专利名称：用于燃气涡轮发动机中的流动控制的系统和方法
技术领域：
本文中公开的本主题涉及燃烧系统，且更具体地涉及燃气涡轮发动机内的流动控制。
背景技术：
各种燃烧系统包括燃烧室，在其中燃料和空气燃烧以生成热气体。例如，燃气涡轮发动机可包括一个或多个燃烧室，这些燃烧室构造成接收来自压缩器的压缩空气、将燃料喷射到压缩空气内并生成热燃烧气体以驱动涡轮发动机。每个燃烧室均可包括一个或多个燃料喷嘴、在燃烧衬套内的燃烧区、包围燃烧衬套的流动套筒、以及气体过渡管道。来自压 缩器的压缩空气通过燃烧衬套与流动套筒之间的间隙流向燃烧区。结构可布置在该间隙中以容纳各种构件，诸如联焰管、火焰探测器等。不幸的是，流动扰动可能在压缩空气经过此类结构时被创造，从而降低燃气涡轮发动机的性能。
发明内容
下文归纳了范围与原始主张权利的发明相称的某些实施例。这些实施例并不意图限制主张权利的发明的范围，而是相反，这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要概述。实际上，本发明可包括可与下文陈述的实施例类似或不同的各种形式。在第一实施例中，一种系统包括燃气涡轮燃烧器，该燃烧器包括绕燃烧区域布置的燃烧衬套、绕燃烧衬套布置的流动套筒、在燃烧衬套与流动套筒之间的空气通路以及在燃烧衬套与流动套筒之间的结构。该结构阻碍(obstruct)通过空气通路的空气流。该燃气涡轮燃烧器还包括布置成邻近该结构的尾流减小装置。该尾流减小装置将流引导到该结构下游的尾流区域内。在第二实施例中，一种系统包括构造成减小阻碍燃气涡轮发动机的气流的结构下游的尾流区域中的尾流的涡轮尾流减小装置。该涡轮尾流减小装置包括构造成包围该结构的流动控制壁、构造成将气流的一部分吸入在流动控制壁与该结构之间的中间通路内的上游开口、以及构造成将该气流的一部分排出到尾流区域内的下游开口。在第三实施例中，一种方法包括减小阻碍在燃气涡轮燃烧器的燃烧衬套与流动套筒之间的空气流的结构下游的尾流区域中的尾流。减小尾流包括将来自上游开口的空气流的一部分重新引导通过中间通路并经下游开口引出到尾流区域内。
当参考附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，其中，全部附图中同样的附图标记始终表示同样的零件，其中图I是具有燃烧器的涡轮系统的实施例的框图；图2是如图I中所示的涡轮系统的实施例的侧剖面视图，进一步示出了燃烧器的细节；
图3是如图2中所示的燃烧器的实施例在线3-3内截取的局部截面侧视图，示出了尾流减小装置；图4是沿图3的线4-4截取的尾流减小装置和多个燃料喷射器的实施例的截面顶视图；图5是尾流减小装置的实施例的截面顶视图；图6是尾流减小装置的实施例的截面顶视图；图7是如图3的线7-7所示的，尾流减小装置的实施例的开口的侧视图；图8是如图3的线7-7所示的，尾流减小装置的实施例的开口的侧视图；图9是如图3的线7-7所示的，尾流减小装置的实施例的开口的侧视图；并且
图10是如图3的线7-7所示的，尾流减小装置的实施例的开口的侧视图。零件列表10涡轮系统11燃气涡轮发动机12燃料喷嘴14燃料供给16燃烧器18 涡轮20排气出口22 轴24压缩器26进气道28 负载34 端盖36 头端38燃烧室40燃烧外壳42燃烧衬套44流动套筒46中空环形空间48过渡件50 箭头60上游侧62下游侧64压缩空气流66 结构67尾流区域68 火焰70外部部分71尾流减小装置
72流动控制壁73流动控制壁与结构之间的距离74上游开口75上游高度76下游开口
·
77下游高度78空气流的一部分79中间通路80径向距离82下游空气流84燃料喷射器85 帽86 燃料88燃料歧管90燃料开口92空气-燃料混合物106上游宽度108下游宽度110 第一流111 第二流112空气流的旁路部分114 第一壁部116 第一侧118 第二壁部120 第二侧130 长度
