[发明专利]燃气涡轮发动机燃料歧管阻尼器及动态衰减方法

说明书

本公开涉及一种用于燃气涡轮发动机的燃料歧管组件。燃料歧管组件限定壁式导管，燃料通过该壁式导管在燃料通道中流动。壁式导管沿着壁式导管的长度限定第一端和与第一端相对的第二端。燃料歧管组件包括出口歧管，燃料喷嘴附接到该出口歧管。燃料歧管组件包括联接到燃料歧管组件的壁式导管的阻尼器组件。该阻尼器组件包括从壁式导管延伸的壁式管。阻尼器组件进一步包括在其中限定阻尼器腔的壁式外罩。阻尼器腔与限定在壁式管内的阻尼器通道流体连通，并且阻尼器通道与燃料通道流体连通。

技术领域

本主题大体涉及燃气涡轮发动机燃料歧管组件。更具体地，本主题涉及用于燃气涡轮发动机燃料歧管组件的阻尼结构。

背景技术

燃气涡轮发动机通常包括燃烧区段，该燃烧区段从联接到多个燃料喷嘴的燃料歧管组件接收燃料。由于通过燃料歧管组件的燃料流量或压力，来自燃烧区段的压力振荡，和/或动态(例如通常来自发动机的振动，噪音或谐波)，燃料歧管组件可在各种发动机运行状态下经历高振幅动态(例如压力振荡，振动，谐波)。例如，发动机运行状态可包括由航空发动机的着陆/起飞循环(LTO)，或用于工业，船舶，辅助动力单元，涡轮螺旋桨发动机或涡轮轴发动机配置的类似范围限定的那些。发动机运行状态可以包括通常较低功率的点火/启动和怠速运行，通常较高功率的起飞和爬升状态，以及其间的其他动力状态，例如巡航和进近。当发动机在这些和其他各种运行状态下运行时，通过燃料歧管组件到燃烧区段的燃料压力和流量变化，可能导致一个或多个共振状态，这些共振状态可能扰乱朝向燃烧区段的燃料流并对发动机运行产生不利影响，直至并包括燃烧损失。未减轻的燃料歧管组件动态也可能导致燃料歧管组件的结构损坏。

压力振荡通常出现在燃气涡轮发动机的燃烧区段中，这是由燃烧室内的燃料和空气混合物的点燃引起的。虽然名义上压力振荡是燃烧的副产物，但是压力振荡的增加的幅度可能源自于通常在贫燃条件下(例如为了减少燃烧排放物)操作燃烧区段，或者产生的火焰/燃烧的非稳态热释放动态，燃烧区段的整体声学状态以及燃烧室内的瞬态流体动态之间的结合。压力振荡通常导致燃烧区段内可能传播到燃料歧管组件的不期望的高振幅，自持压力振荡。这些压力振荡可能导致强烈的单频或多频主导声波，其可能在燃烧区段内传播并传播到燃料歧管组件，从而引起燃料歧管组件中的振动，这可能导致燃料歧管组件内的燃料流量或压力发生振荡。燃料流量或压力的振荡可以从燃料歧管组件传播到燃料喷嘴并且加剧燃烧区段内的压力振荡。低频声波(例如在发动机启动期间和/或在低功率到怠速运行状态期间发生的那些)和/或较高频率的波(其可能在其他运行状态下发生)可能降低发动机的可操作性裕度，可能增加外部燃烧噪音，振动或谐波，或引起火焰损失。增加的压力振荡通常可能损坏燃烧区段或加速燃烧区段，燃料歧管组件或发动机的结构劣化，从而导致发动机故障或增加的发动机维护成本。

因此，需要一种用于燃料歧管组件的阻尼结构和方法，以衰减燃料歧管组件处的动态，这可减轻可操作性裕度的损失，噪声、振动或谐波的增加，燃料歧管、燃烧区段或发动机的结构劣化。

发明内容

本发明的方面和优点将部分地在以下描述中阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实践本发明来得知。

本公开涉及一种用于燃气涡轮发动机的燃料歧管组件。燃料歧管组件限定了壁式导管，燃料通过该壁式导管在燃料通道中流动。该壁式导管沿着壁式导管的长度限定第一端和与第一端相对的第二端。燃料歧管组件包括出口歧管，燃料喷嘴附接至该出口歧管。燃料歧管组件包括联接至燃料歧管组件的壁式导管的阻尼器组件。阻尼器组件包括从壁式导管延伸的壁式管。阻尼器组件进一步包括在其中限定阻尼器腔的壁式外罩。阻尼器腔与限定在壁式管内的阻尼器通道流体连通，并且阻尼器通道与燃料通道流体连通。

在一个实施例中，燃料歧管组件进一步包括跨接管，该跨接管联接至阻尼器组件的壁式外罩。跨接管被联接至壁式导管的第二端，并且阻尼器组件被联接至壁式导管的第一端。

在另一个实施例中，壁式外罩限定了阻尼器腔的大体圆柱形空间。