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KR102570807B1 - 가스 터빈 연소기에 사용하기 위한 복수의 출구 슬롯을 구비하는 연료 인젝터 - Google Patents

가스 터빈 연소기에 사용하기 위한 복수의 출구 슬롯을 구비하는 연료 인젝터 Download PDF

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KR102570807B1
KR102570807B1 KR1020180048384A KR20180048384A KR102570807B1 KR 102570807 B1 KR102570807 B1 KR 102570807B1 KR 1020180048384 A KR1020180048384 A KR 1020180048384A KR 20180048384 A KR20180048384 A KR 20180048384A KR 102570807 B1 KR102570807 B1 KR 102570807B1
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outlet
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fuel injection
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스리니바사 라오 굽바
마이클 존 휴지스
크리슈나 칸트 아가르왈
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제네럴 일렉트릭 컴퍼니
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Abstract

본 발명에 따른 연료 인젝터는 프레임과, 상기 프레임에 결합된 한 쌍의 연료 주입체를 포함한다. 상기 프레임은 제1 유체의 통과를 위한 개구를 형성하는 내부 측면을 구비한다. 제1 유체를 위한 입구 유로가 적어도 프레임의 내부 측면과 각 연료 주입체의 사이에 형성된다. 각 연료 주입체는 연료 플레넘을 형성하고, 상기 연료 플레넘과 통해 있는 복수의 연료 주입 구멍을 형성하는 적어도 하나의 연료 주입면을 포함한다. 출구 부재가 입구 유로의 하류에 위치해 있고, 입구 유로와 유체 연통되어 있다. 출구 부재는 스트럿, 흐름 전환기, 및/또는 별개의 출구 부재를 통하여 출구 부재에서 나가는 불연속 출구 유로를 생성하도록 구성되어 있다.

Description

가스 터빈 연소기에 사용하기 위한 복수의 출구 슬롯을 구비하는 연료 인젝터{FUEL INJECTORS WITH MULTIPLE OUTLET SLOTS FOR USE IN GAS TURBINE COMBUSTOR}
본원은 일반적으로 가스 터빈 연소기용 연료 인젝터에 관한 것이고, 보다 구체적으로 상기 연소기와 연관된 축방향 연료 다단화(AFS) 시스템에 사용하는 연료 인젝터에 관한 것이다.
알려진 가스 터빈 어셈블리의 적어도 일부는 압축기, 연소기 및 터빈을 포함한다. 가스(예를 들어, 주변 공기)는 압축기를 통과하고, 이 압축기에서 가스는 하나 이상의 연소기에 전달되기 전에 압축된다. 각 연소기에서는, 압축된 공기가 연료와 결합되고, 연소 가스를 발생시키도록 점화된다. 연소 가스는 각 연소기로부터 터빈에 그리고 터빈을 통과하게 보내어져, 터빈을 구동시키고, 결국에는 터빈에 결합된 발전기에 동력을 공급한다. 터빈은 또한 공통의 샤프트 또는 로터에 의해 압축기를 구동할 수 있다.
일부 연소기에서, 연소 가스의 발생은 축방향으로 이격된 2개의 단들에서 일어난다. 이러한 연소기는, 연료와 산화제를 하나 이상의 하류측 연료 인젝터에 전달하는 "축방향 연료 다단화"(AFS) 시스템을 포함하는 것으로 본원에 언급되어 있다. AFS 시스템을 갖는 연소기에서는, 연소기의 상류 단부에 있는 1차 연료 노즐이, 1차 연소 구역에 연료 및 공기(또는 연료/공기 혼합물)를 축방향으로 주입하고, 상기 1차 연료 노즐의 하류에 있는 위치에 배치된 AFS 연료 인젝터가, 상기 1차 연소 구역의 하류에 있는 2차 연소 구역에 연료 및 공기(또는 제2 연료/공기 혼합물)를 반경방향으로 주입한다. 경우에 따라서는, 상기 2차 연소 구역에 상기 연료 및 공기를 혼합물로서 도입하는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 AFS 인젝터의 혼합 능력은 가스 터빈의 전체 작동 효율 및/또는 배출물에 영향을 미친다.
본원은, 연료 및 공기의 혼합물을 연소기에 반경방향으로 전달하여, 2차 연소 구역을 생성하는, AFS 연료 인젝터에 관한 것이다.
