CN115200040A - 用于燃气涡轮发动机燃烧器的稀释喇叭对 - Google Patents

Abstract

一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器，燃烧器具有环形内衬和环形外衬，在它们之间形成燃烧室。稀释喇叭对包括稀释喇叭，其将氧化剂气体流提供到稀释区中的燃烧室中。形成稀释喇叭对的稀释喇叭中的至少一个布置成提供通过其中进入燃烧室的氧化剂气体流的横向流动分量，横向流动分量具有横穿且非正交于燃烧室内的燃烧气体的轴向流动方向横向延伸的流动方向。

Description

用于燃气涡轮发动机燃烧器的稀释喇叭对

技术领域

本公开涉及燃气涡轮发动机的稀释部分中的稀释气体流。更具体地，本公开涉及以增加湍流和与燃烧气体的混合以便减少NOx(氮氧化物)排放的方式提供稀释气流的稀释喇叭对。

背景技术

在传统的燃气涡轮发动机中，已知将稀释空气流提供到初级燃烧区下游的燃烧室中。传统上，环形燃烧器可包括内衬和外衬，在它们之间形成燃烧室。内燃烧衬套和外燃烧衬套可包括通过衬套的稀释孔，其将空气流从围绕环形燃烧器的通道提供到燃烧室中。已知一些应用使用圆形孔，而已知其他应用使用不同形状的稀释孔来向燃烧室提供稀释气流。已知其他应用使用通过衬套的轴向对准的成角度的稀释孔。成角度的稀释孔通常在从上游到下游的流动方向上对准，以便向燃烧室提供稀释空气流。一些其他应用可以包括在孔的内部分上的扩口出口，以在孔出口附近提供稀释空气的更大扩散。还有的其他应用可以在稀释孔周围使用凸起的入口或支架。支架通常垂直于衬套的表面对准，以便提供直接进入燃烧室的稀释空气流。通过传统燃烧器中的稀释孔的空气流通常垂直于衬套的表面，并且通常靠近衬套的表面。靠近衬套的表面的传统稀释气流有助于冷却衬套。

发明内容

为了解决传统技术中的上述问题，本发明人已经设计了用于增加稀释空气流射流在燃烧器内更深处的渗透，并且还提供燃烧器内的横向稀释空气的更好混合的技术。根据一个方面，本公开涉及一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器，其中燃烧器具有：环形内衬，环形内衬具有冷表面侧和热表面侧；环形外衬，环形外衬具有冷表面侧和热表面侧；以及燃烧室，燃烧室形成在环形内衬的热表面侧和环形外衬的热表面侧之间。燃烧室在轴向流动方向上从燃烧室的上游端到燃烧室的下游端提供燃烧气体流。燃烧器还具有：第一氧化剂入口喇叭，第一氧化剂入口喇叭将通过其中的氧化剂气体流从燃烧器的冷侧氧化剂流动通道提供到燃烧室中；以及第二氧化剂入口喇叭，第二氧化剂入口喇叭将通过其中的氧化剂气体流从燃烧器的冷侧氧化剂流动通道提供到燃烧室中。进一步，根据本公开的当前方面，第一氧化剂入口喇叭和第二氧化剂入口喇叭布置为喇叭对，其中喇叭对布置在环形内衬和环形外衬中的至少一个上，并且喇叭对的第一氧化剂入口喇叭和第二氧化剂入口喇叭中的至少一个布置成提供通过其中进入燃烧室的它们各自的氧化剂气体流的横向流动分量，横向流动分量包括横穿且非正交于燃烧室的轴向流动方向横向延伸的流动方向。

在另一方面，本公开涉及用于燃气涡轮发动机的燃烧器的稀释喇叭对部件。根据该方面，例如，稀释喇叭部件可以形成为用于燃烧器衬套的插入件。喇叭部件具有基部，基部具有冷侧表面和热侧表面，第一氧化剂入口喇叭连接到基部，第一氧化剂入口喇叭具有通过其中从第一氧化剂入口喇叭的远端到第一氧化剂入口喇叭的近端的轴向通道，该轴向通道延伸通过基部的热侧表面。第二氧化剂入口喇叭连接到基部，第二氧化剂入口喇叭具有通过其中从第二氧化剂入口喇叭的远端延伸到第二氧化剂入口喇叭的近端的轴向通道，该轴向通道延伸通过基部的热侧表面。第一氧化剂入口喇叭和第二氧化剂入口喇叭布置在基部上，使得第一氧化剂入口喇叭的轴向流动通道的轴线和第二氧化剂入口喇叭的轴向流动通道的轴线会聚在距基部的热侧表面的给定距离处。

通过考虑以下详细描述、附图和权利要求，本公开的附加特征、优点和实施例被阐述或显而易见。此外，应当理解，前述概述和以下详细描述都是示例性的，并且旨在提供进一步的解释而不限制所要求保护的本公开的范围。

附图说明

通过以下更具体地对如附图中所示的各种示例性实施例的描述，前述和其他特征和优点将变得显而易见，其中相似的附图标记通常表示相同、功能类似和/或结构类似的元件。

图1是根据本公开的实施例的示例性高旁通涡轮风扇喷气发动机的示意局部横截面侧视图。

图2是根据本公开的实施例的示例性燃烧区段的横截面侧视图。

图3是根据本公开的实施例的通过环形燃烧器的横截面视图。

图4是根据本公开的实施例的燃烧器衬套的区段的立体图。

图5是根据本公开的实施例的燃烧器衬套的一部分的后视图。

图6是根据本公开的实施例的稀释喇叭的横截面视图。

图7是根据本公开的实施例的内燃烧衬套和外燃烧衬套上的稀释喇叭布置的横截面视图。

图8是根据本公开的实施例的内燃烧衬套和外燃烧衬套上的稀释喇叭布置的横截面视图。

图9是根据本公开的实施例的内燃烧衬套和外燃烧衬套上的稀释喇叭布置的横截面视图。

图10是根据本公开的实施例的内燃烧衬套和外燃烧衬套上的稀释喇叭布置的横截面视图。

图11描绘了根据本公开的实施例的与主射流结合的稀释喇叭对的示例。

图12描绘了根据本公开的实施例的与主射流结合的稀释喇叭对的示例。

图13描绘了根据本公开的实施例的稀释喇叭对的示例。

图14描绘了根据本公开的实施例的与主射流结合的稀释喇叭对的示例。

图15描绘了根据本公开的实施例的具有主射流的稀释喇叭对的示例。

图16描绘了根据本公开的实施例的发散流稀释喇叭对。

图17描绘了根据本公开的实施例的稀释喇叭对的成角度布置。

图18描绘了根据本公开的实施例的稀释喇叭对的多环布置。

图19是根据本公开的实施例的稀释喇叭对的一个示例插入件的顶视图。

图20是根据本公开的实施例的稀释喇叭对的一个示例插入件的后视图。

具体实施方式

下面详细讨论各种实施例。尽管讨论了特定实施例，但这仅是为了说明的目的。相关领域的技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以使用其他部件和构造。

如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用以将一个部件与另一个部件区分开，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。

术语“上游”和“下游”是指相对于流体通路中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，“下游”是指流体向其流动的方向。

