[发明专利]包括涡流改变系统的涡轮机燃烧器组件

说明书

技术领域

本文公开的主题涉及涡轮机领域，并且更特定地涉及包括涡流改变(vortex modification)系统的涡轮机燃烧器。

背景技术

一般而言，燃气涡轮发动机燃烧释放热能的燃料/空气混合物而形成高温气流。该高温气流经由热气体路径被引导到涡轮。涡轮将来自高温气流的热能转换为使涡轮轴旋转的机械能。涡轮可以用于各种应用中，例如用于向泵或发电机提供动力。

许多燃气涡轮包括环形燃烧器，形成高温气流的燃烧气体形成于该环形燃烧器内。其它涡轮机采用布置成筒环形阵列的多个燃烧器。在这种涡轮机中，燃烧气体形成于多个燃烧器中的每一个中，在由燃烧器主体限定的燃烧室中燃烧，并通过过渡件传送到涡轮。通常，压缩机排气传入燃烧器中，以冷却各种表面并协助形成燃料/空气混合物。在某些布置中，压缩机排气通常沿燃烧器衬套被引向文氏管(venturi)。

压缩机排气的一部分被引导到文氏管的内表面上用于冷却。压缩机排气从文氏管传入形成于燃烧器主体与燃烧器衬套之间的通道中。在某些布置中，多个紊流器(turbulator)部件布置在该通道中。紊流器部件形成增强燃烧器主体中的热传递的流动涡流。压缩机排气离开该通道进入燃烧室中，以与燃烧气体混合。

发明内容

根据示范性实施例的一个方面，一种涡轮机燃烧器组件包括燃烧器主体和布置在燃烧器主体内并限定燃烧室的燃烧器衬套。燃烧器衬套包括布置在燃烧室内的文氏管部分。流体通道限定在燃烧器主体与燃烧器衬套之间，并且至少一个紊流器布置在该流体通道中。所述至少一个紊流器构造及设置成在流体通道中形成涡流。涡流改变系统布置在流体通道并且构造及设置成扰乱涡流。

根据示范性实施例的另一方面，一种涡轮机包括压缩机部分、涡轮部分以及将压缩机部分与涡轮部分流体连接的燃烧器组件。该燃烧器组件包括燃烧器主体和布置在燃烧器主体内并限定燃烧室的燃烧器衬套。燃烧器衬套包括布置在燃烧室内的文氏管部分。流体通道限定在燃烧器主体与燃烧器衬套之间，并且至少一个紊流器布置在该流体通道中。所述至少一个紊流器构造及设置成在流体通道中形成涡流。涡流改变系统布置在流体通道并且构造及设置成扰乱涡流。

根据示范性实施例的又一方面，一种利用压缩机排气减轻燃烧器组件中不期望的噪音的方法，包括：将压缩机排气传入布置在燃烧器组件内的文氏管部分中；引导压缩机排气越过文氏管部分的内表面以提供冷却；将压缩机排气从文氏管部分传入限定在燃烧器组件中的流体通道中；在经过流体通道的压缩机排气中形成涡流以便于热交换；以及扰乱压缩机排气中的涡流以减小燃烧器组件中不期望的噪音。

根据下面结合了附图的描述，这些和其它的优点及特征将变得更加显而易见。

附图说明

视为本发明的主题在作为说明书的结论的权利要求书中具体指出并清楚地主张权利。根据以下结合附图的详细描述，本发明的前述和其它的特征及优点是显而易见的，在附图中：

图1是包括具有根据示范性实施例的涡流改变系统的燃烧器组件的涡轮机的示意图；

图2是图1的燃烧器组件的局部截面侧视图，示出了根据示范性实施例的一个方面的涡流改变系统；

图3是图2的涡流改变系统的细节图，显示了定位成邻近下游端紊流器的喷射(jet)部件；

图4是根据示范性实施例的另一方面的涡流改变系统的细节图，示出了定位在多个紊流器中的相邻紊流器之间的喷射部件；

图5描绘了根据示范性实施例的一个方面的喷射部件；

图6描绘了根据示范性实施例的另一方面的喷射部件；

图7描绘了根据示范性实施例的又一方面的喷射部件；

图8示出了根据示范性实施例的另一方面的涡流改变系统；

图9示出了根据示范性实施例的再一方面的涡流改变系统；

图10示出了根据示范性实施例的又一方面的涡流改变系统；以及

图11示出了根据示范性实施例的再一方面的涡流改变系统。

详细描述参照附图借助于示例说明了本发明的实施例，以及优点和特征。

符号说明：

2  涡轮机

4  压缩机部分

6  涡轮部分

8  压缩机壳体

10  涡轮壳体

16  压缩机/涡轮轴或转子

20  燃烧器组件

34  燃烧器主体

36  前端(34)

37  喷射器喷嘴壳体

38  外表面(34)

39  内表面(34)