연료 인젝터는 프레임과, 상기 프레임에 결합된 한 쌍의 연료 주입체를 포함한다. 상기 프레임은 제1 유체의 통과를 위한 개구를 형성하는 내부 측면을 구비한다. 제1 유체를 위한 입구 유로가 적어도 프레임의 내부 측면과 각 연료 주입체의 사이에 형성된다. 각 연료 주입체는 연료 플레넘을 형성하고, 상기 연료 플레넘과 통해 있는 복수의 연료 주입 구멍을 형성하는 적어도 하나의 연료 주입면을 포함한다. 출구 부재가 입구 유로의 하류에 위치해 있고, 입구 유로와 유체 연통되어 있다. 출구 부재는 스트럿, 흐름 전환기, 및/또는 별개의 출구 부재를 통하여 출구 부재에서 나가는 불연속 또는 분리된 출구 유로를 생성하도록 구성되어 있다.
당업자에 대한 최적의 모드를 포함하여, 본 발명의 제품 및 방법의 완전하고 실시 가능한 개시가, 첨부 도면들을 참조로 하는, 명세서에서 제시된다:
도 1은 본원에 따른 하류 연료 인젝터를 포함하는, 연소 캔의 개략적인 측단면도이고;
도 2는 본원의 일 양태에 따른, 한 쌍의 연료 주입체를 구비하는 연료 인젝터의 사시도이며;
도 3은 도 2의 연료 인젝터의 하부 사시도이고;
도 4는 도 2의 연료 인젝터의 단면 사시도이며;
도 5는 본원의 다른 양태에 따른, 3개의 연료 주입체를 구비하는 연료 인젝터의 사시도이고;
도 6은 일 실시형태에 따른, 도 5의 연료 인젝터의 하부 사시도이며;
도 7은 도 5 및 도 6의 연료 인젝터의 단면 사시도이고;
도 8은 다른 실시형태에 따른, 도 5의 연료 인젝터의 하부 사시도이며;
도 9는 도 5 및 도 8의 연료 인젝터의 단면 사시도이고;
도 10은 도 5 및 도 8의 연료 인젝터의 단면도이며;
도 11은 선 11-11을 따라 취한 도 10의 연료 인젝터의 단면도이고;
도 12는 선 12-12를 따라 취한 도 10의 연료 인젝터의 단면도이며;
도 13은 본원의 양태에 따른, 한 쌍의 정렬된 연료 주입체를 구비하는 대안적인 연료 인젝터의 개략도이고;
도 14는 도 13의 연료 인젝터의 단면도이며;
도 15는 도 13의 연료 인젝터의 출구 덕트의 개략도이고;
도 16은 본원의 양태에 따른, 한 쌍의 경사진 연료 주입체를 구비하는 대안적인 연료 인젝터의 개략도이며;
도 17은 도 16의 연료 인젝터의 출구 덕트의 개략도이고;
도 18은 본원의 양태에 따른, 한 쌍의 축방향 차등형, 평행 연료 주입체를 구비하는 대안적인 연료 인젝터의 개략도이며;
도 19는 도 18의 연료 인젝터의 출구 덕트의 개략도이다.
이하의 상세한 설명은 여러 연료 인젝터들과, 이들 연료 인젝터의 구성 부품들, 그리고 그 제조 방법들을, 제한이 아닌 예로서 예시한다. 본 설명은 당업자가 연료 인젝터를 제조 및 사용할 수 있게 한다. 본 설명은, 현재 연료 인젝터의 제조 및 사용의 최적 모드인 것으로 고려되는 것을 포함하여, 연료 인젝터의 여러 실시형태를 제공한다. 예시적인 연료 인젝터가, 전력 발생용 발전기에 결합된 대형 가스 터빈의 연소기 내에 사용되는 것으로, 본원에 기술되어 있다. 그러나, 본원에 기술된 연료 인젝터는 전력 발생 이외의 다양한 분야의 광범위한 시스템들에 대해 일반적인 용례를 갖는 것으로 고려된다.
본원에 사용된 바와 같이, 용어 "반경"(또는 그 임의의 변형)은 임의의 적절한 형상(예컨대, 정사각형, 직사각형, 삼각형 등)의 중심으로부터 외측으로 연장되는 치수를 나타내며, 원 형상의 중심으로부터 외측으로 연장되는 치수에 국한되는 것은 아니다. 마찬가지로, 본원에 사용된 바와 같이, 용어 "둘레"(또는 그 임의의 변형)는 임의의 적절한 형상(예컨대, 정사각형, 직사각형, 삼각형 등)의 중심의 주위로 연장되는 치수를 나타내며, 원 형상의 중심의 주위로 연장되는 치수에 국한되는 것은 아니다.
