CN118556172A - 用于燃气涡轮发动机的具有火焰锚定件的多管先导喷射器 - Google Patents

Abstract

一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器的喷射器(102，104)设置有多个空气/燃料混合管(422)，该多个空气/燃料混合管被分成空气/燃料混合管的径向外部子集(422b)和径向内部子集(422a)，第一燃料歧管(130)与该空气/燃料混合管的径向外部子集流体连通，并且第二燃料歧管(132)与该空气/燃料混合管的径向内部子集流体连通。阻挡件(456)设置在该空气/燃料混合管的径向外部子集和/或该空气/燃料混合管的径向内部子集的该空气/燃料混合管中的每一者的出口部分处以形成火焰锚定表面。

Description

用于燃气涡轮发动机的具有火焰锚定件的多管先导喷射器

背景技术

本公开整体涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及用于将压缩空气和燃料的混合物喷射到燃气涡轮发动机中的燃烧器中的喷射器。

燃气涡轮发动机用于通过在燃烧器内燃烧燃料/空气混合物来生成机械能。燃料和压缩空气通过一个或多个燃料喷射器递送到燃烧器。在美国专利9,752,781号中公开的一种类型的燃气涡轮发动机中，主燃料喷射器位于燃烧器中的燃烧衬套的径向外侧并且围绕燃烧衬套以环形阵列散布。半球形燃烧器圆顶组件定位在燃烧衬套的入口端部处，并且使来自主燃料喷射器的燃料/空气混合物的流动方向反向。然后，半球形燃烧器圆顶组件通过一系列通路将燃料/空气混合物流引导到燃烧衬套的入口端部中。沿着燃烧衬套的中心轴线定位的先导燃料喷嘴用于点燃、支撑和维持来自燃烧衬套内的主燃料喷射器的燃料/空气混合物的一个或多个级。虽然在美国专利9,752,781号中公开的燃气涡轮发动机是有利的，因为其允许对进入燃烧衬套的燃料/空气混合物的速度的更大控制，这可导致对所生成的功率的更大控制以及不期望的氮氧化物和一氧化碳的产生的减小，但在烟道/空气混合物的控制中的进一步改进将是期望的。

发明内容

提供了该简要描述以便以简化形式介绍将在下面的详细描述中进一步描述的一系列概念。该简要描述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。从实施方案的以下详细描述和附图，本公开的其他方面和优点将是显而易见的。

本公开的各方面涉及燃气涡轮发动机，其包括具有一个或多个燃料喷射器的燃烧器。更具体地，各方面涉及多管先导喷射器，其减小热应力和燃烧器排放，同时改善燃烧器性能和效率。

在另一方面，本公开涉及一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器的喷射器，该喷射器包括：多个空气/燃料混合管，该多个空气/燃料混合管包括空气/燃料混合管的径向外部子集和空气/燃料混合管的径向内部子集；第一燃料歧管，所述第一燃料歧管与所述空气/燃料混合管的径向外部子集流体连通；第二燃料歧管，所述第二燃料歧管与所述空气/燃料混合管的径向内部子集流体连通；和阻挡件，该阻挡件位于该空气/燃料混合管的径向外部子集和/或该空气/燃料混合管的径向内部子集的该空气/燃料混合管中的每一者的出口部分处。

在另一方面，本公开涉及一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器，并且包括：大致圆柱形的流动套筒；大致圆柱形的燃烧衬套，所述燃烧衬套从所述流动套筒径向向内定位并且限定燃烧区；第一喷射器，该第一喷射器为大致环形形状的并且围绕该燃烧衬套并且定位在该流动套筒的下游端部处，以及第二喷射器，该第二喷射器在该燃烧区的入口端部处定位在该燃烧衬套的径向内侧以接收来自该第一喷射器中的该径向向外开口的遵循该径向向外路径的该压缩空气。该第一喷射器包括：用于允许遵循径向向外路径的压缩空气的通过的径向向外开口；和用于允许遵循径向向内路径的压缩空气的通过的径向向内开口。该第二喷射器包括：多个空气/燃料混合管，该多个空气/燃料混合管包括空气/燃料混合管的径向外部子集和空气/燃料混合管的径向内部子集；第一燃料歧管，所述第一燃料歧管与所述空气/燃料混合管的径向外部子集流体连通；第二燃料歧管，所述第二燃料歧管与所述空气/燃料混合管的径向内部子集流体连通；和阻挡件，该阻挡件位于该空气/燃料混合管的径向外部子集和/或该空气/燃料混合管的径向内部子集的该空气/燃料混合管中的每一者的出口部分处。

