燃氣渦輪發動機流調節的制作方法

燃氣渦輪發動機流調節的制作方法
【專利摘要】一種燃氣渦輪燃燒室組件（200），其包括燃料噴射器（204）、圍繞燃料噴射器（204）的整流罩定子（220）、和聯接到整流罩定子的整流罩套筒（222）。整流罩套筒（222）和整流罩定子（220）一起限定了空氣入口開口（268），并且被承載以相對于整流罩定子（220）移動以改變空氣入口開口（268）的流動區域。整流罩套筒（222）還限定了從空氣入口開口（268）朝向所述燃燒室組件的出口向下游傾斜的噴嘴（256）。傾斜的噴嘴（256）限定了與燃料噴射器（204）的出口相鄰的環形狹縮間隙（260）并且傾斜的噴嘴（256）被聯接以與整流罩套筒（222）移動以改變通過狹縮間隙（260）的流動區域。
【專利說明】
燃氣渦輪發動機流調節
技術領域
[0001]該說明書總體上涉及用于燃氣渦輪發動機的燃燒室組件。
【背景技術】
[0002]對于很多高功率應用，燃氣渦輪發動機是內燃機的優選類別。根本地，所述燃氣渦輪發動機的特征在于聯接到下游渦輪機的上游旋轉壓縮機和其之間的燃燒室。現代燃氣渦輪發動機設計的驅動因素之一是減少排放量，并且就這點而言所述燃燒室是主要的貢獻者。碳氫化合物燃料在空氣中的燃燒不可避免地產生有害的排放量，例如，氮氧化物(NOx)。NOx排放量是管理機構逐漸嚴格控制的對象。NOx排放量與燃燒火焰的溫度成比例。所述燃燒火焰溫度是包括燃料-空氣比的多個因素的產物。貧乏的燃料-空氣比傾向于產生更少的NOx排放量，然而其在保持所述燃燒火焰的穩定性方面會導致問題。因此，連續不斷地尋找新的構思以實現在穩定的燃燒火焰情況下低的NOx排放量。
【附圖說明】
[0003]圖1是示例燃氣渦輪發動機的半、側剖面圖。
[0004]圖2是三重整流罩環形燃氣渦輪燃燒室組件的透視圖。
[0005]圖3A是在圖2中示出的燃氣渦輪燃燒室組件沿線3-3截取的剖視圖。
[0006]圖3B是在圖2中示出的燃氣渦輪燃燒室組件的燃料噴射器的半、側剖面圖。
[0007]圖4A和圖4B是在圖2中示出的燃氣渦輪燃燒室組件的整流罩定子(stator)的正面透視圖和背面透視圖。
[0008]圖5A和圖5B是在圖2中示出的燃氣渦輪燃燒室組件的中心整流罩套筒的正面透視圖和背面透視圖。
[0009]圖5C是相對于燃料噴射器定位的在圖2中示出的燃氣渦輪燃燒室組件的中心整流罩套筒的半、剖面圖。
[0010]圖6是與對應的整流罩定子聯接的在圖2中示出的燃氣渦輪燃燒室組件的中心整流罩套筒的俯視圖。
[0011]圖7是相對于具有發散噴嘴出口的燃料噴射器定位的整流罩套筒的半、側剖面圖，所述整流罩套筒的特征在于帶有展開的出口的噴嘴開口。
[0012]圖8是雙重整流罩環形燃氣渦輪燃燒室組件的半、透視剖面圖。
[0013]圖9A是罐型燃氣渦輪燃燒室組件的透視圖。
[0014]圖9B是在圖9A中示出的所述罐型燃氣渦輪燃燒室組件的半、透視剖面圖。
[0015]在各個附圖中相同的參考數字和名稱指示相同的元件。
【具體實施方式】
[0016]圖1是示例燃氣渦輪發動機10的半、側剖面圖。燃氣渦輪發動機10是可以用于，例如，為噴氣式飛機提供動力的渦輪噴氣型燃氣渦輪機。然而，應理解的是在本公開中所描述的構思未如此受限，并且可以被并入到各種其他類型的燃氣渦輪發動機(例如，渦輪風扇發動機、渦輪螺旋槳發動機、渦輪軸發動機、或者工業/船用發動機)的設計中。
[0017]如圖所示，燃氣渦輪發動機10總體上促進連續的軸向燃氣流。也就是說，燃氣大體上在圖1中的箭頭所指示的軸向下游方向上流動通過發動機10。燃氣渦輪發動機10包括進氣口 12，進氣口 12接收周圍空氣14并且將所述周圍空氣引導到壓縮機16。周圍空氣14吸入通過壓縮機16的多級。離開壓縮機16的高壓空氣18引入到燃燒室100。在某些實例中，燃燒室100是圍繞發動機的主軸20的環形燃燒室或者在所述軸外徑向地定位的罐型燃燒室。