도 1은 대형 가스 터빈용 캔-애뉼러형 연소 시스템에 포함될 수 있는, 연소 캔(10)의 대표도이다. 캔-애뉼러형 연소 시스템에서는, 복수의(예컨대, 8, 10, 12, 14, 16, 또는 그 이상의) 연소 캔(10)이, 압축기를 터빈에 연결하는 로터의 주위에 환형 어레이로 배치된다. 터빈은 전력을 생성하기 위한 발전기에 (예를 들어, 로터에 의해) 작동식으로 연결될 수 있다.
도 1에서, 연소 캔(10)은, 연소 가스(66)를 수용하고 터빈에 전달하는 라이너(12)를 포함한다. 다수의 종래의 연소 시스템에서와 같이, 라이너(12)는 원통형 라이너부와, 상기 원통형 라이너 부로부터 분리되어 있는 테이퍼형 전이부를 구비할 수 있다. 대안적으로, 라이너(12)는, 원통형부와 테이퍼형부가 서로 단일 부재로 일체화되어 있는, 통합체(또는 "단일체") 구성을 가질 수 있다. 따라서, 본원에서 라이너의 임의의 설명은, 별개의 라이너 및 전이 부재를 구비하는 종래의 연소 시스템과 단일체 라이너를 구비하는 상기한 연소 시스템 양자 모두를 망라하려는 의도가 있다. 또한, 본원은 상기한 연소 시스템들에 동일하게 적용될 수 있는데, 이들 연소 시스템에서 터빈의 1단 노즐과 전이 부재는 "전이 노즐" 또는 "통합 출구 부재"라고도 하는 단일 유닛으로 일체화되어 있다.
라이너(12)는 외부 슬리브(14)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있는데, 상기 외부 슬리브는 라이너(12)와 외부 슬리브(14)의 사이에 환형부(32)가 형성되도록 라이너(12)의 반경방향 바깥쪽에 간격을 두고 배치되어 있다. 다수의 종래의 연소 시스템에서와 같이, 외부 슬리브(14)는 전방 단부에는 유동 슬리브 부분을 후방 단부에는 충돌 슬리브 부분을 포함할 수 있다. 대안적으로, 외부 슬리브(14)는, 유동 슬리브 부분과 충돌 슬리브 부분이 축방향으로 서로 일체화되어 있는, 통합체(또는 "유니 슬리브") 구성을 가질 수 있다. 이전과 같이, 본원에서 외부 슬리브(14)의 임의의 설명은, 별개의 유동 슬리브 및 충돌 슬리브를 구비하는 종래의 연소 시스템과 유니 슬리브형 외부 슬리브를 구비하는 연소 시스템 양자 모두를 망라하려는 의도가 있다.
연소 캔(10)의 헤드 단부 부분(20)은 하나 이상의 연료 노즐(22)을 포함할 수 있다. 연료 노즐(22)은 상류 (또는 입구) 단부에 연료 입구(24)를 구비한다. 연료 입구(24)는 연소 캔(10)의 전방 단부에서 단부 커버(26)를 관통하게 형성될 수 있다. 연료 노즐(22)의 하류 (또는 출구) 단부는, 반경방향으로 헤드 단부 부분(20)에 걸쳐 있고 헤드 단부 부분(20)을 1차 연소 구역(50)으로부터 분리하는 것인 연소기 캡(28)을 관통하여 연장된다.
연소 캔(10)의 헤드 단부 부분(20)은, 압축기 토출 케이스(40)에 물리적으로 결합되어 있고 유동 관계로 연결되어 있는 것인 전방 케이싱(30)에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸여 있다. 압축기 토출 케이스(40)는 압축기(도시 생략)의 출구에 유동 관계로 연결되어 있고, 연소 캔(10)의 적어도 일부분을 둘러싸는 가압 공기 플레넘(24)을 형성한다. 연소 캔의 후방 단부에서 공기(36)는 압축기 토출 케이스(40)로부터 환형부(32) 안으로 유동한다. 환형부(32)는 헤드 단부 부분(20)에 유동 관계로 연결되어 있으므로, 공기 흐름(36)은 연소 캔(10)의 후방 단부의 상류에서 헤드 단부 부분(20)으로 이동하고, 헤드 단부 부분에서 공기 흐름(36)은 방향이 바뀌어 연료 노즐(22)에 들어간다.