附图说明

下面参考附图详细描述本技术，在附图中相似的数字表示相同的部件，并且其中：

图1至图2是根据本公开的各方面的燃气涡轮燃烧器的横截面视图；

图3是根据本公开的各方面的用于燃气涡轮燃烧器(诸如图1至图2所示的燃烧器)的喷射器的第一实施方案的透视图；

图4是图3所示的喷射器的横截面平面视图；

图5是图4所示的喷射器的横截面视图的一部分的特写图；

图6是图3至图5所示的喷射器的透视和横截面视图的特写图；

图7是图3至图5所示的喷射器的透视和横截面视图的另选特写图；

图8和图9是图3至图7所示的喷射器的透视和横截面视图的特写图；

图10是根据本公开的各方面的用于燃气涡轮燃烧器(诸如图1至图2所示的燃烧器)的喷射器的第二实施方案的透视图；

图11是根据本公开的各方面的用于燃气涡轮燃烧器(诸如图1至图2所示的燃烧器)的喷射器的第三实施方案的透视图；

图12是图11所示的喷射器的透视横截面视图；

图13是图11至图12所示的喷射器的局部侧视图；

图14A是图11至图13所示的喷射器的经修改上游部分的透视和横截面视图的特写图；

图14B是示出图14A的空气/燃料混合管中示出的流量调节器的效果的空气流图；

图15是根据本公开的各方面的用于燃气涡轮燃烧器(诸如图1至图2所示的燃烧器)的喷射器的第四实施方案的透视图的特写图；

图16示出了根据本公开的各方面的用于燃气涡轮燃烧器(诸如图1至图2所示的燃烧器)的喷射器的第五实施方案的透视图；

图17A至图17D示出了可与本公开的喷射器(诸如图1至图16所示的喷射器)一起使用的燃料歧管组件的附加实施方案的示意性平面图；并且

图18A至图18C示出了根据本发明的各方面的各种空气/燃料混合管的示意性横截面视图。

具体实施方式

现在更详细地转向附图，并且首先转向图1，根据本公开的各方面的燃气涡轮发动机的燃烧器总体上由数字100指定。燃烧器100通常包括第一或径向向外的喷射器102、第二或径向向内的喷射器104、大致圆柱形的流动套筒106和大致圆柱形的燃烧衬套108，该燃烧衬套从流动套筒106径向向内定位并且通常限定燃烧区110。第一喷射器102为大致环形形状的并且围绕燃烧衬套108并且定位在流动套筒106的下游端部处。第二喷射器104在燃烧区110的入口端部处定位在燃烧衬套108的径向内侧。

如参考图2最佳理解的，在燃烧器100的使用期间，压缩空气被提供到第一喷射器102和第二喷射器104两者，在那里该压缩空气与燃料源混合并且然后被点燃，从而支持燃烧室110内的火焰。遵循沿流动套筒106的径向外表面的径向外部路径112的压缩空气穿过设置在第一喷射器102中的径向向外叶片和/或开口而不在其中与燃料混合，而是继续向下游到达燃烧器100的一部分，在该部分处，空气转向并穿过第二喷射器104。这里，压缩空气与燃料源混合并且被点燃以支持燃烧器100的中心轴线附近的火焰。遵循流动套筒106与燃烧衬套108之间的径向内部路径114的压缩空气穿过设置在第一喷射器102中的不同(即，径向向内)叶片和/或开口，在那里该压缩空气与燃料源混合。燃料/空气混合物然后行进到圆顶板130或类似结构，在那里它转过基本上180度，从而进入燃烧室110，在该燃烧室中，它被点燃以支持第二喷射器104所支持的火焰的径向向外的火焰。在一些实施方案中，第一喷射器102被称为“主”喷射器，而第二喷射器104被称为“先导”和/或“先导调节”(或简称为“p调节”)喷射器。

图3示出了用于混合穿过径向外部路径112的燃料和空气的第二或先导喷射器104的一个实施方案。本文所讨论的第二喷射器的实施方案(包括第二喷射器104和其他喷射器)可在燃烧器100的启动状态期间有利地减少排放，特别是一氧化碳排放，并且因此更广泛地减小其中采用燃烧器100的燃气涡轮发动机内的排放。喷射器还被有利地配置为被供应有各种类型的燃料，包括天然气、氢气和其他燃料。换句话说，本文所讨论的第二喷射器改善了火焰稳定性并且在宽范围的点火温度(包括相对低的点火温度)中减小了启动排放。