[0018]燃燒室100包括燃燒護罩102、多個燃料噴射器104、和燃燒室整流罩106。在燃燒室100處，高壓空氣18與液體碳氫化合物燃料(未示出)混合并且被點燃以產生被加熱的燃燒產物22。燃燒產物22穿過渦輪機24的多級。渦輪機24從高壓、高溫燃燒產物22中提取能量。通過渦輪機24從燃燒產物22中所提取的能量驅動壓縮機16，壓縮機16通過主軸20聯接到所述渦輪機。離開渦輪機24的廢氣26通過排出噴嘴28加速進入大氣中，以提供推力或者推進動力。
[0019]圖2是示例三重整流罩環形燃氣渦輪燃燒室組件200的弧部段的透視圖。在這個示例中，所述弧部段是不間斷環結構的一部分。在此提供完整環結構的局部視圖，以便能清楚地看到單個部件。然而，應理解的是幾個單個弧部段可以結合在一起以形成完整的環狀結構。燃燒室組件200例如可并入到燃氣渦輪發動機10中。圖3A是圖2中沿線3-3截取的燃氣渦輪燃燒室組件200的剖面圖。如圖所示，燃燒室組件200的特征在于一些燃料噴射器204和環形燃燒室整流罩206。燃料噴射器204安裝在燃料噴射器支撐結構208上。燃料噴射器支撐結構208設計為承載燃料噴射器204并且將液體或者氣體燃料供給所述燃料噴射器。每個燃料噴射器支撐結構208均承載多個燃料噴射器204。液體或者氣體燃料通過在燃料噴射器支撐結構208的內表面上形成的通道路由到燃料噴射器204。燃料傳送系統(未示出)用于從一個或多個燃料源(未示出)供給燃料到燃料噴射器204。
[0020]在一些示例中，所述燃料傳送系統是多級燃料噴射系統，其設計為將燃料獨立地供給到不同組燃料噴射器204。例如，所述燃料傳送系統可以以一個流速將燃料供給到第一組燃料噴射器204并且以不同(更小或更大)的流速將燃料供給到第二組燃料噴射器。作為另一個示例，所述燃料傳送系統可以將燃料供給到第一組燃料噴射器204，但是不供給燃料到所述第二組燃料噴射器。所述燃料傳送系統可設計為分別地控制任何數量的組的燃料噴射器204。所述燃料傳送系統的復雜性與控制組的燃料噴射器的數量成比例。
[0021]圖3B是燃料噴射器204的半、側剖面圖。在這個示例中，燃料噴射器204是外部混合鼓風液體燃料噴射器。燃料噴射器204包括終止在收斂噴嘴出口 212中的主空氣通道210。主空氣通道210的入口 214與壓縮機16的出口流體連通，并且因此接收高壓空氣的連續流。在一些示例中，主空氣通道210包括旋流器元件，所述旋流器元件設計為在主空氣流離開出口212之前將旋轉流動模式給予主空氣流。
[0022]環形燃料通道216環繞主空氣通道210。所述燃料通道入口通向對應的燃料噴射器支撐結構208的燃料供給通道。燃料通道216軸向地向下游延伸到圍繞主空氣通道出口 212的窄的環形出口 218。出口218起“預制膜器(prefilmer)”的作用，其將所述液體燃料鋪展成薄膜。在一些示例中，燃料通道216包括旋流器元件，所述旋流器元件設計為在所述液體燃料離開燃料通道出口 218之前將旋轉流動模式給予所述液體燃料。
[0023]盡管示出并描述了外部混合燃料噴射器，但是應理解的是其他類型的燃料噴射器也包含在本公開的范圍內。例如，可以使用內部混合單一燃料噴射器、混合燃料噴射器和/或其他類型的燃料噴射器。
[0024]參照回到圖2和圖3A，燃燒室整流罩206促進液體燃料和來自燃料噴射器204的空氣噴射物與次級旋轉空氣流的混合。所述混合包含在所述主空氣流、所述液體燃料的環形膜、和所述次級空氣流之間的剪切相互作用。所述混合導致剛好在主燃燒區的上游處所述液體燃料霧化為燃料液滴的薄霧，所述燃料-空氣混合物在所述主燃燒區中點燃。所述次級旋轉空氣流稀釋了所述燃料-空氣比并且將旋轉運動給予來自燃料噴射器204的噴射物(或者增大來自燃料噴射器204的噴射物的旋轉運動)。所述旋轉運動尤其導致改善的火焰穩定性和改善的混合。