此外，术语“稀释喇叭”在本文中可以与“氧化剂入口喇叭”互换使用，并且“稀释喇叭对”可以与术语“喇叭对”互换使用。

通过传统燃烧器中的稀释孔的气流通常垂直于衬套的表面，并且通常靠近衬套的表面。外衬稀释孔和内衬稀释孔之间的径向距离大于来自稀释孔的稀释流射流的渗透，从而导致外衬稀释流射流和内衬稀释流射流之间几乎没有相互作用。由于在传统燃烧器中由外衬提供的稀释气流不与由内衬提供的稀释空气相互作用，因此在燃烧器的核心中产生较低的湍流水平，这导致稀释空气与来自燃烧器的主要区的燃烧产物的不良混合。此外，横向方向上相邻稀释射流之间几乎没有相互作用。因此，稀释空气与燃烧气体的横向混合较少，从而导致较高的NOx排放。此外，传统燃烧器的较低稀释混合导致较高温度的燃烧气体进入涡轮区段，从而降低了涡轮的寿命。

本公开大体涉及将稀释气流提供到燃烧器的稀释区中。根据本公开的一个方面，燃气涡轮发动机的环形燃烧器具有环形内衬和环形外衬，在它们之间形成燃烧室。外气流通道围绕外衬和内衬并且在其中包括用于各种目的(包括外衬和内衬的冷却，以及燃烧室内产生的燃烧气体的稀释)的空气流。在外流动通道内延伸的外衬和/或内衬上形成的是成对的稀释喇叭。每个稀释喇叭包括通过其中的流动通道，以便在燃烧室的稀释区内提供从外空气流动通道进入燃烧室的空气流。燃烧室的稀释区通常在初级燃烧区的下游，在初级燃烧区中点燃燃料-空气混合物以产生燃烧气体。燃烧气体从初级区向下游流过燃烧室到稀释区。在稀释区中，流过每个稀释喇叭的流动通道的空气与燃烧气体混合。

根据本公开的方面，形成稀释喇叭对的稀释喇叭被布置成在燃烧室内提供空气的横向流动分量。也就是说，通过稀释喇叭的空气流至少部分地被横向引导(即，横穿燃烧气体的流动方向并且非正交于燃烧气体的流动方向)。在一些方面，稀释喇叭对可以包括以一定角度布置的两个稀释喇叭，使得它们各自的气流在燃烧室内彼此会聚，在两个射流相互作用的区域中提供更好的湍流，导致稀释空气与来自燃烧器的初级区的燃烧产物的更好混合。在其他方面，稀释喇叭对可以包括以一定角度布置的两个稀释喇叭，使得它们各自的气流在燃烧室内彼此偏离，但与相邻稀释喇叭对的稀释射流相互作用。在其他方面，稀释喇叭对可以包括两个稀释喇叭，该两个稀释喇叭与它们之间的主射流稀释孔协作来起作用。然而，对于这些方面中的每一个，稀释喇叭将它们各自的空气流远离衬套的表面更深地投射到燃烧室中，使得来自外衬和内衬的稀释空气射流在燃烧器的核心中相互作用，导致更高的湍流和稀释空气与燃烧气体的更好混合。

在其他方面，外衬的稀释喇叭对可以设置成与内衬的稀释喇叭对特定对准。由于来自稀释喇叭的气流的更深渗透，来自外衬稀释喇叭的气流和来自内衬稀释喇叭的气流可以在燃烧室内彼此混合。该方面提供了燃烧气体在进入涡轮区段之前的更进一步混合。

现在参考附图，图1是可以结合本公开的各种实施例的示例性高旁通涡轮风扇喷气发动机10(本文称为“发动机10”)的示意局部横截面侧视图。尽管下文参考涡轮风扇发动机进一步描述，但本公开也适用于一般的涡轮机械，包括涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴燃气涡轮发动机，包括船用和工业涡轮发动机和辅助动力单元。如图1所示，发动机10具有延伸通过其中从上游端99到下游端98的纵向或轴向中心线轴线12，以供参考。通常，发动机10可包括风扇组件14和设置在风扇组件14下游的核心发动机16。

核心发动机16通常可以包括基本上管状的外壳18，其限定环形入口20。外壳18以串行流动关系包围或至少部分地形成：压缩机区段，其具有增压或低压(LP)压缩机22、高压(HP)压缩机24；燃烧区段26；涡轮区段，其包括高压(HP)涡轮28、低压(LP)涡轮30；以及喷射排气喷嘴区段32。高压(HP)转子轴34将HP涡轮28驱动地连接到HP压缩机24。低压(LP)转子轴36将LP涡轮30驱动地连接到LP压缩机22。LP转子轴36也可以连接到风扇组件14的风扇轴38。在特定实施例中，如图1所示，LP转子轴36可以通过减速齿轮40例如以间接驱动或齿轮驱动构造连接到风扇轴38。在其他实施例中，尽管未示出，但发动机10还可以包括可与中压轴一起旋转的中压(IP)压缩机和涡轮。

如图1所示，风扇组件14包括多个风扇叶片42，多个风扇叶片42联接到风扇轴38并从风扇轴38径向向外延伸。环形风扇壳体或机舱44周向围绕风扇组件14和/或核心发动机16的至少一部分。在一个实施例中，机舱44可以通过多个周向间隔开的出口导向轮叶或支柱46相对于核心发动机16被支撑。此外，机舱44的至少一部分可以在核心发动机16的外部分上延伸，以便在其间限定旁通气流通道48。

图2是如图1所示的核心发动机16的示例性燃烧区段26的横截面侧视图。如图2所示，燃烧区段26通常可包括环形燃烧器组件50，其具有一起限定燃烧室62的环形内衬52、环形外衬54和隔板壁56。燃烧室62可以更具体地限定限定初级燃烧区62(a)的区域，在初级燃烧区62(a)处燃料-氧化剂混合物的初始化学反应和/或燃烧产物的再循环可以在进一步向下游流动到稀释区62(b)之前发生，在稀释区62(b)处燃烧产物和空气的混合和/或再循环可以在流动到HP涡轮28和LP涡轮30之前发生。隔板壁56和圆顶组件57各自分别在径向间隔开的内衬52和外衬54的上游端58、60之间径向延伸。圆顶组件57设置在隔板壁56的下游，与限定在圆顶组件57、内衬52和外衬54之间的大致环形燃烧室62相邻。在特定实施例中，内衬52和/或外衬54可以至少部分地或全部由金属合金或陶瓷基复合(CMC)材料形成。

如图2所示，内衬52和外衬54可以被包围在扩散器或外壳64内。可围绕内衬52和/或外衬54限定外流动通道66。内衬52和外衬54可以从隔板壁56朝向涡轮喷嘴或入口68延伸到HP涡轮28(图1)，因此，至少部分地限定燃烧器组件50和HP涡轮28之间的热气路径。

如图2中进一步可见，燃烧器50的内衬52和外衬54中的每一个可包括主射流扩散孔90和稀释喇叭92。在本公开中，值得注意的是，稀释喇叭是指氧化剂入口喇叭，其提供通过其中的氧化剂流。如下文将更详细描述的，主射流稀释孔90和稀释喇叭92彼此结合操作，以提供通过其中并进入燃烧室62的空气流82(c)。因此，空气流82(c)既可以用于冷却内衬52和外衬54的一部分，也可以用于对初级燃烧区62(a)下游的燃烧气体86提供冷却，从而冷却进入涡轮区段的燃烧气体流86。

在发动机10的操作期间，如图1和图2共同所示，如箭头74示意性指示的一定量空气通过机舱44和/或风扇组件14的相关联入口76从上游端99进入发动机10。当空气74穿过风扇叶片42时，由箭头78示意性指示的一部分空气被引导或导向到旁通气流通道48中，而由箭头80示意性指示的另一部分空气被引导或导向到LP压缩机22中。当空气80朝向燃烧区段26流过LP压缩机22和HP压缩机24时被逐渐压缩。如图2所示，如箭头82示意性指示的现在的压缩空气流过压缩机出口导向轮叶(CEGV)67，并通过预扩散器65进入燃烧区段26的扩散器腔或头端部分84。