第二喷射器104通常包括：入口部分116，该入口部分被配置为接收在径向外部路径112中流动的压缩空气；出口部分118，该出口部分被配置为将燃料/空气混合物供应到燃烧区110，在该燃烧区中该燃料/空气混合物被点燃并且支持燃烧器100的中心轴线附近的火焰；和空气/燃料混合部分120，该空气/燃料混合部分通常在入口部分116和出口部分118之间延伸。

如图4(该图是第二喷射器104的局部横截面视图)中最佳看到，空气/燃料混合部分120包括从入口部分116延伸到出口部分118的多个空气/燃料混合管122。每个空气/燃料混合管122包括上游部分124、下游部分126，以及将上游部分124流体连接到下游部分126的弯管部分128。在一些实施方案中，上游部分124相对于下游部分126以倾斜角度(诸如，例如，45度角)设置。通过将弯管128维持在约45度角或类似的角度，第二喷射器104可被增材制造而不需要外部支撑件。此外，当混合物在空气/燃料混合管122中行进、转向并变为湍流时，弯管128(例如，45度弯曲)改善了燃料和空气在该空气/燃料混合管中的混合。

第二喷射器104还包括第一燃料歧管130和第二燃料歧管132，其各自经由对应的一个或多个燃料供给管134和136与多个空气/燃料混合管122中的一者或多者流体连通。例如，在所描绘的实施方案中，第一燃料歧管130经由燃料供给管134与多个空气/燃料混合管122的径向向外定位的子集(即，空气/燃料混合管122的“外径”或“OD”子集)流体连通，而第二燃料歧管132经由燃料供给管136与多个空气/燃料混合管122的径向向内定位的子集(即，空气/燃料混合管122的“内径”或“ID”子集)流体连通。在这点上，燃烧器100可通过分别经由第一燃料歧管130和第二燃料歧管132选择性地将燃料喷射到空气/燃料混合管122的OD或ID子集中而被分级，该燃料继而将在燃烧室110中被点燃，从而形成两个分开支持和定位的火焰(即，围绕中心定位的内部火焰的环形外部火焰)。

第二喷射器104可通过任何期望的方式制造，诸如，在一个非限制性示例中，通过添加制造。在这点上，第二喷射器104将在基本上竖直的方向上逐层地构建，如图4所示的。这由构建箭头138示意性地例示。每一层将包括材料间隙，该材料间隙继而形成第二喷射器104的内部中空通道，诸如多个空气/燃料混合管122、第一燃料歧管130和第二燃料歧管132、燃料供给管134、136，以及本文所讨论的其他特征。再次，因为空气/燃料混合管122的上游部分124和下游部分126相对于彼此以大约45度角布置，所以喷射器104可被增材制造而不需要外部支撑件等。

图5和图6示出了靠近入口部分116的第二喷射器104的空气/燃料混合管122的上游部分124的特写截面图。在该实施方案中，多个空气/燃料混合管122中的每一者经由中间空气歧管或增压室与对应的第一燃料歧管130或第二燃料歧管132热隔离。即，与第一燃料歧管130流体连通的多个空气/燃料混合管122的第一子集通过周围的第一静态空气增压室140与第一燃料歧管130分开，而与第二燃料歧管132流体连通的多个空气/燃料混合管122的子集通过周围的第二静态空气增压室142与第二歧管130和第二燃料歧管132分开。

如图6中最佳示出的，燃料供给管134、136各自继而为大致L形的，使得每个第一燃料歧管130和第二燃料歧管132中的燃料被配置为从相应的第一燃料歧管130或第二燃料歧管132的下游端部行进，之后以基本上90度角转向以与相应的空气/燃料混合管122相交，在那里该燃料被引入到流过其中的压缩空气中并且因此与压缩空气混合，从而形成最终要在燃烧室110中被点燃的空气/燃料混合物。换句话说，燃料供给管134、136的远侧部分可被定向成近似垂直于空气/燃料混合管122，使得燃料以交叉流的方式喷射到流动的压缩空气中，这优化了空气/燃料混合管122内的燃料和空气混合。虽然为了方便起见，在图6中详细示出了形成与第一燃料歧管130流体连通的多个空气/燃料混合管122的子集的一部分的空气/燃料混合管122中的仅一者，但是与第二燃料歧管132流体连通的空气/燃料混合管122的结构和操作将是基本上类似的。换句话说，每个空气/燃料混合管122经由中间的第一静态空气增压室140或第二静态空气增压室142与相应的第一燃料歧管130或第二燃料歧管132完全隔离，而没有任何燃料供给管134、136(或就此而言的任何其他部件)延伸穿过第一静态空气增压室140和第二静态空气增压室142。