[0025]燃燒室整流罩206包括一些整流罩定子220、安裝在每個燃料噴射器204上的一個整流罩定子、以及由所述一些整流罩定子所承載的環形整流罩套筒222。整流罩定子220固定地安裝到由支撐結構208所承載的燃料噴射器204。因此，整流罩定子220和燃料噴射器204相對于整流罩套筒222被保持在固定的位置中。整流罩套筒222包括內部套筒222a、中心套筒222b和外部套筒222c。每個整流罩套筒222a、222b和222c均是帶有徑向表面的獨立的環狀結構，所述徑向表面輪廓形成為在徑向相鄰的整流罩套筒旁邊配合。整流罩套筒222a、222b和222c與燃料噴射器204的相應組和對應的整流罩定子220對準。整流罩套筒222a、222b和222c可以用于由促進所述次級空氣流通過各個整流罩套筒的獨立調節，使得空氣流能夠分級(staging)。調節所述次級空氣流可以作為控制變量使用以獲得在進入所述主燃燒區的所述燃料-空氣混合物中的各種特性(例如，燃料-空氣比)。
[0026]圖4A和圖4B是整流罩定子220的正面透視圖和背面透視圖。如所示的，整流罩定子220是具有圓形后壁224的中空圓柱形結構，所述中空圓柱形結構軸向向外地延伸一側壁226 ο后壁224限定用于接收對應的燃料噴射器204的中心開口 228。側壁226界定了整流罩定子220的中空內表面。側壁226的外表面限定直立肋230和凹進的槽232的交替的周向圖案。肋230和槽232從靠近后壁224的外邊緣的表面233軸向地延伸到在側壁226的向前緣處的遠端229。槽232由在相鄰的肋230之間的開放空間和側壁226的凹進的底表面(floorsurface)234限定。肋230示出斜的側表面236，斜的側表面236可以是平的或者彎曲的。
[0027]圖5A和圖5B是中心整流罩套筒222b的正面透視圖和背面透視圖。圖5C是相對于燃料噴射器204定位的中心整流罩套筒222b的剖面圖。中心整流罩套筒222b的特征在于多個噴嘴開口 238。所示出的噴嘴開口 238是具有入口室240的收斂發散型噴嘴，入口室240收斂到窄的喉部242，窄的喉部242通向擴展的圓錐形出口室244。入口室240由圓形側壁246限定。側壁246的背面部分限定了指248和插槽250的交替的周向圖案。指248和插槽250從側壁246的基部表面252軸向地延伸到在側壁246的向后緣處的遠端254。由在相鄰的指248之間的開放空間所限定的插槽250是穿過側壁246的整個厚度的通孔。指248具有與整流罩定子220的肋230的斜的側表面236互補的斜的側表面251。
[0028]入口室240的向前部分是圓錐狀的區域，所述圓錐形區域呈現收斂的內表面256。內表面256與燃料噴射器204的圓錐狀的出口的收斂外表面258協作，從而限定了在所述表面之間的狹縮間隙(pinch gap)260。狹縮間隙260定位于喉部242的上游中心整流罩套筒222b包括從出口室244的出口剝回的外唇262。外唇262是輪廓形成為與相鄰的內部整流罩套筒222a和外部整流罩套筒222c的外唇相匹配。因此，整流罩套筒222a、222b和222c均設計為像拼圖塊一樣彼此互相滑動接觸地裝配在一起。
[0029]圖6是與對應的整流罩定子220聯接在一起的中心整流罩套筒222b的俯視圖。如所示，整流罩定子220的肋230和槽232與中心整流罩套筒222b的指248和插槽250形成互相鎖定的指形接合263。也就是說，整流罩定子220的肋230由中心整流罩套筒222b的插槽250接收，并且中心整流罩套筒222b的指248由整流罩定子222的槽232接收。中心整流罩套筒222b的指248安設在整流罩定子220上的槽232的底表面234上，并且指248和肋230的互補的側表面251和236處于滑動接觸。因此，允許中心整流罩套筒222b在軸向方向上相對于整流罩定子220運動，但是禁止其在所有其他方向上的運動。