压缩空气82对扩散器腔84加压。如箭头82(a)示意性指示的压缩空气82的第一部分从扩散器腔84流入燃烧室62，在燃烧室62中，压缩空气82的第一部分与从燃料喷嘴70喷射的燃料72混合并燃烧，从而在燃烧器组件50的初级燃烧区62(a)内产生如箭头86示意性指示的燃烧气体。通常，LP压缩机22和HP压缩机24向扩散器腔84提供比燃烧所需更多的压缩空气。因此，如箭头82(b)示意性指示的压缩空气82的第二部分可用于除燃烧之外的各种目的。例如，如图2所示，压缩空气82(b)可以被导向到外流动通道66中以向内衬52和外衬54提供冷却。一部分空气82(b)可以被导向通过主射流稀释孔90和稀释喇叭92(示意性地示出为空气82(c))并进入燃烧室62的稀释区62(b)，以向内衬52和外衬54提供冷却。空气82(c)还可以为稀释区62(b)中的燃烧气体86提供冷却，并且还可以为燃烧气体86流提供湍流，从而提供稀释氧化剂气体(空气流82(c))与燃烧气体86的更好混合。此外，或在替代方案中，压缩空气82(b)的至少一部分可以被导向出扩散器腔84。例如，压缩空气82(b)的一部分可被引导通过各种流动通道，以向HP涡轮28或LP涡轮30中的至少一个提供冷却空气。

再次共同参考图1和图2，燃烧室62中产生的燃烧气体86从燃烧器组件50流入HP涡轮28，因此使HP转子轴34旋转，从而支持HP压缩机24的操作。如图1所示，燃烧气体86然后被导向通过LP涡轮30，因此使LP转子轴36旋转，从而支持LP压缩机22的操作和/或风扇轴38的旋转。燃烧气体86然后通过核心发动机16的喷射排气喷嘴区段32排出，以在下游端98处提供推进。

图3是沿图1中看到的平面3-3截取的环形燃烧器的横截面视图。在图3中，HP涡轮轴34和LP涡轮轴36的横截面已被省略。如图3中所见，燃烧器26是大致环形燃烧器，其包括外衬54和内衬52。外衬54和内衬52通常绕发动机中心线12同心地形成并且在它们之间形成燃烧室62。根据本公开的方面，稀释喇叭92沿外衬54的外周设置，并且如下文将描述的，稀释喇叭92形成为稀释喇叭对96。类似地，沿内衬52的内周提供形成为稀释喇叭对97的稀释喇叭92。喇叭对96、97提供从外通道66到燃烧室62的氧化剂气体流(例如，空气82c)，用于在燃烧器62的稀释区62(b)中与燃烧气体86进行稀释混合。为方便起见，图3仅描绘了绕环形燃烧器的几个稀释喇叭92，但可以理解的是，稀释喇叭92围绕外衬54的整个外周和/或绕内衬52的整个内周设置。

燃烧室62可见形成在外衬54和内衬52之间。内衬52和外衬54之间的中间部分通常由同心中心线93表示。图3中描绘的同心中心线93通常是内衬52和外衬54之间的燃烧室的中间区域或核心，其中燃烧气体86与由喇叭对96、97朝向中间部分93投射的空气流82(c)混合。作为一个示例，中间部分可以是围绕中心线93的区域，例如在中心线93的任一侧上包含衬套之间的总宽度的约+/-15％的区域。

可以理解，环形燃烧器的周向尺寸沿轴向流动方向从燃烧器的上游端到燃烧器的下游端变化，使得内衬52和外衬54从上游端的大圆周到燃烧器的出口68处的下游端的较小圆周会聚。因此，图3所示的横截面仅是稀释喇叭92所在的流动方向上沿燃烧器的一个轴向位置的示例。即，稀释喇叭92通常可以在沿燃烧器的长度的相同轴向位置处沿外衬54/内衬52的圆周绕外衬或外衬和内衬两者定位。替代地，稀释喇叭92可以包括围绕衬套的圆周的多个稀释喇叭环，每个环沿相应衬套的圆周以不同的轴向长度间隔开。

下面将更详细地描述形成喇叭对96、97的氧化剂入口(稀释)喇叭92的各种布置。稀释喇叭对中的稀释喇叭的一个目的是为进入燃烧室的氧化剂流提供横向流动分量。根据本公开，横向流动分量横穿且非正交于燃烧室内的燃烧气体流的轴向方向。也就是说，横向流相对于跨燃烧室的燃烧器衬套表面以锐(非正交)角被引导。横向流动分量产生相邻射流以彼此相互作用，导致更大的湍流，并且因此与来自初级燃烧区的燃烧气体混合，从而减少NOx排放。由喇叭对提供的氧化剂流的另一个目的是在燃烧室内更深处(即，更远离相应衬套的内表面)提供燃烧气体的更好骤冷(quenching)。当然，本公开不限于仅提供横向流动分量的稀释喇叭，而是它们还可以结合横向流动分量提供轴向流动分量。稀释喇叭还可以提供垂直流动分量，垂直流动分量垂直于朝向发动机中心线12的衬套的内表面。

图4是环形燃烧器衬套的一部分的立体图，描绘了图3所示的平面4-4之间的内衬52和外衬54的一部分。可以看到内衬52和外衬54都包括沿它们各自的冷侧表面52(a)、54(a)的圆周的稀释喇叭92。可以看到稀释喇叭92包括通过其中的流动通道94，其提供进入燃烧室62的氧化剂流82(c)。如先前讨论的，稀释喇叭92通常位于稀释区62(b)中、在初级燃烧区62(a)的下游。空气82(b)沿内衬52的冷侧表面52(a)和外衬54的冷侧表面54(a)在外流动通道66(图2)内流动。空气82(b)的一部分被引导通过稀释喇叭92的流动通道94进入燃烧室62的稀释区62(b)。根据本公开，提供稀释喇叭92的各种布置以帮助减少NOx排放。

图5是图4中描绘的外衬54的一部分的后视视图。如图5中所见，连续的稀释喇叭92(即，在绕衬套的周向方向上彼此相邻布置的喇叭)可以以一定角度布置，以便在燃烧室内将它们各自的空气流82(c)朝向彼此引导(会聚)。还可以在图5中看出，来自稀释喇叭92的每个流82(c)在远离外衬54的热侧表面54(b)的给定距离处会聚。在本公开的一些方面，给定距离可以是外衬54的热侧表面54(b)和内衬的热侧表面52(b)之间的距离的中值位置，例如中值中心线93(图3)。稀释喇叭92的类似布置可以包括在内衬52上，具有流82(c)的类似会聚。当然，如将在下面详细解释的，在本公开的其他方面，稀释喇叭92不限于将流朝向彼此引导(会聚)，而是可以实施各种附加布置，例如发散流或会聚流偏移，以提供会聚流的剪切分量。

图6是在图5中看到的跨平面6-6的横截面视图。如图6所示，稀释喇叭92的稀释喇叭流动通道94延伸通过稀释喇叭92。根据本公开，稀释喇叭92可以从衬套54的冷侧表面54(a)延伸到流动通道66中，使得远端95形成稀释喇叭的入口。根据本公开，稀释喇叭92的远端95可以成角度，使得远端95的下游部分95(b)长于上游部分95(a)。即，下游部分95(b)比上游部分95(a)更从冷侧表面54(a)延伸到流动通道66中。因此，由于图6中的空气流82(b)从左(上游)到右(下游)，成角度的远端可以提供从气流82(b)中捕获附加空气。当然，远端95不限于如图6所示成角度，并且可以替代地实施其他布置。此外，可以根据要提供给燃烧室62的气流82(c)的期望量和压力来改变为远端选择的角度。