在其他益处中，第一静态空气增压室140和第二静态空气增压室142可有利地充当流过空气/燃料混合管122的热压缩空气与在第一燃料歧管130和第二燃料歧管132中提供的冷燃料之间的缓冲。也就是说，第一静态空气增压室140和第二静态空气增压室142将空气/燃料混合管122与冷燃料隔离，由此改善了冷的第一燃料歧管130和第二燃料歧管132附近的管的强度和抗应力性。

在图6所示的实施方案中，到第一静态空气增压室140和第二静态空气增压室142的入口是环形的；也就是说，第一静态空气增压室140和第二静态空气增压室142的环形横截面完全延伸到喷射器104的入口表面。然而，在其他实施方案中，到第一静态空气增压室140和第二静态空气增压室142的入口不需要是环形的或不间断的。例如，如图7所示，在一些实施方案中，入口将包括尖端或虚线的配置。也就是说，第一静态空气增压室140和第二静态空气增压室142的环形横截面在其入口处被一系列肋144中断，这些肋将被围绕的空气/燃料混合管122与围绕第一静态空气增压室140和第二静态空气增压室142的第二喷射器104的主体连接。肋144可增加入口表面处的刚性和结构完整性，而不会显著减小到第一静态空气增压室140和第二静态空气增压室142的入口的横截面积，由此允许空气进入和离开第一静态空气增压室140和第二静态空气增压室142。

如图8和图9所示，在一些实施方案中，第一燃料歧管130和第二燃料歧管132可包括一个或多个内部挡板146、148。挡板146、148继而包括设置在其中的多个通孔150、152，从而通过允许流体流过挡板146、148来提供从相应的第一燃料歧管130或第二燃料歧管132的第一部分到相应的第一燃料歧管130或第二燃料歧管132的第二部分的流体连通。挡板146、148可增加喷射器104的刚性和强度并且更具体地增加其入口部分116的刚性和强度，而不会显著地干扰第一燃料歧管130和第二燃料歧管132内以及到相应的空气/燃料混合管122的燃料流动。另外，挡板可有利地用于将燃料从第一燃料歧管130和第二燃料歧管132均匀地分配到空气/燃料混合管122中的每一者。在一个非限制性示例中，每个第一燃料歧管130和第二燃料歧管132包括相应挡板146、148，其中每个挡板具有通孔150、152的三个圆周行36，通孔中的每一者具有约0.100英寸的直径。

在一些实施方案中，用于混合和递送燃料和空气的多个空气/燃料混合管可不同于图4至图9所示的那样被构造和配置，以便例如改善燃料和空气在其中的混合。例如，在一些实施方案中，多个空气/燃料混合物和递送管可被扭曲或涡旋以便改善燃料和空气在其中的混合。参考图10可更容易地理解这一点。

更具体地，图10示出了第二(例如，先导)喷射器204的另一实施方案，其中的一些内部空气/燃料混合管222以虚线示出以便例示其具体配置。在本文所描述的实施方案中，除非另外描述，具有相似编号的尾部数字的部件以与结合第二喷射器104的第一实施方案讨论的部件基本上类似的方式操作，并且因此为了简单起见将不再详细讨论。例如，该实施方案的入口部分216以与第二喷射器104的入口部分116基本上类似的方式配置和操作，并且因此将不再详细讨论。

在图10的实施方案中，空气/燃料混合管222的至少一个子集(其在图10中以虚线示为径向内部(ID)子集)被扭曲或涡旋，从而产生供空气/燃料混合物遵循的基本上螺旋的路径。这继而可导致更均匀的空气/燃料固定，从而导致更有效的燃烧和减小的排放。尽管这种涡旋配置难以用传统的制造技术来实现，但是当喷射器204通过增材制造来形成时，这些复杂的几何形状可容易地被实现，如上所讨论。