[0030]如所示，指形接合263保持部分地開放，留下在整流罩定子220的肋230的端229和中心整流罩套筒222b的側壁表面252之間的徑向間隙264，以及在整流罩套筒222b的指248的端254和整流罩定子220的后壁表面233之間的徑向間隙266。徑向間隙266通向中心整流罩套筒222b的入口室240。徑向間隙266作為一個集體形成了用于接收空氣的次級流的徑向空氣入口 268，所述次級空氣流被添加到所述液體燃料和離開燃料噴射器204的主空氣流。指248和肋230的斜的側表面251和236導致徑向間隙266相對于整流罩定子220和中心整流罩套筒222b的圓形側壁的切平面是成角度的。成角度的徑向間隙266將旋轉運動給予所述次級空氣流。
[0031]可以通過相對于固定的整流罩定子220移動中心整流罩套筒222b來增大或減小徑向間隙266的開放區域。移動中心整流罩套筒222b遠離整流罩定子220增大了徑向間隙266的軸向尺寸并且因此增大了所述徑向間隙的開放區域。另一方面，朝向整流罩定子222移動中心整流罩套筒222b減小了徑向間隙266的軸向尺寸并且因此減小了所述徑向間隙的開放區域。增大或者減小徑向間隙266的所述開放區域調節了空氣入口 268的流動區域，并且因此調節了所述次級空氣流的流速。當徑向間隙266具有更多的開放區域時，空氣入口 268的整體流動區域更大并且所述次級空氣流的所述流速更快，反之亦然。
[0032]圖7是相對于燃料噴射器282定位的整流罩套筒280的半、側剖面圖。在這個示例中，燃料噴射器282設置有發散噴嘴出口 284。整流罩套筒280的噴嘴開口 286的特征在于容納燃料噴射器282的發散噴嘴出口 284的展開的出口 288。燃料噴射器282的發散噴嘴出口284和整流罩套筒280的展開的出口 288—起限定了狹縮間隙290。
[0033]另外，再次參照圖5C，中心整流罩套筒222b相對于固定的燃料噴射器204的軸向運動調節了狹縮間隙260的流動區域；當所述中心整流罩套筒被移動遠離所述燃料噴射器時，所述狹縮間隙變寬；并且當所述中心整流罩套筒朝向所述燃料噴射器被移動時，所述狹縮間隙變窄。空氣入口 268的流動區域和狹縮間隙260的流動區域的調節同時且成比例地完成或者“同步”實現。同步調節空氣入口 268和狹縮間隙260維持了在所述次級空氣流的流速、所述次級空氣流的旋轉強度、以及在所述次級空氣流和所述液體燃料和來自燃料噴射器204的主空氣流噴射物之間的剪切相互作用之間的平衡。當空氣入口 268和狹縮間隙260更小時，所述次級空氣的流速更小。另一方面，當空氣入口 268和狹縮間隙260更大時，次級空氣流的所述流速更大。在任何情況下，空氣流的旋轉強度以及與燃料的剪切相互作用均是平衡且最大化的。
[0034]內部整流罩套筒222a和外部整流罩套筒222c起到與中心整流罩套筒222b相同的作用。各個整流罩套筒222a、222b和222c均能相對于固定的整流罩定子220和燃料噴射器204獨立地移動以局部調節進入主燃燒區的燃料-空氣混合物。在這個示例中，內部整流罩套筒222a調節來自沿所述燃燒室的內徑布置的燃料噴射器204的燃料-空氣混合物;外部整流罩套筒222c調節來自沿所述燃燒室的外徑布置的燃料噴射器204的所述燃料-空氣混合物；以及中心整流罩套筒222b調節在內部整流罩套筒222a和外部整流罩套筒222c之間布置的燃料噴射器的燃料-空氣混合物。當獨立地控制所述整流罩套筒時，整流罩套筒222a、222b和222c可用于實現在所述燃燒室的徑向方向上的梯度燃料-空氣比。
