室内的完全燃烧。

技术实现思路

1、在一个方面，燃烧室包括预混器燃料喷射器，该预混器燃料喷射器将燃料喷射到燃烧室中并且点燃燃料和压缩空气的混合物以产生废气。燃烧室包括限定废气通过的内部的过渡管道。过渡管道限定该过渡管道穿过的开口。开口具有由废气的流动方向限定的上游侧和下游侧。燃烧室包括设置在开口中的辅助燃料喷射器，该辅助燃料喷射器向废气喷射进一步的燃料。燃烧室包括固定地联接至过渡管道并且定位成围绕辅助燃料喷射器的套环。套环具有定位至过渡管道的外部的第一端部、围绕开口固定在过渡管道上的第二端部以及位于第一端部与第二端部之间的壁。套环与辅助燃料喷射器配合以限定至少部分地设置在上游侧的上游吹扫路径和至少部分地设置在下游侧的下游吹扫路径，上游吹扫路径和下游吹扫路径各自在过渡管道的外部与过渡管道的内部之间提供流动连通。上游吹扫路径与下游吹扫路径相比具有更大的流动面积。

2、在一个方面，燃烧室包括限定燃烧气体的流沿流动方向通过的内部的过渡管道。过渡管道限定该过渡管道穿过的开口。开口具有由流动方向限定的上游侧和下游侧。燃烧室包括至少部分地设置在开口内以将燃料喷射到燃烧气体的流中的辅助燃料喷射器。燃烧室包括固定地联接至过渡管道并且定位成围绕开口的套环。套环与辅助燃料喷射器配合以限定至少部分地设置在开口的上游侧的上游吹扫路径和至少部分地设置在开口的下游侧的下游吹扫路径，上游吹扫路径和下游吹扫路径各自在过渡管道的外部与过渡管道的内部之间提供流动连通。上游吹扫路径与下游吹扫路径相比具有更大的流动面积。

3、在一个方面，燃烧室包括限定燃烧气体的流沿流动方向通过的内部的过渡管道。过渡管道限定该过渡管道穿过的开口。开口具有由流动方向限定的上游侧和下游侧。燃烧室包括至少部分地设置在开口内以将燃料喷射到燃烧气体的流中的辅助燃料喷射器。燃烧室包括固定地联接至过渡管道并且定位成围绕开口的套环。套环与辅助燃料喷射器配合以限定至少部分地设置在开口的上游侧的上游吹扫路径和至少部分地设置在开口的下游侧的下游吹扫路径，上游吹扫路径和下游吹扫路径各自在过渡管道的外部与过渡管道的内部之间提供流动连通。上游吹扫路径与下游吹扫路径相比具有更大的流动面积。套环包括面向开口的上游侧的多个上游孔口和面向开口的下游侧的多个下游孔口。多个上游孔口限定上游吹扫路径，并且多个下游孔口限定下游吹扫路径。多个上游孔口中的每个上游孔口的尺寸大于多个下游孔口中的每个下游孔口的尺寸。多个上游孔口的总数目大于多个下游孔口的总数目。上游吹扫路径与下游吹扫路径相比具有更大的围绕套环的周缘的周向长度。上游吹扫路径和下游吹扫路径由设置在套环的内表面中的两个肋部隔开。

技术特征：

1.一种燃烧室，包括：

2.根据权利要求1所述的燃烧室，其中，所述套环包括面向所述开口的所述上游侧的多个上游孔口和面向所述开口的所述下游侧的多个下游孔口，并且其中，所述多个上游孔口限定所述上游吹扫路径，并且所述多个下游孔口限定所述下游吹扫路径。

3.根据权利要求2所述的燃烧室，其中，所述多个上游孔口中的每个上游孔口的尺寸大于所述多个下游孔口中的每个下游孔口的尺寸。

4.根据权利要求2所述的燃烧室，其中，所述多个上游孔口的总数目大于所述多个下游孔口的总数目。

5.根据权利要求2所述的燃烧室，其中，所述多个上游孔口和所述多个下游孔口延伸穿过所述壁，并且相对于所述废气的流动方向倾斜。

6.根据权利要求1所述的燃烧室，其中，所述上游吹扫路径与所述下游吹扫路径相比具有更大的围绕所述套环的周缘的周向长度。

7.根据权利要求1所述的燃烧室，其中，所述套环包括从所述套环的内表面延伸并且围绕所述内表面周向延伸的挡板，并且其中，所述挡板将所述套环的内部分成位于所述挡板与所述第一端部之间的第一腔以及位于所述挡板与所述第二端部之间的第二腔。