在图6中，可以看出，根据本公开，稀释喇叭92的近端95(c)与内衬54的热侧表面54(b)一致。然而，在本公开的其他方面，近端95(c)可以延伸超出热侧表面54(a)并进入燃烧室62中距热侧表面54(b)给定距离。近端进入燃烧室62中的这种延伸可以提供稀释射流远离热侧表面54(b)更深地进入燃烧室62的附加渗透，并因此提供更高的湍流以及流82(c)与燃烧气体86的混合。

图7和8描绘了布置在内衬52上的稀释喇叭对相对于布置在外衬54上的稀释喇叭对的各种对准，以便在燃烧室62内提供相应流的期望混合。在图7和图8中，外衬54上的两个连续稀释喇叭92(a)和92(b)形成外衬喇叭对96(图3)，同样，内衬52上的两个连续稀释喇叭92(c)和92(d)形成内衬喇叭对97(图3)。如图7和8所示，多个喇叭对96可以绕外衬54的热侧表面54(a)的圆周布置，并且多个喇叭对97可以绕内衬52的冷侧表面52(a)的圆周布置。

在图7和8中，内衬/外衬52、54的稀释喇叭对96、97的稀释喇叭92以图5中描绘的方式布置，使得通过每个稀释喇叭流动通道的气流82(c)在燃烧室62内彼此会聚。在图7中，描绘了根据本公开的一个方面，其中稀释喇叭的角向和径向布置被设置为使得来自稀释喇叭对96的稀释喇叭92(a)、92(b)的气流82(c)和来自稀释喇叭对97的稀释喇叭92(c)、92(d)的气流82(c)会聚在燃烧室62内的公共混合区域100处。也就是说，包括会聚流稀释喇叭92的每个稀释喇叭对96和97相对于发动机中心线12绕它们各自的衬套52、54的表面周向间隔开布置，以便在如图7所示的公共混合位置100处提供它们各自的气流82(c)。在根据本公开的一个实施例中，公共混合位置100可以沿周向燃烧器中心线93定位。本公开的这种布置可以在公共混合位置处提供更大的湍流和混合。

图8示出了根据本公开的实施例，与图7的公共混合位置相比，图8中稀释喇叭对96、97的角向和径向布置被设置为使得来自稀释喇叭对96和97的气流82(c)彼此偏移地会聚。更具体地，外衬54的稀释喇叭对96可以在燃烧室62内的第一混合位置101处会聚，而来自内衬52的稀释喇叭对97的气流82(c)可以在与第一混合位置101偏移的第二混合位置102处会聚。根据本公开，第一混合位置101和第二混合位置102可以沿周向燃烧器中心线93周向定位，但可以绕中心线93彼此偏移距离D1。即，每个稀释喇叭对96、97相对于发动机中心线12绕它们各自的衬套52、54的表面周向间隔开，以便提供如图8所示的气流82(c)

现在参考图9和图10，其中描绘了布置在内衬52上的稀释喇叭对相对于布置在外衬54上的稀释喇叭对的进一步各种对准，以便在燃烧室62内提供相应流的期望混合。在图9和图10中，根据本公开的该方面，稀释对96包括稀释喇叭92(a)和稀释喇叭92(e)，稀释喇叭92(a)将气流82(c)的横向流动分量提供到燃烧室中。稀释喇叭92(e)不是提供横向流动分量，而是布置成将大致垂直流提供到燃烧室62中。即，稀释喇叭92(e)提供大致垂直于外衬54的热侧表面54(b)朝向发动机中心线12引导的气流82(c)。来自图9中的喇叭对97的稀释喇叭92(a)的流82(c)和来自稀释喇叭92(e)的流82(c)在燃烧室62内在混合位置103处彼此会聚。混合位置103可以接近(即，位于或邻近)周向燃烧器中心线93。在内衬52上提供包括稀释喇叭92(d)和92(f)的类似稀释喇叭对97，并且它们各自的流82(c)也在混合位置104处彼此会聚，其中混合位置104也可以靠近周向燃烧器中心线93。

在图9所示的本公开的一个方面中，稀释喇叭对96的稀释喇叭92(e)和稀释喇叭对97的稀释喇叭92(f)的周向布置和间隔通常彼此径向对准，使得它们各自的垂直氧化剂流82(c)朝向彼此引导。此外，图9的布置使得稀释喇叭对96的稀释喇叭92(a)的氧化剂流82(2)和稀释喇叭对97的稀释喇叭92(d)的氧化剂流82(c)通常朝向彼此引导。因此，根据本公开的这种布置提供了用于外衬54的稀释喇叭对96的混合位置103和用于内衬52的稀释喇叭对97的混合位置104。混合位置103和104可以靠近(即，位于或邻近)周向燃烧器中心线93，或者可以在公共混合位置(见图7的100)，或者可以绕中心线93彼此偏移距离D2。

图10描绘了图9的相同稀释喇叭对96、97的布置，但具有内衬52上的稀释喇叭对相对于外衬54的替代对准。在图9中，稀释喇叭92(e)、92(f)大致径向对准。相反，在图10中，稀释喇叭92(e)大致与稀释喇叭92(d)径向对准。也就是说，外衬54上的将氧化剂流82(c)的垂直流提供到燃烧室中的稀释喇叭92(e)与内衬54上的提供氧化剂流82(c)的横向流动分量的稀释喇叭92(d)相对。因此，提供垂直流的稀释喇叭92(e)和92(f)彼此径向偏移。根据本公开，这种布置还提供了用于外衬54的稀释喇叭对96的混合位置103和用于内衬52的稀释喇叭对97的混合位置104。混合位置103和104可以靠近(即，位于或邻近)周向燃烧器中心线93，但可以比图9中所描绘的绕中心线93更多地彼此偏移距离D3。

图11描绘了根据本公开的方面的另一个稀释喇叭对布置。在图11中，提供稀释喇叭92(a)和92(b)，其布置类似于图5所示的布置，以便提供通过其中的氧化剂流82(c)的会聚。然而，在图11的布置中，主射流稀释孔90设置在稀释喇叭之间作为喇叭对的一部分。也就是说，图11的布置的稀释喇叭对不仅包括稀释喇叭92(a)、92(b)，还包括主射流稀释孔90。在这种布置中，与稀释喇叭92(a)、92(b)一样，主射流稀释孔90将氧化剂流82(c)从外流动通道66提供到燃烧室62中。来自稀释喇叭92(a)、92(b)和主射流稀释孔90的每个流82(c)在燃烧室62中在混合位置106处彼此会聚，混合位置106定位成远离衬套的热侧表面给定距离。这种布置中的气流82(c)的混合导致来自混合位置106的混合氧化剂围绕燃烧室的横向流108、110。因此，稀释喇叭92(a)、92(b)有助于将主射流稀释孔90的流82(c)远离热侧表面分散。喇叭射流与主稀释射流的相互作用在射流之间产生剪切，导致湍流水平增加，并且因此导致稀释空气与初级区燃烧产物的更好混合。喇叭射流将主空气射流推离衬套，从而导致更高的射流渗透，并且因此导致燃烧器的核心区域中的温度更低。