具体实施例方式下文将描述本发明的一个或多个特定实施例。为了尽量提供对这些实施例的简明描述，说明书中可能未描述实际实施方案的全部特征。应该理解，在任何此类实际实施方案的开发过程中，与在任何工程或设计项目中一样，必须做出许多针对实施方案的决定以实现开发者的特定目标，例如服从于可能因实施方案而异的系统相关和商业相关的约束。此夕卜，应该理解，此类开发努力可能复杂且耗时，但尽管如此，对于受益于此公开的普通技术人员来说将是例行的设计、生产和制造任务。当介绍本发明的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述的”意图
表示存在一个或多个元件。词语“包含”、“包括”和“具有”意图为包括性的且表示可存在除所列元件以外的额外元件。如下文详细所述，所公开的实施例提供了用于减小在阻碍气流的结构下游的尾流区域内的尾流的系统和方法。例如，该结构可阻碍燃气涡轮发动机的燃气涡轮燃烧器的燃烧衬套与流动套筒之间的空气流。尾流减小装置可布置成邻近(或部分包围)结构并且将流引导到该结构下游的尾流区域内。该尾流减小装置可包括上游开口和下游开口。上游开口可构造成将气流的一部分吸入在尾流减小装置与该结构之间的中间通路内。下游开口可构造成将气流的一部分排出到尾流区域内。在所公开的实施例中，该结构下游的尾流主要被填充有较高速率的流体，即从下游开口排出的气流部分。利用排出气流填充尾流有助于减小尾流的尺寸和形成。此外，可在关键性的位置使用边界层鼓风，以延迟流动分离并减小尾流的侧向扩展。减小该结构下游的尾流区域中的尾流可提供若干益处。例如，在该结构下游喷射的燃料可卷入尾流内。燃料可在尾流中聚集并导致火焰保持，从而降低燃气涡轮发动机的性能。此外，尾流的存在可引起跨燃烧衬套的较高压降。当前公开的实施例采用尾流减小装置来减小尾流并避免了其它尾流减小方法的缺点。例如，使用该尾流减小装置可减小火焰保持的可能性，提高燃气涡轮发动机性能，并降低跨燃烧衬套的压降。此外，该尾流减小装置可更廉价、更简单、更易于制造和安装，并且比其它尾流减小方法更可靠。因此，所公开的尾流减小装置的使用尤其很好地适合于减小在燃气涡轮发动机和其它燃烧系统中的尾流。图I是具有燃气涡轮发动机11的涡轮系统10的实施例的框图。如下文详细所述，
所公开的涡轮系统10采用具有改进的设计的一个或多个燃烧器16来减小燃烧器16的空气供给通路内的尾流。涡轮系统10可使用液体或气体燃料，例如天然气和/或合成气体来驱动涡轮系统10。如图所示，一个或多个燃料喷嘴12吸入燃料供给14，使燃料与空气部分混合，并将燃料和空气混合物分配到燃烧器16内，在燃烧器16中，燃料与空气之间发生进一步的混合。空气-燃料混合物在燃烧器16内的腔室中燃烧，从而创造热加压排气。燃烧器16引导排气通过涡轮18朝向排气出口 20。随着排气经过涡轮18，气体推动涡轮叶片以旋转沿涡轮系统10的轴线的轴22。如图所示，轴22连接到涡轮系统10的各种构件，包括压缩器24。压缩器24还包括联接到轴22的叶片。随着轴22旋转，压缩器24内的叶片也旋转，从而压缩空气，空气来自进气道26通过压缩器24并进入燃料喷嘴12和/或燃烧器16。轴22还可连接到负载28，其例如可以是车辆或静止负载，诸如发电厂中的发电机或飞行器上的推进器。负载28可包括能够由涡轮系统10的旋转输出驱动的任何适当装置。图2是如图I中所示的燃气涡轮发动机11的燃烧器16的实施例的剖面侧视图。如图所示，一个或多个燃料喷嘴12位于燃烧器16内部，其中每个燃料喷嘴12构造成在将空气、燃料或空气-燃料混合物向燃烧器16内喷射的上游在燃料喷嘴12的中间壁或内壁内部分地预混空气和燃料。例如，每个燃料喷嘴12可将燃料转移到空气通路内，从而使燃料的一部分与空气部分混合，以减小高温区和氮氧化物(NOx)排放。另外，燃料喷嘴12可以以用于最佳燃烧、排放、燃料消耗和功率输出的适当比例将燃料-空气混合物15喷射到燃烧器16内。如图2所示，多个燃料喷嘴12在燃烧器16的头端36附近附接到端盖34上。