[发明专利]涡流生成装置

说明书

公开了一种涡流生成装置，其包括在前缘与后缘之间延伸的本体。在穿过翼展方向截取的轮廓截面中，本体展示出翼形形状的几何形状。各个翼形形状的轮廓截面具有从前缘延伸至后缘的弧线，弧线中的至少两条展示出不同的弯曲角，使得本体展示出沿翼展范围的至少两个不同的流偏转角。本体还包括在相应弧线的第一侧在前缘与后缘之间延伸的第一表面，以及在相应弧线的相对的第二侧在前缘与后缘之间延伸的第二表面。后缘从第一翼展端延伸至第二翼展端，且在从下游观点看时，后缘包括其在第一表面的一侧为凸形且在第二表面的一侧为凹形的第一区段，且包括其在第一表面的一侧为凹形且在第二表面的一侧为凸形的第二区段。

技术领域

本公开涉及一种如权利要求1中所述的涡流生成装置。其还涉及一种包括开始提到的类型的涡流生成装置的燃气涡轮发动机。

背景技术

连续燃烧的应用在燃气涡轮技术中已经变得日益流行。在连续燃烧中，氧化剂(比如空气)与燃料混合，燃料燃烧，且离开第一燃烧级。热的仍富氧的烟道气体引导至第二燃烧级。在第一燃烧级与第二燃烧级之间，来自第一燃烧级的烟道气体可部分地膨胀，例如，如EP 718470中所述，或不膨胀，例如，如US 2014/0123665中所述。燃料混合至热的仍富氧的烟道气体，且自发燃烧。连续燃烧存在的优点在于优异的部分负载性能和调节比，即，以连续燃烧操作的发动机能够在较大负载范围内稳定地操作，同时仍允许对污染物形成的控制。然而，实现这些优点的先决条件是第二燃烧级中的烟道气体和喷射燃料的快速且可靠的混合，使得燃料在其自发燃烧之前与烟道气体均匀地混合，且例如避免逆燃问题。

例如，US 2012/0272659公开了一种具有大体上翼形形状的燃料喷射器装置，其中翼型件后缘在平行于主流动方向看时具有波状的几何形状。所述波状空气动力截面沿流向方向从前缘到后缘形成。在后缘处，具有跨过主流动方向的相对的速度分量的流相遇且混合，且形成从后缘向下游传播的涡流。所述涡流具有基本上在波状后缘的拐点处的旋转中心。燃料通过布置在后缘处的排放器件排入氧化剂流，且由于涡流，燃料与氧化剂很强地混合。US 2014/012665教导了具有燃烧器中的整体结合的燃料喷射器件的此类涡流生成装置的应用。

上文引用的本领域中公开的涡流生成和燃料喷射器装置需要复杂的内部几何形状，其展示出涡流生成装置的本体的多重旋绕的后缘区段。这需要特别且复杂的制造和组装方法。此外，涡流生成引起的总压力损失对总体发动机效率有影响。

发明内容

本公开的目的在于公开一种开始提到的类型的涡流生成装置。在更具体的方面，涡流生成装置应当适合用作燃料喷射器装置，特别是在连续燃烧系统中。在另外的方面，将公开一种涡流生成装置，其提供本领域内的总体性能改善，例如，在压力损失总和、燃料混合能力、制造和组装复杂性以及成本方面的总体性能改善。在一个特定方面，涡流生成装置应当适合作为燃料喷射器装置，其相比于现有技术能够在减小的压力损失下允许足够短的混合路径内的足够快且均匀的燃料/氧化剂混合。在还有另外的方面，涡流生成装置应当适合作为燃料喷射器装置，其允许升高后缘处的波状凸叶的高度，而没有总压力损失的不可接受的升高。

这通过权利要求1中所述的主题达成。

不论明确提出与否，公开的主题的另外的效果和优点都将由于下文提供的公开内容变得清楚。