图12描绘了根据本公开的方面的另一个稀释喇叭对布置。与图11所示的布置类似，图12的布置包括与稀释喇叭结合使用的主射流稀释孔90。在图12中，该布置包括稀释喇叭对，稀释喇叭对包括稀释喇叭92(a)和92(b)，以及稀释喇叭92(a)和92(b)之间的主射流稀释孔90。在根据本公开的这种布置中，稀释喇叭92(a)和稀释喇叭92(b)布置成提供它们各自的氧化剂流82(c)，该氧化剂流82(c)远离主射流稀释孔90的流82(c)发散。因此，图12的布置采用发散稀释喇叭连同设置在稀释喇叭之间的主射流稀释孔90。这种布置降低了主稀释空气射流之间存在的热气温度，从而减少了NOx排放。

图13描绘了与图12中所示类似的稀释喇叭布置(即，两个发散流稀释喇叭之间的主射流稀释孔)。然而，在图13中，描绘了相邻喇叭对96(a)、96(b)之间的相互作用，其中例如来自稀释喇叭对96(a)的稀释喇叭92(a)的发散氧化剂流82(c)与来自稀释喇叭对96(b)的稀释喇叭92(b)的氧化剂流82(c)会聚。因此，虽然相对于稀释对96(a)、96(b)中的每一个中的主射流稀释孔90可能存在发散氧化剂流，但在相邻稀释喇叭对的稀释喇叭之间可能存在会聚流。

图14描绘了根据本公开的稀释喇叭对的另一种布置。在图14中，可以看出稀释喇叭对包括稀释喇叭92(b)和稀释喇叭112。在此，稀释喇叭92(b)将氧化剂流82(c)从外流动通道66提供到燃烧室52中。即，稀释喇叭92(b)以类似于图5的稀释喇叭92(b)的角度布置在稀释喇叭112后面。然而，可以看出图14的稀释喇叭112将大致垂直(即正交)的氧化剂流82(c)提供到燃烧室62中。也就是说，通过稀释喇叭112的氧化剂流82(c)可以垂直于外衬54的热侧表面54(b)被引导到燃烧室62中，而没有气流82(c)的横向流动分量。可以看出来自稀释喇叭92(b)的氧化剂流82(c)和通过稀释喇叭112的氧化剂流82(c)在远离外衬54的热侧表面54(b)的混合位置处彼此会聚。在图14中看到的稀释喇叭112可以包括通过其中的直径大于稀释喇叭92(b)的流动通道94的直径的流动通道。根据本公开，稀释喇叭112可以是像稀释喇叭92(b)一样延伸到外流动通道66中的主射流稀释孔90的延伸部。来自稀释喇叭92(b)的流为来自稀释喇叭112的流提供液压支持，从而增加来自稀释喇叭112的流动射流的渗透。这种射流渗透的增加导致来自稀释喇叭112的稀释流到达燃烧器的核心区域，并降低温度，从而减少NOx排放。此外，来自稀释喇叭92(b)的流撞击在来自稀释喇叭112的流上，使其在横向方向上扩散。这也降低了横向方向上的温度并进一步减少NOx排放。

图15描绘了根据本公开的稀释喇叭对的另一种布置。在图15中，可以看到稀释喇叭对包括稀释喇叭114、稀释喇叭116和稀释喇叭118。稀释喇叭114、116、118中的每一个都包括通过其中的流动通道，以将氧化剂流从外流动通道66提供到燃烧室62中。稀释喇叭114、116和118中的每一个都形成有公共入口端口120。然而，从公共入口端口120，稀释喇叭118具有从公共入口端口120延伸的流动通道118(a)，流动通道118(a)大致垂直(即，正交)于外衬54的热侧表面54(b)。稀释喇叭114具有从公共入口端口120延伸并远离流动通道118(a)发散到燃烧室62中的流动通道114(a)。类似地，稀释喇叭116具有从公共入口端口120延伸并在与稀释喇叭114的流动通道114(a)的方向相对的方向上远离流动通道118(a)发散的流动通道116(a)。来自稀释喇叭114、116和118的每个氧化剂流82(c)与燃烧室62中的燃烧气体流86混合，其中稀释喇叭114和116提供它们各自的氧化剂流82(c)的横向流动分量。

图16描绘了根据本公开的方面的稀释喇叭对中的稀释喇叭92(a)、92(b)的另一种布置。在图16中，该布置类似于图12的布置，但省略了主射流稀释孔90。因此，图16的稀释喇叭对提供来自稀释喇叭92(a)、92(b)中的每一个的氧化剂流82(c)的发散流。

在稀释喇叭对的上述布置中的每一个中，稀释喇叭对被描述为在沿环形燃烧器的流动方向的给定距离处通过相应衬套截取的同一平面内绕外衬的外周，或绕内衬的内周定位。因此，稀释喇叭可以形成为绕衬套的环形布置。前述描述描绘了一个示例，其中位于例如平面3-3(图2和3)的稀释喇叭对的单个环绕外衬和内衬的圆周实施。然而，可以理解的是，可以替代地实施稀释喇叭对的多个环，其中每个环可以绕外衬和内衬的圆周定位在不同的轴向位置处。例如，稀释喇叭的第一环可以包括在平面3-3处，并且稀释喇叭的第二环可以包括在平面处，该平面平行于平面3-3，但是轴向上位于平面3-3的更下游或上游。因此，上述燃烧衬套上的稀释喇叭的单个环的描述仅是一个示例实施例。

还可以理解，稀释喇叭对的任何一个环不需要完全绕同一环中衬套的整个圆周包括相同稀释喇叭对。相反，一个或多个上述稀释喇叭对实施例可以混合在针对任何一个环的绕衬套的圆周实施的稀释喇叭对之中。这同样适用于，例如，实施稀释喇叭对的多个环的情况，其中，例如，第一环可以包括一种类型的稀释喇叭对(例如，图5的会聚流稀释喇叭对)，并且位于衬套上更下游的稀释喇叭对的第二环可以包括另一种类型的稀释喇叭对(例如，图16的发散流稀释喇叭对)。

现在参考图17，将描述不是在同一平面中从稀释喇叭提供氧化剂流的前述概念。在上面的描述中，稀释喇叭对被描述为在同一平面中提供横向氧化剂流82(c)。即，例如，如图7至图10所示，来自稀释喇叭对96、97中的每个稀释喇叭的氧化剂流82(c)沿同一平面3-3横向投射。然而，在图17中，稀释喇叭对可以布置成以不同于在同一平面中的方式提供氧化剂流。例如，可以实施发散流稀释喇叭对97(图16)，以提供氧化剂流的横向分量和氧化剂流的轴向分量。在图17中，可以看到发散稀释喇叭对97形成为插入件128(如下所述)的一部分。在内衬52和/或外衬54上，可以沿平面3-3形成孔，用于安装插入件128。在横向流提供在同一平面3-3中的上述实施例中，可以安装插入件以使稀释喇叭与平面3-3对准，从而在同一平面3-3中提供氧化剂82(c)的横向流。然而，在图17中，插入件128被看作是旋转的，因此稀释喇叭不与平面130(对应于平面303)对齐，并且因此，氧化剂流82(c)的横向流不被仅沿平面130引导，而是相对于平面130以角度132(例如，三十度)引导。因此，发散氧化剂流82(c)既提供与轴向燃烧气体86流动方向交叉的横向分量，又提供氧化剂流82(c)的轴向分量。