压缩空气和燃料经端盖34和头端36被弓I导到燃料喷嘴12的每一个中，燃料喷嘴12将燃料-空气混合物15分配到燃烧器16的燃烧室38内。燃烧室38或燃烧区域通常由燃烧外壳40、燃烧衬套42和流动套筒44限定。如图2所示，流动套筒44绕燃烧衬套42布置。在某些实施例中，流动套筒44和燃烧衬套42彼此共轴，以限定中空环形空间46或环形空气通路，该中空环形空间46或环形空气通路可使空气47能够通过以用于冷却并用于进入头端36和燃烧室38。如下文所述，一个或多个尾流减小装置可布置在中空环形空间46中，以减小与空间46中的突出结构相关联的尾流。例如，尾流减小装置可部分地包围突出结构，以将气流导引到尾流区域内，并从而利用空气流填充尾流区域，以减小尾流。以这种方式，尾流减小装置有助于改进尾流减小装置下游的流动、空气-燃料混合和燃烧。例如，在尾流减小装置的下游，燃料喷嘴12将燃料和空气喷射到燃烧室38内，以生成热燃烧气体，热燃烧气体然后经过渡件48流到涡轮18，如箭头50所示。燃烧气体然后如上所述驱动涡轮18的旋转。图3是如图2中所示的燃烧器16的实施例在线3-3内截取的局部截面侧视图。如图所示，燃烧器16包括接收压缩空气流64的上游侧60以及将压缩空气流64输出到头端36的下游侧62。特别地，空气流64进入环形空间46的上游侧60。从上游侧60向下游移动，结构66在燃烧衬套42与流动套筒44之间延伸。结构66阻碍流经环形空间46的空气流64，从而在位于结构66下游的尾流区域67内创造尾流。尾流区域67是由结构66周围的包围流体流导致的、紧跟结构66后面的循环流区域。结构66可包括但并不限于联焰 管、火焰探测器、火花塞、凸台、垫片、压力探针、延迟贫喷射器(late lean injector)、传感器或可在燃烧器16的环形空间46内找到并且能够阻碍空气流64的任何类似物体。在所示的实施例中，结构66对应于联焰管，该联焰管在燃烧器16与燃气涡轮发动机11的另一燃烧器之间延伸。在其它实施例中，结构66可对应于类似于联焰管的其它内部流动通路。尽管以下讨论将结构66称为联焰管，但在各种实施例中，结构66可对应于以上所列的结构66的实例中的任何。回到图3，来自其它燃烧器的火焰68经联焰管66的外部部分70引导到燃烧器16，以点燃燃烧室38中的空气-燃料混合物。尾流减小装置71可布置成邻近联焰管66，以减小联焰管66下游的尾流区域67内的尾流。特别地，尾流减小装置71可包括绕联焰管66布置的流动控制壁72或隔板。流动控制壁72与联焰管66偏离距离73。可调节距离73，以提供从联焰管66延伸的尾流的所需减小。在某些实施例中，流动控制壁72可在联焰管66周围从联焰管66的上游侧60延 伸(例如弯曲)到其下游侧62。联焰管66的上游侧60还可称为前缘或前端。类似地，联焰管66的下游侧62还可称为后缘或后端。尾流减小装置71还包括吸入空气流64的一部分的上游开口 74。上游开口 74由上游高度75限定，可调节该上游高度75，以提供从联焰管66延伸的尾流的所需减小。另外，尾流减小装置71包括将空气流64的一部分排出到联焰管66下游的尾流区域67内的下游开口 76。下游开口 76由下游高度77限定，该下游高度77可以与上游开口 74的上游高度75相同，或者可以不相同。可调节下游开口 76的下游高度77，以实现从联焰管66延伸的尾流的所需减小。另外，在某些实施例中，上游高度75和/或下游高度77可与燃烧衬套42与流动套筒44之间的径向距离80大致相同。换言之，上游开口 74和下游开口 76可延伸环形空间46的距离80。此外，如下文详细所述，某些实施例可包括多个上游开口 74和下游开口 76。当气流64遇到尾流减小装置71时，空气流64的一部分78经上游开口 74进入。气流64的剩余部分旁路尾流减小装置71。空气流64的一部分78然后进入位于上游开口74与下游开口 76之间的中间通路79。