[0035]圖8是雙重整流罩環形燃氣渦輪燃燒室組件300的半、透視剖面圖。燃燒室組件300類似于燃燒室組件200。然而，在這個示例中，燃燒室組件300包括兩個整流罩套筒(與三個相對照)，第一整流罩套筒322a和第二整流罩套筒322b，第一整流罩套筒322a與沿所述燃燒室的外徑布置的燃料噴射器304對準，并且第二整流罩套筒322b與沿所述燃燒室的內徑的燃料噴射器對準。第一整流罩套筒322a和第二整流罩套筒322b具有與定子320相反的獨立的軸向運動。
[0036]另外，噴嘴套筒322a和322b的每個均具有兩組軸向地間隔開的次級可調節的空氣流開口 269a和269b。所述開口中的一組可以具有側表面，所述側表面能是平的或者彎曲的并且以與另一組相對的角度傾斜，從而形成與另一組的空氣旋轉方向相對的空氣旋轉方向。
[0037]圖9A是罐型燃氣渦輪燃燒室組件400的透視圖。圖9B是在圖9A中示出的燃氣渦輪燃燒室組件400的半、透視剖面圖。燃燒室組件400類似于上面所描述的燃燒室組件200。在這個示例中，燃料噴射器404、整流罩定子420和整流罩套筒422a、422b和422c布置在小型自給式(self-contained)單元中。燃燒室組件400由燃燒護罩402遮蓋。類似于燃燒室組件300，整流罩套筒422a、422b和422c的每個均可獨立地被控制以調節局部燃料-空氣混合物。在一些應用中，多個罐型燃燒室組件400圍繞主軸而布置，并且它們共有的廢氣進給到渦輪機24。
[0038]下述討論將涉及用于控制如上所述的燃料燃燒室組件的技術的兩個具體的示例。為方便討論，將參照燃氣渦輪發動機10和燃燒室組件200來描述所述示例。然而，這些示例僅僅為了說明性目的而提供并且不應被理解為以任何方式限制本公開。
[0039]示例I
在這個示例中，燃氣渦輪發動機10在低功耗狀態(例如，啟動狀態或者閑置狀態)下操作。因此，提供給燃料噴射器204的液體燃料的流速相對較低。為了保持穩定的燃燒，所述燃料-空氣比，在整個燃燒室100上是恒定的同時，可以在所述燃燒室的特定區域處為局部富含的。在一個示例中，與外部整流罩套筒222c對準的燃料噴射器204為臨時地不可操作的，使得液體燃料的全部流量被傳送到與內部整流罩套筒222a和中心整流罩套筒222b對準的燃料噴射器。為了增大由可操作的噴射器所提供的局部燃料-空氣比，通過朝向固定的整流罩定子220和燃料噴射器204移動內部整流罩套筒222a和中心整流罩套筒222b，來降低次級空氣的流速。為了補償通過內部整流罩套筒222a和中心整流罩套筒222b的減少的次級空氣流，通過移動外部整流罩套筒222c(其與不可操作的燃料噴射器對準)遠離整流罩定子220和燃料噴射器204，成比例地增加通過所述外部整流罩套筒的次級空氣流。
[0040]示例2 在這個示例中，燃氣渦輪發動機10在高功耗狀態下操作。因此，提供到燃料噴射器204的液體燃料的流速相對較高。在這種情況下，為了管理在渦輪機24上的熱應力，沿燃燒室100的徑向方向形成了燃料-空氣比梯度，其中，最高燃料-空氣比在所述燃燒室的內徑附近，并且最低燃料-空氣比在所述燃燒室的外徑附近。這個構造提供了最高溫度燃燒產品22將被傳送到渦輪機葉片的外部，并且最低溫度燃燒產品將被傳送到所述渦輪機葉片的內部(或者“根部(root)”)。這個燃料-空氣比梯度通過下述實現:移動內部整流罩套筒222a遠離固定的整流罩定子220和燃料噴射器204以增大通過所述內部整流罩套筒的次級空氣的流速，同時朝向所述整流罩定子和燃料噴射器移動外部整流罩套筒222c以成正比地減少通過所述外部整流罩套筒的次級空氣的流量。