尽管到目前为止描述的实施方案已经包括具有基本上圆形横截面区域的空气/燃料混合管122、222，但是实施方案不限于此，并且在其他实施方案中，空气-燃料混合管可具有其他横截面区域配置而不脱离本公开的范围。例如，图11至图13示出了第二喷射器304的实施方案，其中多个空气/燃料混合管322的第一子集322a包括基本上四边形的横截面轮廓，而多个空气/燃料混合管322的第二子集322b是扭曲的或涡旋的并且各自包括基本上圆形的横截面轮廓。在该实施方案中，与具有圆形横截面轮廓的被示为径向内部(ID)子集的空气/燃料混合管的第二子集322b相比，被示为外径(OD)子集的空气/燃料混合管的第一子集322a的四边形轮廓允许更大流速的空气/燃料混合物流过空气/燃料混合管322。附加地或另选地，到每个空气/燃料混合管322的入口可类似地为任何期望的形状，包括四边形，诸如图13所示的空气/燃料混合管的第一子集322a。同样，与包括圆形横截面区域的混合管相比，这增加了混合管322内的压缩空气流的量。

在一些实施方案中，可沿空气/燃料混合物混合管122的长度包括一个或多个流量调节器，诸如在45度弯曲之前的上游部分124中，以便例如产生湍流并且改善相应管内的空气和燃料混合。这可相对于图14A更容易理解，该图示出了在第二喷射器304(并且更具体地，第二喷射器304的空气/燃料混合管322的第一子集322a)中实现的流量调节器354的一个实施方案，然而，类似的调节器可在本文所设想的喷射器中的任一者中实现。

在该实施方案中，流量调节器354包括具有主楔形部分356和齿状端部部分358的基本上锯齿型图案。当压缩空气在楔形部分356上经过时，其加速并被引导朝向相应空气/燃料混合管322a的中心部分。如图14B中的空气流图360所例示，当其在齿状端部部分356上行进时，锯齿图案导致空气流在齿状端部部分358附近产生捕获的涡流。这些捕获的涡流促进空气和燃料混合。换句话说，流量调节器354在燃料喷射点的上游产生尾流，由此改善燃料喷射点处的空气和燃料混合。

尽管在图14A中示出了锯齿图案，但在其他实施方案中，调节器可被另选地构造和配置，诸如例如通过包括波状或正弦形状的远侧端部。此外，尽管所描绘的实施方案被示出为每空气/燃料混合管322a有两个流量调节器358，但是在其他实施方案中，在不脱离本发明的范围的情况下可实现更多或更少的流量调节器358，包括例如每空气/燃料混合管322a有一个流量调节器358或者每空气/燃料混合管322a有三个或更多个流量调节器358。

在一些实施方案中，特别是在其中第二喷射器包括具有基本上四边形的横截面区域的空气/燃料混合管的实施方案中，空气/燃料混合管的出口轮廓可被修改为包括一个或多个表面以促进火焰在喷射器的出口面处锚定。参考图15将更容易地理解这一点。在图15中，空气/燃料混合管422的径向外部(OD)子集422a沿空气/燃料混合管422的长度的大部分具有基本上四边形的横截面区域，然而，在出口部分418处，每个空气/燃料混合管422a在其四个拐角中的一者处包括阻挡件或弧形部分456a-d。阻挡件或弧形部分456a-d中的相邻阻挡件或弧形部分彼此靠近地设置以形成基本上圆形的火焰锚定表面458。也就是说，当离开OD管422a的燃料/空气混合物被点燃时，由于由阻挡件456a、456b、456c、456d和火焰锚定表面458产生的再循环区，所产生的火焰可保持锚定在出口部分418附近，并且更具体地，锚定在火焰锚定表面458处或其上。可实现任何其他形状的阻挡件(即，基本上三角形、半月形阻挡件、矩形阻挡件等)而不脱离本公开，只要阻挡件在喷射器404的出口部分418处提供火焰锚定表面和/或增加的厚边以产生再循环区并因此促进火焰锚定即可。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，可在一些空气/燃料混合管422a上实现多于一个阻挡件。

