[发明专利]用于热发动机的流动控制壁组件

说明书

大体提供包括壁组件的热发动机。壁组件包括经由连接构件联接在一起的多个径向壁。径向壁限定通过其中的流动开口。在多个径向壁和连接构件之间限定流动腔。

技术领域

本主题大体涉及用于热发动机的壁组件。本主题更具体地涉及热发动机的冷流动路径和热流动路径之间的壁组件。

背景技术

热发动机，诸如涡轮机，通常需要控制冷流路和热流路之间穿过壁的泄漏和流动变化。可以结合某些密封件，例如花键密封件，以减少或控制泄漏。然而，尽管已知有用于泄漏或流动控制的结构，但是以发动机性能为代价来允许相对大量的泄漏或流动变化。更具体地，这种相对大的泄漏或流动变化可能不利地影响例如燃烧区段处的发动机可操作性或性能。因此，需要一种壁组件，其可以减少泄漏，控制整体压降，控制或调节冷却，或改善发动机的耐久性。

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学习。

本公开的一个方面涉及一种限定热流动路径和冷流动路径的热发动机。热发动机包括壁组件，壁组件包括经由连接构件联接在一起的多个径向壁。径向壁限定通过其中的流动开口。在多个径向壁和连接构件之间限定流动腔。

在一个实施例中，壁组件进一步包括安装壁，安装壁基本上与连接构件同向地延伸。安装壁联接到热发动机的外壁。

在另一个实施例中，径向壁限定厚度，并且流动腔限定横截面面积。厚度与横截面面积的比率在0.1：1和10：1之间。

在又一个实施例中，多个径向壁包括两个以上的径向壁，径向壁包括邻近热流动路径的热侧径向壁和邻近冷流动路径的一个或多个冷侧径向壁，冷流动路径限定小于热流动路径的流体温度。在一个实施例中，在热侧径向壁与围绕热侧径向壁的内壁或外壁中的一个或多个之间限定间隙。

在又一个实施例中，壁组件的连接构件相对于径向壁被限定在70度和110度之间。

在另一个实施例中，连接构件限定流动开口。

本公开的另一方面涉及一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件。燃烧器组件包括限定燃烧室的衬里和导流器组件，导流器组件包括经由连接构件联接在一起的多个径向壁。径向壁限定通过其中的流动开口。在多个径向壁和连接构件之间限定流动腔。安装壁联接到衬里和径向壁。

在一个实施例中，多个径向壁包括两个以上的径向壁，径向壁包括邻近燃烧室的热侧径向壁。径向壁包括设置在热侧径向壁前方的一个或多个冷侧径向壁。

在另一个实施例中，径向壁限定厚度，并且流动腔限定横截面面积。厚度与横截面面积的比率在0.1：1和10：1之间。

在各种实施例中，燃烧器组件进一步包括联接到径向壁的导流器孔眼；和联接到导流器组件前方的衬里壁的隔板组件。在隔板组件、导流器组件和导流器孔眼之间限定冷流动路径。

在更多实施例中，燃烧器组件限定径向壁和衬里之间的第一间隙。在一个实施例中，第一间隙基本上被周向地限定。

在另一个实施例中，流动开口限定容积，该容积提供从冷流动路径到燃烧室的在0％和50％之间的压力损失。

在各种实施例中，热侧径向壁限定第一流动开口，第一流动开口限定在流动腔和燃烧室之间流体连通的第一容积。冷侧径向壁限定第二流动开口，该第二流动开口限定与第一容积不同的第二容积。第二流动开口限定在冷流动路径和流动腔之间流体连通的第二容积。

在一个实施例中，第一流动开口的第一容积对应于从流动腔到燃烧室的在0.1％和25％之间的压力损失。在另一个实施例中，第二流动开口的第二容积对应于从冷流动路径到流动腔的在0.1％和25％之间的压力损失。在又一个实施例中，燃烧器组件在热侧径向壁和导流器孔眼之间限定第二间隙。