中间通路79可被限定在联焰管66与尾流减小装置71或流动控制壁72之间。在某些实施例中，布置成绕联焰管66的流动控制壁72限定中间通路79。因此，流动控制壁72包括上游开口 74和下游开口 76。部分78然后经下游开口76排出并填充尾流区域67。经下游开口 76排出的部分78可与旁路尾流减小装置71的空气流64的剩余部分联合，以在从联焰管66延伸的尾流区域67内形成下游空气流82。特别地，尾流减小装置71可减小下游空气流82中的尾流。在某些实施例中，下游空气流82可遇到布置在联焰管66下游的一个或多个燃料喷射器84、燃烧衬套42和流动套筒44。特别地，燃料喷射器84可位于由帽85形成的环形件中。在某些实施例中，燃料喷射器84可为将燃料86的一部分喷射到燃料喷嘴12上游的下游空气流82内的四元喷射器(quaternary injector)。燃料86可经燃料歧管88携带到燃料喷射器84。在某些实施例中，一个或多个燃料开口 90可在燃料喷射器84中布置成面朝燃烧器16的下游侧62。燃料86可与下游空气流82混合，以形成然后流到燃料喷嘴12的空气-燃料混合物92。图4是图3中尾流减小装置71和燃料喷射器84的实施例沿标记为4_4的线的顶截面视图。如图4中所示，上游开口 74由上游宽度106限定。类似地，下游开口 76由下游宽度108限定。可调节上游宽度106和下游宽度108，以实现下游空气流82中的尾流的所需减小。在某些实施例中，上游宽度106和下游宽度108可以彼此相等或不同。在所示实 施例中，尾流减小装置71和联焰管66两者均具有圆截面形状。在其它实施例中，如下文详细所述，尾流减小装置71和/或联焰管66可具有其它截面形状，例如椭圆、渐缩、空气动力学或翼型形状。另外，在所示的实施例中，联焰管66同心地位于尾流减小装置71内。换言之，尾流减小装置71和联焰管66大体彼此共轴。因此，当尾流减小装置71和联焰管66两者均具有圆截面形状时，偏离距离73可以在联焰管66周围一直大致相同。在其它实施例中，尾流减小装置71和/或联焰管66可以彼此不共轴。如图4所示，空气流64的一部分78进入上游开口 74。在到达联焰管66时，部分78在中间通路79中分为第一流110和第二流111。第一流110和第二流111在下游开口76附近联合。在某些实施例中，多于一个联焰管66可位于尾流减小装置71内。在此类实施例中，第一流110和第二流111可在联焰管66中的每一个周围存在。如图4所示，并非所有空气流64都进入尾流减小装置71的第一开口 74。而是，空气流64的旁路部分112在尾流减小装置71的中间通路79周围流动并旁路该中间通路79。旁路部分112可与离开下游开口 76的部分78联合而形成下游空气流82。因此，旁路部分112和经下游开口 76离开的部分78可联合，以填充联焰管66下游的尾流区域67，从而减小流动分离并减小尾流的侧向展开。换言之，在无尾流减小装置71的情况下，尾流区域67可包括低速率流体，而部分78和旁路部分112可为较高速率流体。回到图4中所示的中间通路79，流动控制壁72包括布置成邻近联焰管66的第一侧116的第一壁部114。类似地，流动控制壁72包括布置成邻近联焰管66的第二侧120的第二壁部118。联焰管66的第一侧116和第二侧120彼此相对。第一壁部114在联焰管66的第一侧116上在上游开口 74与下游开口 76之间延伸。类似地，第二壁部118在联焰管66的第二侧120上在上游开口 74与下游开口 76之间延伸。在所示的实施例中，第一壁部114和第二壁部118从上游开口 74朝下游开口 76沿第一流110和第二流111首先发散并且然后朝彼此会聚(例如发散-会聚表面)。当空气流的一部分78离开下游开口 76时，部分78通过利用高速率空气流填充区域67而激励尾流区域67。以这种方式，尾流减小装置71相当大地减小或消除了联焰管66下游的低速率循环区。