연료 및 공기는 연료 노즐(22)에 의해 라이너(12)의 전방 단부에서 1차 연소 구역(50)에 도입되고, 이 1차 연소 구역에서 연료 및 공기가 연소되어 연소 가스(46)를 형성한다. 일 실시형태에서, 연료 및 공기는 연료 노즐(22) 내에서 (예를 들어, 예혼합 연료 노즐에서) 혼합된다. 다른 실시형태에서, (예를 들어, 확산 노즐을 이용해 일어날 수 있듯이) 연료 및 공기는 개별적으로 1차 연소 구역(50)에 도입되어 1차 연소 구역(50) 내에서 혼합될 수 있다. 본원에서 "제1 연료/공기 혼합물"로 언급된 것은, 예혼합 연료/공기 혼합물과 확산형 연료/공기 혼합물 양자 모두를 기술하는 것으로 해석될 필요가 있는데, 상기 두 연료/공기 혼합물 중 어느 하나는 연료 노즐(22)에 의해 생성될 수 있는 것이다.
연소 가스(46)는 후미 프레임(18)으로 나타내어지는 연소 캔(10)의 후방 단부를 향해 하류로 이동한다. 추가적인 연료 및 공기가 하나 이상의 연료 인젝터(100)에 의해 제2 연료/공기 혼합물(56)로서 2차 연소 구역(60)에 도입되고, 이 2차 연소 구역에서 연료 및 공기(56)는 연소 가스(46)에 의해 점화되어 복합 연소 가스 생성물 스트림(66)을 형성한다. 이와 같이 축방향으로 이격된 연소 구역들을 갖는 연소 시스템을 "축방향 연료 다단화"(AFS) 시스템(200)이라 하고, 하류 인젝터(100)를 "AFS 인젝터"라고 할 수 있다.
도시된 실시형태에서, 각 AFS 인젝터(100)에 대한 연료는 연소 캔(10)의 헤드 단부로부터 연료 입구(54)를 통해 공급된다. 각 연료 입구(54)는, 각 AFS 인젝터(100)에 연결되는 연료 공급 라인(104)에 연결되어 있다. 압축기 토출 케이스(40)를 통하여 연장되는 반경방향으로 배향된 연료 공급 라인으로부터 또는 링 매니폴드로부터 연료를 공급하는 것 등을 비롯한, 연료를 AFS 인젝터(100)에 전달하는 다른 방법들이 이용될 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 또한, AFS 인젝터(100)가 선택적으로 연소 캔(10)의 길이방향 중심선(70)에 대해 각도 θ로 배향될 수 있음을 보여준다. 도시된 실시형태에서, 인젝터(100)의 리딩 에지 부분[즉, 헤드 단부에 가장 가까이 위치한 인젝터(100)의 부분]은 연소 캔(10)의 중심선(70)으로부터 멀어지게 배향되어 있는 반면에, 인젝터(100)의 트레일링 에지 부분은 연소 캔(10)의 중심선(70)을 향해 배향되어 있다. 인젝터(100)의 종축(75)과 중심선(70) 사이에 형성된 각도 θ는, 0도 내지 45도, 1도 내지 30도, 1도 내지 20도, 또는 1도 내지 10도, 또는 이들 범위 사이의 임의의 중간값일 수 있다. 다른 실시형태에서는, 리딩 에지 부분이 중심선(70)에 인접하고 트레일링 에지 부분이 중심선(70)으로부터 멀리 떨어져 있도록, 인젝터(100)를 배향하는 것이 바람직할 수 있다.
인젝터(100)는 연소 라이너(12)를 통해 제2 연료/공기 혼합물(56)을 반경방향으로 주입하여, 축방향으로 1차 연소 구역(50)으로부터 이격된 2차 연소 구역(60)을 형성한다. 1차 연소 구역 및 2차 연소 구역으로부터의 복합 고온 가스(66)가 하류로 이동하여 연소 캔(10)의 후방 단부(18)를 통해 터빈 섹션에 들어가고, 터빈 섹션에서 연소 가스(66)가 팽창되어 터빈을 구동시킨다.
특히, 가스 터빈의 작동 효율을 향상시키고 배출물을 줄이기 위해, 인젝터(100)가, 연료 및 압축 가스를 완전히 혼합하여 제2 연료/공기 혼합물(56)을 형성하고 이 연료/공기 혼합물(56)을 연소 가스(46)의 흐름에 교차-흐름으로서 도입하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 이하에 기술되는 인젝터 실시형태는 혼합의 개선을 가능하게 하고 인젝터(100)에 의해 생성되는 화염의 표면적을 증가시킨다. 그 결과, 더 많은 양의 연료가 인젝터(100)를 통해 도입될 수 있고, 라이너(12)의 길이가 짧아질 수 있다.
