[发明专利]用于燃烧室的非轴向对称过渡管道

说明书

背景技术

1.技术领域

所公开的实施方式总体上涉及燃气涡轮机燃烧室，并且更具体地涉及过渡管道结构。

2.相关技术的描述

先前的环形燃气涡轮发动机包括多个单独的燃烧室罐，这些燃烧室罐设置在转子轴的径向外侧并且与转子轴轴向对齐。在这些燃烧室罐中产生的燃烧气体被径向向内引导，然后通过过渡管道转换成沿轴向运动。然后拐角处的静叶片接收燃烧气体，使气体加速并引导气体以便输送至第一级涡轮动叶片。

在这些燃气涡轮发动机燃烧室中，已经使用了一体化出口件(IEP)设计。在IEP设计中，过渡管道将汇合以形成会聚的汇流部(CFJ)。图1示出了已经被用于形成CFJ汇流部的CFJ过渡管道10。CFJ过渡管道10具有位于主铸造管道部分12处的主开口11和位于顶部板状管道部分14处的副开口17。CFJ过渡管道10通过铸造为单一件而构造而成。另外图1还示出了凸缘16和环形凸缘19，凸缘16和环形凸缘19具有形成于凸缘16和环形凸缘19中的螺栓孔13。螺栓孔13用于使燃烧室的IEP互连。

CFJ过渡管道10经由支撑在主铸造管道部分12和顶部板状管道部分14的外表面上的肋18的结构进行冷却。肋18冷却CFJ过渡管道10的方式在主铸造管道部分12和顶部板状管道部分14之间的连接部中产生应力挑战。此外，在中央凹口15处将出现高应力。

由CFJ管道10的几何形状和CFJ过渡管道10的连接方式产生的应力挑战导致了对管道自身的结构整体性和主铸造管道部分12在燃气涡轮发动机周围的连接的限制。

为了克服这个问题，开发了后缘管道。然而，另外为了使过渡管道的效率最大化，后缘管道的各部分的形状获得改进。

发明内容

简而言之，本公开的多个方面涉及与燃气涡轮机燃烧室一起使用的后缘管道。

本公开的一个方面是一种后缘管道，该后缘管道具有主管道部分，该主管道部分具有主开口和副开口。第一轴线从主开口的中心延伸至副开口。延伸凸缘连接至主管道部分，其中，主管道部分和延伸凸缘形成后缘。主管道部分关于整个长度的第一轴线是非对称的。

本公开的另一方面是一种用于燃气涡轮发动机的设备。该设备具有主管道部分，该主管道部分具有主开口和副开口，其中，第一轴线从主开口的中心延伸至副开口。主管道部分关于第一轴线的整个长度是非对称的。

本公开的又一方面是一种燃气涡轮发动机，该燃气涡轮发动机包括具有第一主开口和第一副开口的第一主管道部分，其中，第一轴线从第一主开口的中心延伸至第一副开口。第一主管道部分关于第一轴线的整个长度是非对称的。该燃气涡轮发动机还包括具有第二主开口和第二副开口的第二主管道部分，其中，第二轴线从第二主开口的中心延伸至第二副开口，并且其中，第二主管道部分关于第二轴线的大致整个长度是非对称的。

附图说明

图1示出了具有会聚的汇流部的过渡管道的现有技术的视图。

图2示出了后缘管道。

图3示出了后缘管道形成的环。

图4示出了非轴向对称的主管道部分的侧面等距视图。

图5示出了非轴向对称的主管道部分的正视图。

图6是非轴向对称的主管道部分的简化侧视图，示出了喉部。

图7示出了非轴向对称的主管道部分的速度剖面。

图8示出了具有延伸凸缘的非轴向对称的主管道部分的视图。

具体实施方式

为了便于理解本公开的实施方式、原理和特征，在下文中参照说明性实施方式的实施来解释它们。然而，本公开的实施方式不限于在所描述的系统或方法中使用。

以下描述为组成各种实施方式的部件和材料是说明性的而不是限制性的。许多合适的部件和可以执行与本文描述的材料相同或相似功能的材料包含在本公开的实施方式的范围内。

图2示出了可以与本发明的各方面一起使用的后缘管道110。后缘管道110具有主管道部分112，该主管道部分112具有主开口111和副开口117。主管道部分112可由多于一个面板形成，例如，图2中所示的主管道部分112由第一主面板部分121和第二主面板部分122形成，第一主面板部分121和第二主面板部分122在接缝123处通过焊接连接。主开口111在燃气涡轮发动机运行期间接收流体。环形凸缘119位于主开口111处并且围绕主开口111，通孔109位于环形凸缘119中。延伸凸缘115位于副开口117处。延伸凸缘115和主管道部分112一起形成后缘管道110的后缘120。