如图4所示，环形空间46可包括多于一个燃料喷射器84。燃料喷射器84中的每一个可具有空气动力学截面形状。燃料喷射器84的这种构造可减小燃料喷射器84下游的空气-燃料混合物92中的尾流。使用尾流减小装置71减小联焰管66后面的尾流区域67中的尾流可提供若干益处。例如，较少的燃料86可卷入联焰管66后面的尾流区域67内。这可以 减小燃气涡轮发动机11的火焰保持的可能性和/或使用于提高燃气涡轮发动机11的性能的较高的燃料喷射比例能够实现。此外，可通过由尾流减小装置71减小尾流而减小经过环形空间46的总压降。因此，尾流减小装置71的使用可改进头端36上游的空气流的均匀度和空气-燃料混合，从而改进燃料喷嘴12中的空气流和空气-燃料混合。图5是尾流减小装置71的另一实施例的顶截面视图。如图所示，尾流减小装置71包括三个下游开口 76。尾流减小装置71的这种构型可更彻底地和/或以更快的速度填充联焰管66下游的低速率尾流区域67，从而进一步减小联焰管66后面的尾流。下游开口 76中的每一个可以彼此相同或不同。例如，下游开口 76的下游高度76和/或下游宽度108可以彼此相同或不同。另外，如下文详细所述，下游开口 76的形状可以彼此相同或不同。在各种实施例中，尾流减小装置71可包括两个、三个、四个、五个或更多个下游开口 76 (例如2至50个开口 76)。可调节下游开口 76的数量，以实现从联焰管66延伸的尾流的所需减小。图6是尾流减小装置71的又一实施例的顶截面视图。如图所示，尾流减小装置71和结构66具有椭圆截面形状。换言之，尾流减小装置71和结构66可具有弹头形状、翼型形状、细长状或其它类似形状。因此，所示的实施例中的尾流减小装置71和结构66的截面形状不是圆形。尾流减小装置71的椭圆截面形状可进一步帮助减小尾流区域67中的尾流。虽然结构66的椭圆截面形状可减小尾流,但与结构66 —起使用尾流减小装置71可使结构66的长度130能够减小。另外，图6中所示的结构66不包括内部开口，诸如前述实施例中所示的联焰管中的开口。而是，例如，结构66可为实心物体，诸如火焰探测器、火花塞、凸台、垫片、压力探针、延迟贫喷射器、或传感器。此外，在所示的实施例中，偏离距离73在结构66四周不一直恒定。例如，靠近上游开口 74的偏离距离73可以小于靠近下游开口 76的偏离距离73。在其它实施例中，靠近上游开口 74的偏离距离73可以大于靠近下游开口76的偏离距离73。在其它方面，图6中所示的尾流减小装置71的实施例类似于前述实施例的方面。图7是图3中尾流减小装置71的实施例沿标记为7-7的线的侧视图。因此，图7示出了上游开口 74或下游开口 76或者两者。然而，以下讨论将仅提及上游开口 74，虽然以下评论也可适用于下游开口 76。如图7所示，上游开口 74由上游高度75和上游宽度106限定。另外，上游开口 74具有椭圆截面形状。换言之，上游高度75大于上游宽度106。在更多实施例中，上游开口 74的截面形状可以是圆形或者具有另一形状。如上所述，下游开口 76的构型可以与上游开口 74类似或不同。图8是图3中尾流减小装置71的实施例沿标记为7-7的线的侧视图。如图所示，尾流减小装置71包括多个上游开口 74。如图所示，所有上游开口 74均可具有圆截面形状。另外，上游开口 74的上游高度75和/或上游宽度106可以全部相同或者可以彼此不同。多个上游开口 74的使用在某些情形中可有利地影响尾流。例如，在某些实施例中，多个上游开口 74的使用可减小跨尾流减小装置71的压降。下游开口 76可构造成与图8中所示的上游开口 74类似或不同。在某些实施例中，上游开口 74和下游开口 76可一直布置在尾流减小装置71周围。图9是图3中尾流减小装置71的另一实施例沿标记为7-7的线的侧视图。如图所示，上游开口 74具有槽或矩形形状。换言之，上游高度75可大于上游开口 74的上游宽度106。此外，上游开口 74的侧面可以是大体直线的，这可以简化尾流减小装置71的制造。