图16示出了根据本公开的各方面设想的第二喷射器504的另选设计。在另选设计中，空气/燃料混合管522的径向外部(OD)子集522a中的空气/燃料混合管522中的每一者被扭曲或涡旋，从而产生供空气/燃料混合物遵循的基本上螺旋的路径，并且空气/燃料混合管522的径向内部(ID)子集522b中的空气/燃料混合管522中的每一者没有扭曲或涡旋。这继而可导致更均匀的空气/燃料固定，从而导致更有效的燃烧和减小的排放。尽管这种涡旋配置难以用传统的制造技术来实现，但是当喷射器504通过增材制造来形成时，这些复杂的几何形状可容易地被实现，如上所讨论。喷射器504可包括外部通道560的径向阵列，其用于沿喷射器504的面向外的表面引导空气，由此冷却喷射器504的热外面，特别是本来在喷射器504的使用期间可能变得非常热的位于草裙状密封件或类似密封件下方的部分。

图17A至图17D示出了第二喷射器804的示意性表示，该第二喷射器可以是上述第二喷射器中的任一者，其中燃料歧管组件以不同方式堆叠其燃料回路以提供用于分级第二喷射器的不同方式并且由此改变燃烧器火焰特性以用于改善的排放、动态特性和/或性能。在图17A至图17D中，第二喷射器602中的多个空气/燃料混合管822被分成多个空气/燃料混合管822的径向外部(OD)子集822a、径向内部(ID)子集822b和径向中间子集822c。

在图17A中，第一燃料歧管830与空气/燃料混合管822的所有三个子集822a-c流体连通，第二燃料歧管832仅与空气/燃料混合管822的径向内部子集822b流体连通，并且第三燃料歧管833仅与空气/燃料混合管822的径向内部子集和径向中间子集822b-c流体连通。

在图17B中，第一燃料歧管830、第二燃料歧管832和第三燃料歧管833中的每一者与空气/燃料混合管822的径向内部子集、径向外部子集和径向中间子集822a-c中的每一者流体连通。

在图17C中，第一燃料歧管830仅与空气/燃料混合管822的径向内部子集822b流体连通，第二燃料歧管832与空气/燃料混合管822的径向内部子集、径向外部子集和径向中间子集822a-c中的每一者流体连通，并且第三燃料歧管833仅与空气/燃料混合管822的径向内部子集和径向中间子集822b-c流体连通。

在图17D中，第一燃料歧管830仅与空气/燃料混合管822的径向内部子集822b流体连通，第二燃料歧管832仅与空气/燃料混合管822的径向内部子集和径向中间子集822b-c流体连通，并且第三燃料歧管833与空气/燃料混合管822的径向内部子集、径向外部子集和径向中间子集822a-c中的每一者流体连通。

尽管本文讨论和示出的第二喷射器的实施方案包括空气/燃料混合管，其各自包括与相应燃料歧管流体连通的两个燃料供给管，但是实施方案不限于此。在其他实施方案中，每个空气/燃料混合管可包括一个燃料供给管或多于一个燃料供给管。例如，图18A至图18C示出了空气/燃料混合管922的另选实施方案的示意性横截面轮廓，其包括处于三个不同示例性布置的两个、三个和四个燃料供给管934。如图18A至图18C所示，燃料供给管934的角度α可变化以提供增强的性能、混合和减小的排放益处。例如，在一些实施方案中，角度α将是大约180度、120度或90度，而在其他实施方案中，角度α可以是另一倾斜角度而不脱离本发明的范围。

根据前述内容，将会看到，本公开是非常适于实现上述所有目标和目的，以及对于系统和方法明显和固有的其他优点的一种公开。应当理解，某些特征和子组合是有用的，并且可在不参考其他特征和子组合的情况下使用。

附加考虑

在本说明书中，对“一个实施方案”、“实施方案”或“多个实施方案”的引用意味着所引用的一个或多个特征被包括在本技术的至少一个实施方案中。在本说明书中对“一个实施方案”、“实施方案”或“多个实施方案”的单独引用不一定是指相同的实施方案，并且也不是相互排斥的，除非这样声明和/或除了如本领域技术人员根据本说明书将容易明白的。例如，在一个实施方案中描述的特征、结构、动作等也可被包括在其他实施方案中，但不一定被包括在其他实施方案中。因此，当前技术可包括本文所描述的实施方案的各种组合和/或集成。

在说明书和权利要求中，将提及几个术语，这些术语将被定义为具有以下含义。单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数引用，除非上下文清楚地另外指出。“任选的”或“任选地”是指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括其中事件发生的实例和其中事件不发生的实例。