[0041]也能夠實現其他的實施方式。例如，在可變幾何形狀的燃氣渦輪發動機中，所述燃燒室組件的所述可調節的整流罩套筒可被操作以匹配由所述壓縮機提供的不同級別的空氣流。從而，確保了隨著流動路徑幾何形狀變化，針對發動機重新調整所述燃燒室組件的尺寸。在這樣的應用中，所述整流罩套筒可以一致地軸向向前或向后地移動以增大或減小通過所述燃燒室的全部空氣流來匹配所述壓縮機。
[0042]在整個說明書和權利要求書中所使用的術語例如“前”、“后”、“頂部”、“底部”、“在……上”、“在……上方”和“在……之下”是為了描述所述系統的各種部件和在本文中描述的其他元件的相對位置。類似地，使用任何水平的或者豎直的術語來描述元件是為了描述所述系統的各種部件和在本文中描述的其他元件的相對方向。除非另有明確規定，使用這樣的術語不表示所述系統或者任何其他部件相對于地球引力的方向或者地球表面的特定位置或者特定方向，或者所述系統或者其他元件可以在操作、制造、和運輸期間被定位在其中的其他特定位置或者方位。
[0043]已經描述了本發明的多個實施例。然而，將理解的是在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，可以做出各種修改。
【主權項】
1.一種燃氣渦輪燃燒室組件，其包括: 燃料噴射器； 圍繞所述燃料噴射器的整流罩定子； 整流罩套筒，所述整流罩套筒聯接到所述整流罩定子并且限定: 空氣入口開口，所述空氣入口開口由所述整流罩套筒和所述整流罩定子限定，所述整流罩套筒被承載以相對于所述整流罩定子移動并且隨所述整流罩套筒移動而改變所述空氣入口開口的流動區域；以及 噴嘴，所述噴嘴從所述空氣入口開口朝向所述燃燒室組件的出口向下游傾斜并且限定了與所述燃料噴射器的出口相鄰的環形的狹縮間隙，所述傾斜的噴嘴被聯接以與所述整流罩套筒一起移動并且隨所述整流罩套筒移動而改變通過所述狹縮間隙的流動區域。2.根據權利要求1所述的燃燒室組件，其中，所述傾斜的噴嘴收斂到在自所述狹縮間隙的下游之下的點處的喉部混合區域。3.根據權利要求1所述的燃燒室組件，其中，所述傾斜的噴嘴發散以容納所述燃料噴射器出口的展開的表面。4.根據權利要求1所述的燃燒室組件，其中，所述燃料噴射器、所述整流罩定子和所述整流罩套筒沿共用軸線定位，并且所述空氣入口開口定向在相對于所述共用軸線的徑向方向上。5.根據權利要求4所述的燃燒室組件，其中，所述空氣入口開口包括有角度的空氣旋流器側表面。6.根據權利要求1所述的燃燒室組件，其中，所述整流罩套筒通過指形結合聯接裝置被聯接到所述整流罩定子，所述空氣入口包括在所述指形接合中的徑向間隙。7.根據權利要求6所述的燃燒室組件，其中，所述指形接合包括一組在所述整流罩定子上形成的交替的肋和槽以及互相鎖定的一組在所述整流罩套筒上形成的交替的指和插槽。8.根據權利要求1所述的燃燒室組件，其中，所述燃料噴射器包括多個燃料噴射器中的一個，并且所述整流罩定子包括與相應的燃料噴射器成對的多個整流罩定子中的一個，以及 其中，所述整流罩套筒聯接到所述多個整流罩定子，所述整流罩套筒和各個整流罩定子一起限定了相應的空氣入口開口。9.根據權利要求1所述的燃燒室組件，其進一步包括: 第二燃料噴射器； 圍繞所述第二燃料噴射器的第二整流罩定子； 第二整流罩套筒，所述第二整流罩套筒聯接到所述第二整流罩定子并且限定了: 第二空氣入口開口，所述第二空氣入口開口由所述第二整流罩套筒和所述第二整流罩定子限定，所述第二整流罩套筒被承載以相對于所述第二整流罩定子移動并且隨所述第二整流罩套筒移動而改變所述第二空氣入口開口的流動區域;以及 第二噴嘴，所述第二噴嘴從所述第二空氣入口開口朝向所述燃燒室組件的所述出口向下游傾斜并且限定了與所述第二燃料噴射器的出口相鄰的第二環形的狹縮間隙，所述第二傾斜的噴嘴被聯接以與所述第二整流罩套筒一起移動并且隨所述第二整流罩套筒移動而改變通過所述第二狹縮間隙的流動區域。