如图17中可见，例如，稀释喇叭对97的稀释喇叭92(b)可以提供氧化剂流82(c)的横向分量134(在图中指向右侧)，并且还可以提供朝向燃烧室的上游端99(即，与燃烧气体86轴向流动方向相反)引导的氧化剂流82(c)的轴向分量136。另一方面，稀释喇叭对97的稀释喇叭92(a)可以提供氧化剂流82(c)的横向分量138(在图中指向左侧)，并且还可以提供朝向燃烧室的下游端98(即，在与燃烧气体86轴向流动方向相同的方向上)引导的氧化剂流82(c)的轴向分量140。因此，图17的布置可以提供来自稀释喇叭对的氧化剂流82(c)与燃烧气体86的更好混合，从而减少NOx排放。

如上所述，可以实施稀释喇叭对的多个环，其中每个环绕相应衬套的圆周定位在沿衬套具有不同轴向位置的平面处。图18描绘了其中实施稀释喇叭对的多个环的布置，其中一个环的稀释喇叭对与另一个环的稀释喇叭对协同作用。在图18中，类似于图16中的那些的发散稀释喇叭对被示出为彼此协同工作。稀释喇叭对的第一环被示出为在平面130(对应于平面3-3)处绕衬套的圆周定位，并且稀释喇叭对的第二环被示出为在平面156处位于平面130的下游侧。在该图中，稀释喇叭对146和144示出为位于平面130处，而稀释喇叭对142示出为位于平面156处。稀释喇叭对142、144和146中的每一个提供进入燃烧室62的氧化剂82(c)的发散氧化剂流。对于稀释喇叭对146，氧化剂流150代表来自稀释喇叭92(b)的氧化剂流82(c)。在稀释喇叭对142中，氧化剂流148代表来自稀释喇叭92(a)的氧化剂流82(c)。平面130、156在轴向方向上彼此靠近布置，使得氧化剂流150、148彼此碰撞以在两个流之间产生剪切分量152。可以看到在稀释喇叭对142和稀释喇叭对144之间的相应流之间产生了类似的剪切分量154。这种布置的剪切分量有助于提供燃烧室内的稀释氧化剂流的更进一步混合。

如上面简要提到的，稀释喇叭对可以经由插入件来实施，该插入件在本文中也可以称为稀释喇叭对部件。参考图19和20，其中描绘了根据本公开的实施例的示例稀释喇叭插入件的顶视图(图19)和后视侧视图(图20)。在示例插入件中，描绘了稀释喇叭对的会聚氧化剂流(图5)。当然，本文描述的用于稀释喇叭对的其他实施例也可以经由插入件植入。可以看到插入件(即喇叭对部件)包括具有冷侧表面174和热侧表面172的基部160。如图19和20所示，基部可以具有圆柱形本体，以便适配在内衬52和/或外衬54的稀释插入孔(未示出)内。还可以看到基部160包括绕圆柱形本体的外周的紧固表面170。紧固表面170可以是光滑表面，其将与衬套中的孔形成滑动配合或过盈配合，并且然后可以经由例如焊接安装到衬套。当然，可以实施用于将插入件安装到孔中的其他制造技术，包括沿紧固表面170提供螺纹以与衬套的孔中的对应螺纹接合。

与基部一起形成的是稀释喇叭对，其可以构成稀释喇叭对的任何上述实施例。在图19和20中，基部160包括会聚流稀释喇叭对，例如图5中所示的。这里，第一稀释喇叭(氧化剂入口喇叭)162连接到基部160，第二稀释喇叭(第二氧化剂入口喇叭)164连接到基部160。如图所示，稀释喇叭162、164的形状为圆柱形，但当然形状不限于圆柱形，也可以替代地采用其他形状。稀释喇叭162、164连接到基部，以形成它们之间的会聚流关系。当然，稀释喇叭162、164可以连接到基部以形成本文所述的任何其他实施例，包括发散流关系。

稀释喇叭162形成为具有通过其中的流动通道166，并且稀释喇叭164形成为具有通过其中的流动通道168。这些类似于图6中所示的流动通道94，并且形成用于氧化剂从外室66通向燃烧室62的通道。流动通道166、168通常形成为沿稀释喇叭的中心轴线通过稀释喇叭162、164的同心圆柱形流动通道。返回参考图6，如其中所见，稀释喇叭162、164中的每一个的远端可以以一定角度形成，以便更好地将外流动通道66内的气流82(a)捕获到稀释喇叭流动通道166、168。稀释喇叭插入件128可以形成为单独的部件并相应地组装，或者可以例如经由增材制造处理制造为单个部件零件。

前面的描述主要集中在稀释喇叭对结构的各个方面以及如何经由稀释喇叭对在燃烧室的稀释区中提供氧化剂的横向流。然而，本公开还提供了在燃气涡轮发动机中提供稀释的方法。更具体地，在燃气涡轮发动机10中，燃烧器26具有环形内衬52和环形外衬54，在它们之间形成燃烧室62，并且外流动通道66围绕环形内衬52和环形外衬54。在本公开的方法中，燃烧气体流86在燃烧室62内从初级燃烧区62(a)提供到燃烧室62中的初级燃烧区下游的稀释区62(b)。如上所述，氧化剂流82(a)进入燃烧室62，与从燃料喷嘴70喷射的燃料流混合，并被点燃以形成燃烧气体86。燃烧气体86通常关于发动机中心线12在轴向方向上流过燃烧室62到HP涡轮入口68。如本文所述，氧化剂气体流82(b)进入外流动通道66。在初级燃烧区62(a)的下游，在稀释区62(b)处，一部分氧化剂气体82(b)经由稀释喇叭转向到燃烧室中。这里，稀释喇叭形成为稀释喇叭对，其中该对中的第一稀释喇叭提供从外流动通道进入稀释区内的燃烧室的氧化剂气体流的第一部分，并且稀释喇叭对中的第二稀释喇叭提供从外流动通道进入稀释区内的燃烧室的氧化剂气体流的第二部分。稀释喇叭对中的第一稀释喇叭和第二稀释喇叭彼此布置，以向进入燃烧室的稀释区中的它们各自的氧化剂气体流提供横向流动分量，其中横向流动分量是横穿轴向方向延伸的流动方向。即，来自稀释喇叭对的燃烧室的稀释区中的氧化剂流彼此碰撞，并在燃烧室内的更深处碰撞燃烧气体，从而提供较低的NOx排放。这是由于稀释氧化剂气体与燃烧气体的更好混合，这是由于来自稀释喇叭对的稀释射流的相互作用产生的改进湍流。此外，在燃烧室内更深处并远离燃烧衬套的表面提供稀释氧化剂气体有助于改进围绕稀释喇叭对端口的燃烧衬套的耐用性。此外，该布置提供了来自内衬上的稀释喇叭对的氧化剂流与来自外衬上的稀释喇叭对的氧化剂流的混合。

虽然前面的描述大体涉及燃气涡轮发动机，但是可以容易地理解，燃气涡轮发动机可以在各种环境中实施。例如，发动机可以在飞行器中实施，但也可以在非飞行器应用(例如发电站、海洋应用或石油和天然气生产应用)中实施。因此，本公开不限于在飞行器中使用。

本公开的进一步方面由以下条项的主题提供。

1.一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器，所述燃烧器包括：环形内衬，所述环形内衬具有冷表面侧和热表面侧；环形外衬，所述环形外衬具有冷表面侧和热表面侧；燃烧室，所述燃烧室形成在所述环形内衬的所述热表面侧和所述环形外衬的所述热表面侧之间，所述燃烧室在轴向流动方向上提供从所述燃烧室的上游端到所述燃烧室的下游端的燃烧气体流；第一氧化剂入口喇叭，所述第一氧化剂入口喇叭将通过其中的氧化剂气体流从所述燃烧器的冷侧氧化剂流动通道提供到所述燃烧室中；以及第二氧化剂入口喇叭，所述第二氧化剂入口喇叭将通过其中的所述氧化剂气体流从所述燃烧器的所述冷侧氧化剂流动通道提供到所述燃烧室中，其中：所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭布置为喇叭对，所述喇叭对布置在所述环形内衬和所述环形外衬中的至少一个上，并且所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭中的至少一个布置成提供通过其中进入所述燃烧室的它们各自的氧化剂气体流的横向流动分量，所述横向流动分量包括横穿且非正交于所述燃烧室的所述轴向流动方向横向延伸的流动方向。