8.根据权利要求7所述的燃烧室，其中，所述套环包括从所述套环的所述内表面延伸并且从所述挡板的面向所述套环的所述第二端部的表面延伸的两个肋部，并且其中，所述上游吹扫路径和所述下游吹扫路径限定在所述第二腔中并且由所述两个肋部隔开。

9.根据权利要求7所述的燃烧室，其中，所述挡板的面向所述套环的所述第二端部的表面具有与所述第二端部的形状对应的形状，以形成所述第二腔的恒定周向横截面面积。

10.根据权利要求7所述的燃烧室，其中，所述两个肋部在所述下游侧处设置成彼此间隔小于180度。

11.一种燃烧室，包括：

12.根据权利要求11所述的燃烧室，其中，所述套环包括面向所述开口的所述上游侧的多个上游孔口和面向所述开口的所述下游侧的多个下游孔口，并且其中，所述多个上游孔口限定所述上游吹扫路径，并且所述多个下游孔口限定所述下游吹扫路径。

13.根据权利要求12所述的燃烧室，其中，所述多个上游孔口中的每个上游孔口的尺寸大于所述多个下游孔口中的每个下游孔口的尺寸。

14.根据权利要求12所述的燃烧室，其中，所述多个上游孔口的总数目大于所述多个下游孔口的总数目。

15.根据权利要求12所述的燃烧室，其中，所述多个上游孔口和所述多个下游孔口延伸穿过所述套环，并且相对于所述燃烧气体的所述流动方向倾斜。

16.根据权利要求11所述的燃烧室，其中，所述上游吹扫路径与所述下游吹扫路径相比具有更大的围绕所述套环的周缘的周向长度。

17.根据权利要求11所述的燃烧室，其中，所述套环包括从所述套环的内表面延伸并且围绕所述内表面周向延伸的挡板，其中，所述挡板将所述套环的内部分成位于所述挡板与所述套环的第一端部之间的第一腔以及位于所述挡板与所述套环的第二端部之间的第二腔，并且其中，所述第一端部定位至所述过渡管道的外部，并且所述第二端部固定在所述过渡管道上。

18.根据权利要求17所述的燃烧室，其中，所述套环包括从所述套环的所述内表面延伸并且从所述挡板的面向所述套环的所述第二端部的表面延伸的两个肋部，并且其中，所述上游吹扫路径和所述下游吹扫路径限定在所述第二腔中并且由所述两个肋部隔开。

19.根据权利要求17所述的燃烧室，其中，所述挡板的面向所述套环的所述第二端部的表面具有与所述第二端部的形状对应的形状，以形成所述第二腔的恒定周向横截面面积。

20.根据权利要求17所述的燃烧室，其中，所述两个肋部在所述下游侧处设置成彼此间隔小于180度。

21.一种燃烧室，包括：

技术总结
燃烧室(120)包括：预混器燃料喷射器(212)，该预混器燃料喷射器(212)将燃料喷射到燃烧室中并且点燃燃料和压缩空气的混合物以产生废气；过渡管道(210)，废气穿过该过渡管道(210)；辅助燃料喷射器(222)，该辅助燃料喷射器(222)设置在过渡管道的开口中，以用于向废气提供进一步的燃料；以及套环(400)，该套环(400)固定地联接至过渡管道并且定位成围绕辅助燃料喷射器。套环与辅助燃料喷射器配合以通过废气的流动方向限定设置在开口的上游侧(408a)的上游吹扫路径和设置在开口的下游侧(408b)的下游吹扫路径，上游吹扫路径和下游吹扫路径各自在过渡管道的外部与过渡管道的内部之间提供流动连通。上游吹扫路径与下游吹扫路径相比具有更大的流动面积。

技术研发人员：贾伊什里·夏尔马,兰登·图利,罗希特·哈塔尔,苏迪普·博苏
受保护的技术使用者：西门子能源全球有限两合公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31