如本文贯穿说明书和权利要求所使用的近似语言可用于修饰任何定量表示，该任何定量表示可获准地变化而不导致其所涉及的基本功能的改变。因此，由诸如“约”、“近似”和“基本上”的一个或多个术语修饰的值不限于所指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量值的器械的精度。范围限制可组合和/或互换。此类范围被标识并且包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另外指示。

如本文所使用，术语“轴向”和“轴向地”是指基本上平行于燃烧器的中心纵向轴线延伸的方向和取向。术语“径向”和“径向地”是指基本上垂直于中心轴线延伸的方向和取向。此外，诸如“顶部”、“底部”、“前”、“后”、“侧”和类似术语的方向参考在本文中仅为了方便而使用并且应当仅相对于彼此来理解。例如，部件在实践中可被定向为使得在本文中被称为“顶部”和“底部”的面在实践中相对于所选择的参考系是侧向的、成角度的、倒置的等。

术语“联接”、“固定”、“附接到”等是指直接联接、固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征的间接联接、固定或附接，除非本文中另有说明。

尽管本申请阐述了许多不同实施方案的详细描述，但是应当理解，该描述的法律范围由权利要求的文字和等效语言限定。详细描述应当被解释为仅是示例性的，并且没有描述每个可能的实施方案，因为描述每个可能的实施方案将是不切实际的。可使用当前技术或在本专利的提交日期之后开发的技术来实现众多另选实施方案，其仍将落在权利要求的范围内。

贯穿本说明书，多个实例可实现被描述为单个实例的部件、操作或结构。尽管一个或多个方法的单个操作被例示和描述为单独操作，但是单个操作中的一者或多者可被同时执行，并且不要求这些操作以所叙述或例示的顺序来执行。在示例性配置中呈现为独立部件的结构和功能可被实现为组合的结构或部件。类似地，呈现为单个部件的结构和功能可被实现单独部件。这些和其他变化、修改、添加和改进落在本文的主题的范围内。除非在说明书中这样陈述和/或除了如本领域技术人员根据说明书将容易明白的，本段中的前述陈述将适用。

如本文所使用的，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包含(includes)”、“包含(including)”、“具有(has)”、“具有(having)”或其任何其他变体旨在覆盖非排他性的包括。例如，包括一系列要素的过程、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可包括未明确列出的或此类过程、方法、制品或装置所固有的其他要素。

尽管已经参考附图中例示的实施方案描述了本公开，但是应当注意，在不脱离如权利要求中所述的本公开的范围的情况下，可采用等效物以及本文中做出的替换。

Claims (20)

1.一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器的喷射器，所述喷射器包括：

多个空气/燃料混合管，所述多个空气/燃料混合管包括空气/燃料混合管的径向外部子集和空气/燃料混合管的径向内部子集；

第一燃料歧管，所述第一燃料歧管与所述空气/燃料混合管的径向外部子集流体连通；

第二燃料歧管，所述第二燃料歧管与所述空气/燃料混合管的径向内部子集流体连通；以及

阻挡件，所述阻挡件位于所述空气/燃料混合管的径向外部子集和/或所述空气/燃料混合管的径向内部子集的所述空气/燃料混合管中的每一者的出口部分处。

2.根据权利要求1所述的喷射器，其中四个相邻阻挡件彼此靠近地设置以形成火焰锚定表面。

3.根据权利要求2所述的喷射器，其中所述火焰锚定表面是基本上圆形的火焰锚定表面。

4.根据权利要求2所述的喷射器，其中所述阻挡件是弧形、三角形或矩形表面。

5.根据权利要求2所述的喷射器，其中所述空气/燃料混合管的径向外部子集的所述空气/燃料混合管中的每一者具有基本上四边形的横截面区域，并且所述阻挡件位于所述空气/燃料混合管的径向外部子集的所述空气/燃料混合管中的每一者的所述出口部分处。

6.根据权利要求5所述的喷射器，其中所述空气/燃料混合管的径向内部子集的所述空气/燃料混合管中的每一者具有基本上圆形的横截面区域。

7.根据权利要求2所述的喷射器，包括多个静态空气增压室，每个静态空气增压室围绕所述多个空气/燃料混合管中的对应一者，使得每个空气/燃料混合管经由对应静态空气增压室与相应燃料歧管热隔离。