2.根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述喇叭对布置成将所述氧化剂气体流从所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭投射到所述环形内衬和所述环形外衬之间的所述燃烧室的中间部分。

3.根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭都布置成提供所述横向流动分量，并且其中，所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭布置成提供它们各自的彼此会聚的横向流动分量。

4.根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭都布置成提供所述横向流动分量，并且其中，所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭布置成提供它们各自的彼此发散的横向流动分量。

5.根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭布置成在垂直于所述燃烧器的所述轴向流动方向的方向上将其各自的氧化剂气体流提供到所述燃烧室中，并且所述喇叭对的所述第二氧化剂入口喇叭布置成在会聚在所述第一入口喇叭的所述氧化剂气体流上的方向上将所述氧化剂气体的所述横向流动分量提供到所述燃烧室中。

6.根据任何前述条项所述的燃烧器，进一步包括所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭之间的氧化剂入口射口，其中，所述氧化剂入口射口布置成将通过其中的所述氧化剂气体流从所述燃烧器的所述冷侧氧化剂流动通道提供到所述燃烧室中，通过所述氧化剂入口射口的所述氧化剂气体流垂直于所述轴向流动方向，并且其中，所述喇叭对的所述第一入口喇叭和所述第二入口喇叭的相应横向流动分量布置成进一步与所述燃烧室中的所述氧化剂入口射口的所述氧化剂流会聚。

7.根据任何前述条项所述的燃烧器，进一步包括所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭之间的氧化剂入口射口，其中，所述氧化剂入口射口布置成将通过其中的所述氧化剂气体流从所述燃烧器的所述冷侧氧化剂流动通道提供到所述燃烧室中，通过所述氧化剂入口射口的所述氧化剂气体流垂直于所述轴向流动方向，并且其中，所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭的相应横向流动分量布置成进一步偏离所述燃烧室中的所述氧化剂入口射口的所述氧化剂流。

8.根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，第一喇叭对布置在所述环形外衬上，并且第二喇叭对布置在所述环形内衬上，其中，所述第一喇叭对布置成将所述氧化剂气体流从所述第一喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭投射到所述环形内衬和所述环形外衬之间的所述燃烧室的中间部分处的混合位置，并且其中，所述第二喇叭对布置成将所述氧化剂气体流从所述第二喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭投射到所述环形内衬和所述环形外衬之间的所述燃烧室的所述中间部分处的所述混合位置。

9.根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，第一喇叭对布置在所述环形外衬上，并且第二喇叭对布置在所述环形内衬上，其中，所述第一喇叭对布置成将所述氧化剂气体流从所述第一喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭投射到所述环形内衬和所述环形外衬之间的所述燃烧室的第一中间部分处的第一混合位置，并且其中，所述第二喇叭对布置成将所述氧化剂气体流从所述第二喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭投射到所述环形内衬和所述环形外衬之间的所述燃烧室的第二中间部分处的第二混合位置。

10.根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述第一中间部分和所述第二中间部分基本上在在所述环形内衬和所述环形外衬之间截取的所述燃烧室的周向中心线上，并且所述第一中间部分和所述第二中间部分沿所述周向中心线在周向方向上彼此偏移。

11.根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，在所述第一喇叭对和所述第二喇叭对两者中，相应第一氧化剂入口喇叭布置成在垂直于所述燃烧器的所述轴向流动方向的方向上将其各自的氧化剂气体流提供到所述燃烧室中，并且所述喇叭对的相应第二氧化剂入口喇叭布置成在会聚在所述第一氧化剂入口喇叭的所述氧化剂气体流上的方向上将所述氧化剂气体的所述横向流动分量提供到所述燃烧室中。

12.根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭中的每一个都包括喇叭本体，所述喇叭本体具有氧化剂流动通道，所述氧化剂流动通道提供通过其中的所述氧化剂气体流，所述喇叭本体具有邻近所述环形内衬和所述环形外衬的相应热侧表面中的至少一个的近端，以及从所述环形内衬和所述环形外衬中的至少一个的相应冷侧表面延伸到所述燃烧器的所述冷侧氧化剂流动通道中的远端。

13.根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述喇叭本体的所述远端进一步包括氧化剂流动通道入口，所述氧化剂流动通道入口具有上游部分和下游部分，其中，所述氧化剂流动通道入口的所述下游部分比所述氧化剂流动通道入口的所述上游部分进一步延伸到所述冷侧氧化剂流动通道中。

14.根据任何前述条项所述的燃烧器，进一步包括第三氧化剂入口喇叭，所述第三氧化剂入口喇叭将通过其中的所述氧化剂气体流从所述冷侧氧化剂流动通道提供到所述燃烧室中，其中，所述第三氧化剂入口喇叭与所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭一起布置在所述喇叭对中，使得所述第一氧化剂入口喇叭、所述第二氧化剂入口喇叭和所述第三氧化剂入口喇叭共享公共入口。

15.根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭都布置成提供所述横向流动分量，并且布置成提供它们各自的彼此发散的横向流动分量，并且其中，所述第三氧化剂布置在所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭之间，并且布置成在垂直于所述燃烧器的所述轴向流动方向的方向上将其氧化剂气体流提供到所述燃烧室中。

16.根据任何前述条项所述的燃烧器，进一步包括布置在所述环形内衬和所述环形外衬中的至少一个上的多个喇叭对，其中，所述多个喇叭对中的每一个相应喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭围绕所述环形内衬和所述环形外衬中的至少一个沿相同圆周布置，并且距所述环形内衬和所述环形外衬的上游端中的至少一个相同轴向距离。

17.根据任何前述条项所述的燃烧器，其中，所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭中的至少一个布置成将所述氧化剂气体的所述横向流动分量提供到所述燃烧室中并且将所述氧化剂气体的轴向流动分量提供到所述燃烧室中，所述轴向流动分量对应于所述燃烧室中的所述燃烧气体的所述轴向流动方向。

18.根据任何前述条项所述的燃烧器，进一步包括各自布置在所述环形内衬或所述环形外衬中的一个上的第一喇叭对和第二喇叭对，其中，所述第一喇叭对和所述第二喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭布置成提供它们各自的彼此发散的横向流动分量，其中，所述第一喇叭对布置于在所述轴向流动方向上距所述燃烧室的所述上游端的第一距离处，并且所述第二喇叭对布置于在所述轴向流动方向上距所述燃烧室的所述上游端的大于所述第一距离的第二距离处，其中，所述第一喇叭对和所述第二喇叭对布置成彼此周向偏移，并且其中，所述第一喇叭对和所述第二喇叭对布置成使得来自所述第一喇叭对的第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭中的一个的所述氧化剂流的所述横向流动分量与来自所述第二喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭中的一个的所述氧化剂流的所述横向流动分量在相对方向上彼此相邻，并且在它们各自的横向流动分量之间提供氧化剂流动剪切。

