[发明专利]双软通路喷嘴

说明书

技术领域

本申请大体而言涉及燃气涡轮发动机，并且更特定而言涉及用于预混合、低排放的燃气涡轮和类似物中的低燃烧动态的双软通路喷嘴。

背景技术

与常规的非预混合燃烧系统相比时，燃料与空气的预混合可导致不稳定的燃烧。在例如燃气涡轮燃烧器这样的封闭环境中，从预混合燃烧释放的大体上非稳态的热可与封壳或燃烧器的固有声音模式耦合。燃烧可对压力变化响应，压力变化可在其中设置声反馈循环。这种反馈循环可具有产生高振幅压力波动的可能性。这些压力波动被称作燃烧动态或燃烧不稳定性，其对于燃烧器和整个燃气涡轮发动机而言可为灾难性的。

随着预混合、低排放燃烧系统的广泛使用，燃烧动态问题已变得很重要。已尝试多种技术来解决和限制燃烧动态。这些技术包括对发生机制的更改或改进，对燃烧器的几何性质或声学性质的更改，以及使用主动或被动方法来控制和/或抑制所产生的动态。在下文中更详细地描述了另外的方案，其涉及燃料管线响应以消除这些不稳定性。其它类型的控制和抑制方法也可能已知。

因此需要一种改进的燃料喷嘴系统和操作其的方法，以便控制和抑制预混合、低排放燃气涡轮和类似物中的燃烧动态。这样的燃料喷嘴系统和方法优选地应减小这些燃烧动态，同时提供持续操作可靠性和效率。

发明内容

因此，本申请提供了一种燃料喷嘴系统。该燃料喷嘴系统可包括：前孔口，其用于第一压降；俘获响应体积，其与前孔口连通；与俘获响应体积连通的后孔口，其用于第二压降；以及，在后孔口下游的第二燃料通路，其用于第三压降。第二压降小于第一压降并且第三压降小于第二压降。

本申请还提供了一种用于使燃料流过燃料喷嘴系统的方法。该方法可包括下列步骤：使燃料在第一孔口中流经第一压降；使燃料流过俘获响应体积；使燃料在第二孔口中流经第二压降，其中，第二压降小于第一压降；以及，使燃料在第二通路中流经第三压降，其中，第三压降小于第二压降。

本申请还提供了一种燃料喷嘴系统。该燃料喷嘴系统可包括：第一燃料孔口，其用于第一压降；俘获响应体积，其与第一燃料孔口连通；与俘获响应体积连通的第二燃料孔口，其用于第二压降；以及，在第二燃料孔口下游的一个或多个第二燃料通路，其用于第三压降。第二压降小于第一压降并且第三压降大于或小于第二压降。

对本领域普通技术人员而言，在结合若干附图和所附权利要求理解下述详细描述后，本申请的这些与其它特征将会变得显而易见。

附图说明

图1是燃气涡轮发动机的示意图。

图2是已知的两级燃料喷嘴的局部截面图。

图3是可如本文所述的双软通路喷嘴的示意图。

项目清单

5燃气涡轮发动机

10压缩机

15空气流

20燃烧器

25燃料流

30燃烧气体流

35涡轮

40外部负载

45喷嘴

50套筒

55管道

60盖组件

65喷嘴顶端

70旋流器

75燃料管道

80前孔口

85环形腔室

90后孔口

95俘获响应体积

100燃料喷嘴

110主软通路

120第二软通路

具体实施方式

现在参看附图，其中在若干视图中相似的附图标记表示相似的元件，图1示出可如本文所述的燃气涡轮发动机5的示意图。燃气涡轮发动机5可包括压缩机10。压缩机10压缩进入的空气流15。压缩机10将压缩的空气流15传送到燃烧器20。燃烧器20使压缩的空气流15与压缩的燃料流动25混合并点燃该混合物以形成燃烧气体流30。虽然仅示出单个燃烧器20，但燃气涡轮发动机5可包括任何数量的燃烧器20。燃烧气体流30又被传送到涡轮35。燃烧气体流30驱动涡轮35从而产生机械功。涡轮35中所产生的机械功驱动压缩机10和外部负载40(例如发电机等)。