[发明专利]波状覆盖物涡旋预混合燃料喷射器组件

说明书

本申请涉及燃气涡轮发动机的燃料喷射器组件，其包括：中心本体；外部套筒，其围绕中心本体；内部套筒，其设置在中心本体和外部套筒的至少一个部段之间；以及至少一个轴向取向的轮叶，其限定在中心本体和内部套筒的部段之间。外部套筒的部段包括至少一个径向取向的轮叶。内部套筒的一部分包括波状覆盖物，并且限定了设置在波状覆盖物的上游的至少一个燃料喷射端口。轴向取向的轮叶设置在燃料喷射端口的上游。

技术领域

本发明整体涉及燃气涡轮发动机燃烧组件。更具体地，本发明涉及用于燃气涡轮发动机燃烧器的波状预混合燃料喷射器组件。

背景技术

飞行器和工业燃气涡轮发动机包括燃烧器，燃料在该燃烧器中燃烧，以将热输入到发动机循环。典型的燃烧器包含一个或多个燃料喷射器，燃料喷射器的功能是将液态或气态燃料引导到空气流中，使其能够雾化和燃烧。燃气涡轮发动机可以利用一种或若干种类型的燃料或者燃料的组合进行操作，例如丙烷、乙烷、氢或喷射燃料。

作为燃烧器中的燃料喷射器组件的一部分的燃料喷嘴已经发展成在分级燃烧器中进行操作，分级燃烧器具有低污染、高效率、低成本、高发动机输出和良好的发动机可操作性。在分级燃烧器中，燃烧器的燃料喷嘴能够操作以选择性地将燃料喷射通过两个或更多个分立的级，每个级由燃料喷嘴内单独的燃料流动路径限定。例如，燃料喷嘴可以包括连续地操作的先导级和仅仅在较高发动机功率水平的情况下操作的主要级。另外，燃料喷嘴将具有在点火之前用于混合空气和燃料的一个或若干个特征。

以较高反应性的燃料(例如丙烷、乙烷或氢)操作燃烧器受限于诸如自动点火、回火和火焰稳定的问题。在防止或消除这样的问题的同时，需要将高燃料-空气预混合物传送到燃烧器，以便在整个发动机载荷上获得良好的燃烧性能和发动机可操作性。

发明内容

本发明的各方面和优点将在以下的描述中部分地说明，或者可以从说明书中是明显的，或者可以通过实施本发明而得以获悉。

本发明涉及燃气涡轮发动机的燃料喷射器组件，其包括：中心本体；外部套筒，其围绕中心本体；内部套筒，其设置在中心本体和外部套筒的至少一个部段之间；以及至少一个轴向取向的轮叶，其限定在中心本体和内部套筒的部段之间。外部套筒的部段包括至少一个径向取向的轮叶。内部套筒的一部分包括波状覆盖物，并且限定了设置在波状覆盖物的上游的至少一个燃料喷射端口。轴向取向的轮叶设置在燃料喷射端口的上游。

本发明的另一个方面涉及燃料喷嘴，其包括：中心本体；外部套筒；内部套筒；以及至少一个轴向取向的轮叶，其限定在中心本体和内部套筒的部段之间。外部套筒至少部分地围绕中心本体的轴向长度。内部套筒设置在中心本体的径向外侧。内部套筒的一部分包括波状覆盖物。内部套筒和外部套筒限定了设置在至少一个波状覆盖物的上游的至少一个燃料喷射端口。轴向取向的轮叶设置在燃料喷射端口的上游。

参考以下的说明书和所附的权利要求，将会更好地理解本发明的这些和其它特征、方面和优点。被并入本文中并且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。

附图说明

参考附图，在说明书中描述了针对本领域普通技术人员的本发明的完全和全部公开，包括其最佳模式，其中：

图1为示例性高旁通涡轮风扇喷射发动机的示意性横截面图；

图2为图1所示的高旁通涡轮风扇喷射发动机的示例性燃烧部段的横截面侧视图；

图3为适用于图2所示的燃烧部段中的示例性燃气涡轮发动机燃料喷射器组件的部分剖开轮廓图；

图4为图3的燃气涡轮发动机燃料喷射器组件的轴向横截面图；

图5为图3的燃料喷射器组件的径向横截面图；

图6为图3的燃气涡轮发动机燃料喷射器组件的轴向横截面图；