19.一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器的稀释喇叭对部件，所述喇叭部件包括：基部，所述基部具有冷侧表面和热侧表面；第一氧化剂入口喇叭，所述第一氧化剂入口喇叭连接到所述基部，所述第一氧化剂入口喇叭具有通过其中从所述第一氧化剂入口喇叭的远端到所述第一氧化剂入口喇叭的近端的轴向通道，所述轴向流动通道延伸通过所述基部的所述热侧表面；以及第二氧化剂入口喇叭，所述第二氧化剂入口喇叭连接到所述基部，所述第二氧化剂入口喇叭具有通过其中从所述第二氧化剂入口喇叭的远端延伸到所述第二氧化剂入口喇叭的近端的轴向通道，所述轴向通道延伸通过所述基部的所述热侧表面，其中，所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭布置在所述基部上，使得所述第一氧化剂入口喇叭的所述轴向流动通道的轴线和所述第二氧化剂入口喇叭的所述轴向流动通道的轴线会聚在距所述基部的所述热侧表面的给定距离处。

20.根据任何前述条项所述的喇叭对部件，其中，所述基部进一步包括主射流入口，所述主射流入口具有通过其中从所述基部的所述冷侧表面延伸到所述基部的所述热侧表面的主射流流动通道，其中所述主射流入口布置在所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭之间。

21.根据任何前述条项所述的喇叭对部件，其中，所述主射流入口布置成使得所述主射流流动通道的轴线与所述第一氧化剂入口喇叭的所述轴向流动通道的轴线、以及所述第二氧化剂入口喇叭的所述轴向流动通道的轴线会聚在给定距离处。

22.一种在燃气涡轮发动机中提供稀释的方法，所述燃气涡轮发动机包括燃烧器，所述燃烧器具有：环形内衬和环形外衬，在它们之间形成燃烧室；以及外流动通道，所述外流动通道围绕所述环形内衬和所述环形外衬，所述方法包括：在所述燃烧室内提供从初级燃烧区到所述燃烧室中的所述初级燃烧区下游的稀释区的燃烧气体流，所述燃烧气体流相对于所述燃气涡轮发动机的纵向中心轴线在轴向方向上；通过所述外流动通道在所述轴向方向上提供氧化剂气体流；经由第一稀释喇叭，将所述氧化剂气体流的第一部分从所述外流动通道提供到所述稀释区内的所述燃烧室中；以及经由第二稀释喇叭将所述氧化剂气体流的第二部分从所述外流动通道提供到所述稀释区内的所述燃烧室中，其中所述第一稀释喇叭和所述第二稀释喇叭中的至少一个向它们各自的进入所述燃烧室的所述稀释区中的所述氧化剂气体流的所述第一部分和所述氧化剂气体流的所述第二部分中的至少一个的流提供横向流动分量，所述横向流动分量具有横穿且非正交于所述轴向方向横向延伸的流动方向。

尽管前面的描述针对本公开的优选实施例，但应注意，其他变化和修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的，并且可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下进行。此外，结合本公开的一个实施例描述的特征可以结合其他实施例使用，即使上面没有明确说明。

Claims (10)

1.一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器，其特征在于，所述燃烧器包括：

环形内衬，所述环形内衬具有冷表面侧和热表面侧；

环形外衬，所述环形外衬具有冷表面侧和热表面侧；

燃烧室，所述燃烧室形成在所述环形内衬的所述热表面侧和所述环形外衬的所述热表面侧之间，所述燃烧室在轴向流动方向上提供从所述燃烧室的上游端到所述燃烧室的下游端的燃烧气体流；

第一氧化剂入口喇叭，所述第一氧化剂入口喇叭将通过其中的氧化剂气体流从所述燃烧器的冷侧氧化剂流动通道提供到所述燃烧室中；以及

第二氧化剂入口喇叭，所述第二氧化剂入口喇叭将通过其中的所述氧化剂气体流从所述燃烧器的所述冷侧氧化剂流动通道提供到所述燃烧室中，

其中：

所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭布置为喇叭对，

所述喇叭对布置在所述环形内衬和所述环形外衬中的至少一个上，并且

所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭中的至少一个布置成提供通过其中进入所述燃烧室的它们各自的氧化剂气体流的横向流动分量，所述横向流动分量包括横穿且非正交于所述燃烧室的所述轴向流动方向横向延伸的流动方向。

2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，其中，所述喇叭对布置成将所述氧化剂气体流从所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭投射到所述环形内衬和所述环形外衬之间的所述燃烧室的中间部分。

3.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，其中，所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭都布置成提供所述横向流动分量，并且

其中，所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭布置成提供它们各自的彼此会聚的横向流动分量。

4.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，其中，所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭都布置成提供所述横向流动分量，并且

其中，所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭布置成提供它们各自的彼此发散的横向流动分量。

5.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，其中，所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭布置成在垂直于所述燃烧器的所述轴向流动方向的方向上将其各自的氧化剂气体流提供到所述燃烧室中，并且所述喇叭对的所述第二氧化剂入口喇叭布置成在会聚在所述第一氧化剂入口喇叭的所述氧化剂气体流上的方向上将所述氧化剂气体的所述横向流动分量提供到所述燃烧室中。

6.根据权利要求3所述的燃烧器，其特征在于，进一步包括所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭之间的氧化剂入口射口，

其中，所述氧化剂入口射口布置成将通过其中的所述氧化剂气体流从所述燃烧器的所述冷侧氧化剂流动通道提供到所述燃烧室中，通过所述氧化剂入口射口的所述氧化剂气体流垂直于所述轴向流动方向，并且

其中，所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭的相应横向流动分量布置成进一步与所述燃烧室中的所述氧化剂入口射口的所述氧化剂气体流会聚。

7.根据权利要求4所述的燃烧器，其特征在于，进一步包括所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭之间的氧化剂入口射口，

其中，所述氧化剂入口射口布置成将通过其中的所述氧化剂气体流从所述燃烧器的所述冷侧氧化剂流动通道提供到所述燃烧室中，通过所述氧化剂入口射口的所述氧化剂气体流垂直于所述轴向流动方向，并且

其中，所述喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭的相应横向流动分量布置成进一步偏离所述燃烧室中的所述氧化剂入口射口的所述氧化剂气体流。

8.根据权利要求3所述的燃烧器，其特征在于，其中，第一喇叭对布置在所述环形外衬上，并且第二喇叭对布置在所述环形内衬上，

其中，所述第一喇叭对布置成将所述氧化剂气体流从所述第一喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭投射到所述环形内衬和所述环形外衬之间的所述燃烧室的中间部分处的混合位置，并且

其中，所述第二喇叭对布置成将所述氧化剂气体流从所述第二喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭投射到所述环形内衬和所述环形外衬之间的所述燃烧室的所述中间部分处的所述混合位置。

9.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，其中，第一喇叭对布置在所述环形外衬上，并且第二喇叭对布置在所述环形内衬上，

其中，所述第一喇叭对布置成将所述氧化剂气体流从所述第一喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭投射到所述环形内衬和所述环形外衬之间的所述燃烧室的第一中间部分处的第一混合位置，并且

其中，所述第二喇叭对布置成将所述氧化剂气体流从所述第二喇叭对的所述第一氧化剂入口喇叭和所述第二氧化剂入口喇叭投射到所述环形内衬和所述环形外衬之间的所述燃烧室的第二中间部分处的第二混合位置。

10.根据权利要求9所述的燃烧器，其特征在于，其中，所述第一中间部分和所述第二中间部分基本上在在所述环形内衬和所述环形外衬之间截取的所述燃烧室的周向中心线上，并且所述第一中间部分和所述第二中间部分沿所述周向中心线在周向方向上彼此偏移。

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