8.根据权利要求2所述的喷射器，还包括多个基本上L形的燃料供给管，其中所述燃料供给管中的每一者包括上游部分、下游部分和以倾斜角度将所述上游部分连接到所述下游部分的弯管部分，所述燃料供给管中的每一者提供在所述第一歧管或所述第二歧管中的一者的下游边缘与所述多个空气/燃料混合管中的一者之间的流体连通，并且所述燃料供给管中的每一者不延伸穿过所述多个静态空气增压室中的任一者。

9.根据权利要求8所述的喷射器，其中所述多个空气/燃料混合管中的至少一些空气/燃料混合管的所述下游部分包括限定基本上螺旋的空气/燃料流动路径的涡旋轮廓。

10.根据权利要求8所述的喷射器，其中燃料供给管中的每一者的远侧部分大致垂直于所述多个空气/燃料混合管中的所述一者定向，使得燃料以交叉流的方式喷射到所述多个空气/燃料混合管中的所述一者内的压缩空气的流中。

11.根据权利要求2所述的喷射器，包括一系列间隔开的肋，所述肋定位在所述静态空气增压室中的每一者的入口处并且将所述空气/燃料混合管中的每一者与围绕所述静态空气增压室的所述喷射器的主体连接。

12.根据权利要求2所述的喷射器，包括内部挡板，所述内部挡板定位在所述第一燃料歧管和所述第二燃料歧管内并且具有用于通过所述挡板的流体流动的多个通孔。

13.根据权利要求2所述的喷射器，其中所述多个空气/燃料混合管包括与第一燃料歧管流体连通并且具有基本上四边形的横截面轮廓的空气/燃料混合管的径向外部子集，以及与所述第二燃料歧管流体连通并且具有基本上圆形的横截面轮廓的空气/燃料混合管的径向内部子集。

14.根据权利要求13所述的喷射器，其中所述空气/燃料混合管的径向外部子集的所述空气/燃料混合管中的每一者包括在所述空气/燃料混合管的入口处的至少一个流量调节器以用于在其中燃料被喷射到所述空气/燃料混合管中的部分的上游在穿过所述空气/燃料混合管的压缩空气中引起湍流。

15.根据权利要求2所述的喷射器，其中所述第一燃料歧管和所述第二燃料歧管在配置上为环形并且嵌套在一起，其中所述第二燃料歧管从所述第一燃料歧管径向向内定位。

16.根据权利要求1所述的喷射器，包括第三燃料歧管和所述空气/燃料混合管的径向中间子集，其中所述第一燃料歧管与所述空气/燃料混合管的径向外部子集、径向中间子集和径向内部子集中的每一者流体连通，所述第二燃料歧管仅与所述空气/燃料混合管的径向内部子集流体连通，并且所述第三燃料歧管仅与所述空气/燃料混合管的径向内部子集和径向中间子集流体连通。

17.一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器，并且包括：

大致圆柱形的流动套筒；

大致圆柱形的燃烧衬套，所述燃烧衬套从所述流动套筒径向向内定位并且限定燃烧区；

第一喷射器，所述第一喷射器为大致环形形状的并且围绕所述燃烧衬套并且定位在所述流动套筒的下游端部处，所述第一喷射器包括：

用于允许遵循径向向外路径的压缩空气的通过的径向向外开口；

用于允许遵循径向向内路径的压缩空气的通过的径向向内开口；以及

第二喷射器，所述第二喷射器在所述燃烧区的入口端部处定位在所述燃烧衬套的径向内侧以接收来自所述第一喷射器中的所述径向向外开口的遵循所述径向向外路径的所述压缩空气，所述第二喷射器包括：

多个空气/燃料混合管，所述多个空气/燃料混合管包括空气/燃料混合管的径向外部子集和空气/燃料混合管的径向内部子集；

第一燃料歧管，所述第一燃料歧管与所述空气/燃料混合管的径向外部子集流体连通；以及

第二燃料歧管，所述第二燃料歧管与所述空气/燃料混合管的径向内部子集流体连通；以及

阻挡件，所述阻挡件位于所述空气/燃料混合管的径向外部子集和/或所述空气/燃料混合管的径向内部子集的所述空气/燃料混合管中的每一者的出口部分处。

18.根据权利要求17所述的燃烧器，其中四个相邻阻挡件彼此靠近地设置以形成火焰锚定表面。

19.根据权利要求18所述的燃烧器，其中所述火焰锚定表面是基本上圆形的火焰锚定表面。

20.根据权利要求18所述的燃烧器，其中所述阻挡件是弧形、三角形或矩形表面。