在所示的实施例中，上游高度75可部分地延伸流动套筒44与燃烧衬套42之间的距离80。在其它实施例中，上游开口 74可彻底地延伸燃烧衬套42与流动套筒44之间的距离80。在某些实施例中，下游开口 76可与图9中所示的上游开口 74类似或不同地定形状。图10是图3中尾流减小装置71的又一实施例沿标记为7-7的线的侧视图。如图所示，尾流减小装置71包括三个上游开口 74。上游开口 74中的每一个可构造成彼此相同或不同。通过提供更多的上游开口 74和/或更大的上游开口 74，空气流64中的更多可进入中间通路79。类似地，使用更多下游开口 76和/或更大的下游开口 76可使部分78中的更多能够填充结构66下游的低速率尾流区域67，以减小尾流的尺寸。虽然在前述实施例中 示出了上游开口 74和/或下游开口 76的特定布置，但进一步的实施例可包括其它构型和数量的上游开口 74和下游开口 76。本书面描述使用实例公开了本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制备和利用任何装置或系统并且执行任何合并的方法。本发明的专利保护范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员所想到的其它实例。如果其它实例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件，或者如果其它实例包括与权利要求的字面语言并无实质差别的等效结构元件，则这些其它实例预期在权利要求的范围内。
权利要求
1.一种系统，包括 燃气涡轮燃烧器(16)，包括 绕燃烧区域(38)布置的燃烧衬套(42)； 绕所述燃烧衬套(42)布置的流动套筒(44)； 在所述燃烧衬套(42)与所述流动套筒(44)之间的空气通路(46)； 在所述燃烧衬套(42)与所述流动套筒(44)之间的结构(66)，其中，所述结构(66)阻碍通过所述空气通路(46)的空气流(64);和 布置成邻近所述结构￠6)的尾流减小装置(71)，其中，所述尾流减小装置(71)将流(78)引导到所述结构(66)下游的尾流区域(67)内。
2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述尾流减小装置(71)包括构造成吸入所述空气流(64)的一部分(78)的上游开口(74)、构造成将所述空气流(64)的一部分(78)排出到所述尾流区域(67)内的下游开口(76)、和所述上游开口(74)与所述下游开口(76)之间的中间通路(79)。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述尾流减小装置(71)包括构造成吸入所述空气流(64)的一部分(78)的多个上游开口(74)。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述尾流减小装置(71)包括构造成将所述空气流(64)的一部分(78)排出到所述尾流区域(67)内的多个下游开口(76)。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述中间通路(79)被限定在所述结构(66)与所述尾流减小装置(71)之间。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述尾流减小装置(71)包括绕所述结构(66)布置以限定所述中间通路(79)的流动控制壁(72)，并且所述流动控制壁(72)包括所述上游开口(74)和所述下游开口(76)。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述流动控制壁(72)包括布置在所述结构(66)的相对的第一侧(116)和第二侧(120)上的第一壁部(114)和第二壁部(118)，所述第一壁部(114)在所述结构(66)的第一侧(116)上在所述上游开口(74)与所述下游开口(76)之间延伸，并且所述第二壁部(118)在所述结构(66)的第二侧(120)上在所述上游开口(74)与所述下游开口(76)之间延伸。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一壁部(114)和所述第二壁部(118)朝所述下游开口(76)沿所述空气流(64)朝彼此会聚。