10.根據權利要求9所述的燃燒室組件，其中，所述第二整流罩套筒與第一整流罩套筒徑向相鄰地定位。11.根據權利要求9所述的燃燒室組件，其中，所述第二整流罩套筒聯接到第一整流罩套筒的凸緣。12.根據權利要求9所述的燃燒室組件，其中，所述第二整流罩套筒被承載以獨立于第一整流罩套筒移動。13.根據權利要求9所述的燃燒室組件，其中，所述第二整流罩套筒被承載以在至少一個軸向方向上與第一整流罩套筒一致地移動。14.根據權利要求13所述的燃燒室組件，其中，所述第二整流罩套筒被承載以在至少一個軸向方向上獨立于所述第一整流罩套筒移動。15.根據權利要求9所述的燃燒室組件，其中，所述第二燃料噴射器聯接到不同于第一燃料噴射器的燃料源。16.一種操作燃氣渦輪組件的方法，所述方法包括: 弓I導從燃料噴射器噴射出的軸向燃料流到可移動的整流罩套筒的收斂噴嘴喉部，所述整流罩套筒附接到整流罩定子，所述整流罩定子固定地被安裝到所述燃料噴射器； 引導從所述燃料噴射器噴射出的主軸向燃氣流朝向所述噴嘴喉部； 接收來自入口開口的次級徑向燃氣流，所述入口開口由將所述整流罩套筒附接到所述整流罩定子的聯接裝置限定； 通過與所述燃料噴射器的出口相鄰的環形狹縮間隙，將所述次級空氣流引導至所述噴嘴喉部以與所述軸向燃料流和所述主軸向燃氣流混合;以及 通過相對于所述整流罩定子和燃料噴射器軸向地移動所述整流罩套筒，同時地改變通過所述入口開口和所述狹縮間隙的流動區域。17.根據權利要求16所述的方法，其中，同時地改變通過所述入口開口和所述狹縮間隙的流動區域包括成比例地改變通過所述入口開口和所述狹縮間隙的所述流動區域。18.根據權利要求16所述的方法，其進一步包括改變提供到所述燃料噴射器的燃料的流速，以及 其中，通過所述入口開口和所述狹縮間隙的所述流動區域響應于所述燃料的所述流速的改變而改變。19.根據權利要求16所述的方法，其進一步包括改變提供到所述燃料噴射器的所述主燃氣流的流速，以及 其中，通過所述入口開口和所述狹縮間隙的所述流動區域響應于所述主燃氣流的所述流速的改變而改變。20.根據權利要求16所述的方法，其進一步包括在通過所述狹縮間隙引導所述次級空氣流之前將旋轉運動給予所述次級空氣流。21.根據權利要求16所述的方法，其進一步包括通過相對于第二整流罩定子和第二燃料噴射器軸向地移動第二整流罩套筒，同時地改變通過第二入口開口和第二狹縮間隙的流動區域， 其中通過所述第二入口開口和所述第二狹縮間隙的所述流動區域獨立于通過第一入口開口和第一狹縮間隙的所述流動區域而改變。22.一種燃氣渦輪發動機，其包括: 壓縮機； 燃燒室組件，所述燃燒室組件流體地聯接到所述壓縮機，并且所述燃燒室組件包括: 燃料噴射器； 圍繞所述燃料噴射器的整流罩定子； 整流罩套筒，所述整流罩套筒聯接到所述整流罩定子并且限定 空氣入口開口，所述空氣入口開口由所述整流罩套筒和所述整流罩定子限定，所述整流罩套筒被承載以相對于所述整流罩定子移動并且隨所述整流罩套筒移動而改變所述空氣入口開口的流動區域；以及 噴嘴，所述噴嘴從所述空氣入口開口朝向所述燃燒室組件的出口向下游傾斜并且限定了與所述燃料噴射器的出口相鄰的環形的狹縮間隙，所述傾斜的噴嘴被聯接以與所述整流罩套筒移動并且隨所述整流罩套筒移動而改變通過所述狹縮間隙的流動區域;以及渦輪機，所述渦輪機流體地聯接到所述燃燒室組件。
【文檔編號】F23R3/26GK105899878SQ201380078939
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2013年6月18日
【發明人】F.P.李, H.C.蒙吉亞, K.M.塔奇納, C-M.李, D.L.布爾贊
【申請人】伍德沃德有限公司