9.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述尾流减小装置(71)包括位于距所述结构(66)偏移距离(73)处的流动控制壁(72)，并且所述流动控制壁(72)从所述结构(66)的上游侧(60)到下游侧(62)在所述结构(66)周围弯曲。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述结构(66)包括具有圆截面的细长结构，并且所述流动控制壁(72)包括绕所述圆截面布置的圆形壁。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述结构(66)包括具有椭圆截面或空气动力学形状截面的细长结构，并且所述流动控制壁(72)包括绕所述椭圆截面或所述空气动力学形状截面布置的椭圆形壁或空气动力学形状的壁。
12.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述尾流减小装置(71)包括构造成将所述流(78)引导到所述尾流区域(67)内的多个上游开口(74)或下游开口(76)。
13.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，包括布置在所述燃烧衬套(42)和所述流动套筒(44)下游的燃料喷射器(84)，其中，所述燃料喷射器(84)阻碍通过所述结构(66)下游的空气通路(46)的空气流(64)，并且所述尾流减小装置(71)构造成减小来自所述结构(66)的空气流(64)中的尾流。
14.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述结构(66)包括构造成在所述燃气涡轮燃烧器(16)与另一燃气涡轮燃烧器(16)之间延伸的联焰管、火焰探测器、火花塞、凸台、垫片、压力探针、延迟贫喷射器、传感器或其联合。
15.—种系统,包括 涡轮尾流减小装置(71)，其构造成减小阻碍燃气涡轮发动机(11)的气流(64)的结构(66)下游的尾流区域￠7)中的尾流，其中，所述涡轮尾流减小装置(71)包括 构造成包围所述结构(66)的流动控制壁(72)； 上游开口(74)，其构造成将所述气流(64)的一部分(78)吸入到所述流动控制壁(72)与所述结构(66)之间的中间通路(79)内；和 下游开口(76)，其构造成将所述气流￠4)的一部分(78)排出到所述尾流区域(67)内。
全文摘要
本发明涉及用于燃气涡轮发动机中的流动控制的系统和方法。一种系统包括燃气涡轮燃烧器(16)，其包括绕燃烧区域(38)布置的燃烧衬套(42)、绕燃烧衬套(42)布置的流动套筒(44)、在燃烧衬套(42)与流动套筒(44)之间的空气通路(46)和燃烧衬套(42)与流动套筒(44)之间的结构(66)。结构(66)阻碍通过空气通路(46)的空气流(64)。燃气涡轮燃烧器(16)还包括布置成邻近结构(66)的尾流减小装置(71)。尾流减小装置(71)将流(78)引导到结构(66)下游的尾流区域(67)内。
文档编号F23R3/02GK102798146SQ201210179109
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月24日 优先权日2011年5月24日
发明者P·B·梅尔顿, R·J·基拉, A·R·罕, C·A·安东尼奥诺 申请人:通用电气公司