도 2, 도 3 및 도 4는 전술한 AFS 시스템(200)에 사용하기 위한 예시적인 연료 인젝터(100)를 보여준다. 예시적인 실시형태에서, 연료 인젝터(100)는 결합되는 장착 플랜지(302), 프레임(304) 및 출구 부재(310)를 포함한다. 일 실시형태에서, 장착 플랜지(302), 프레임(304) 및 출구 부재(310)는 단일-부재 구조로서 제조된다(즉, 서로 일체로 형성된다). 대안적으로, 다른 실시형태들에서, 장착 플랜지(302)는 프레임(304) 및/또는 출구 부재(310)와 일체로 형성되지 않을 수 있다[예를 들어, 장착 플랜지(302)는 적절한 패스너 또는 결합 기술을 이용하여 프레임(304) 및/또는 출구 부재(310)에 연결될 수 있다]. 또한, 프레임(304) 및 출구 부재(302)는, 장착 플랜지(320)에 (예를 들어, 서로 맞물리는 부재들에 의해) 개별적으로 연결되는, 통합 단일-부재 유닛으로서 제조될 수 있다.
일반적으로 평면형인 플랜지(302)는, 연료 인젝터(100)를 외부 슬리브(14)에 연결하기 위한 패스너(도시 생략)를 수용하도록 각각 치수 설정되어 있는, 복수의 개구(306)를 형성한다. 연료 인젝터(100)는, 인젝터(100)가 본원에 기술된 방식으로 기능하도록 프레임(304)이 외부 슬리브(14)에 연결될 수 있게 하는, 임의의 적절한 구조(예를 들어, 보스)를, 플랜지(302)를 대신하여 또는 플랜지(302)와 함께 구비할 수 있다.
프레임(304)은 연료 인젝터(100)의 입구 부분을 형성한다. 프레임(304)은 대향 배치된 제1 측벽 쌍(326)과 대향 배치된 제2 단부벽 쌍(328)을 포함한다. 측벽들(326)은 단부벽들(328)보다 길어서, 프레임(304)은 축방향에서 대체로 직사각형인 프로파일을 갖게 된다. 프레임(304)은 반경방향에서 대체로 사다리꼴 형상인 프로파일을 갖는다[즉, 측벽들(326)이 플랜지(302)에 대해 각도를 이루고 있다]. 프레임(304)은 플랜지(302)에 인접한 제1 단부(318)("근위 단부")와 플랜지(302)로부터 멀리 떨어져 있는 제2 단부(320)("원위 단부")를 갖는다. 측벽들(326)의 제1 단부(318)는, 각각의 길이방향 평면에서 비교하여 볼 때, 측벽들(326)의 제2 단부보다 연료 인젝터(100)의 종축(LINJ)으로부터 더 멀리 이격되어 있다.
출구 부재(310)는 프레임(304)과는 반대측에서 플랜지(302)로부터 반경방향으로 연장된다. 출구 부재(310)는 프레임(304)과 라이너(12)의 내부 사이를 유체 연통시키고, 제2 연료/공기 혼합물(56)을 2차 연소 구역(60)에 전달한다. 출구 부재(310)는, 연료 인젝터(100)가 설치되어 있을 때, 플랜지(302)에 인접한 제1 단부(322)와, 플랜지(302)로부터 멀리 떨어져 있는 [그리고 라이너(12)에 인접한] 제2 단부(324)를 갖는다. 또한, 연료 인젝터(100)가 설치되어 있을 때, 출구 부재(310)가 라이너(12)와 외부 슬리브(14)의 사이에 있는 환형부(32) 내에 위치해 있고, 이에 따라 (도 1에 도시된 바와 같이) 플랜지(302)는 외부 슬리브(14)의 외부면에 위치해 있다.
도시된 실시형태에서, 출구 부재(310)는 출구 부재(310)를 길이방향으로 가로질러 연장되는 한 쌍의 스트럿(360)을 포함한다. 스트럿(360)은, 인젝터(100)를 통과하는 공기 흐름의 방향에 대해 갈라져 있는 공기 역학적 형상을 갖는다. 다시 말하자면, 스트럿은 연료 주입체(340)에 인접한 리딩 에지(362)와 출구 부재(310)의 원위 단부(324)에 가까운 트레일링 에지(363)를 갖는다. 스트럿(360)과 출구 부재(310)는 3개의 슬롯형 출구 유로(311)("출구 슬롯")를 형성하는데, 이들 출구 유로를 통해 연료/공기 혼합물(56)이 연소기(10) 안으로 반송된다. 출구 유로(311)는 서로 분리되어 있거나 또는 불연속적이다.
연료/공기 혼합물은 (도 2에서 일반적으로 도면부호 312로 표시되어 있는) 복수의 평행 주입 축을 따라 반송된다. 주입 축(312)은 일반적으로 선형이다. 주입 축(312)은, 연소 캔(10)의 종축(70)(LCOMB)에 대한 반경방향 차원 "R"을 나타낸다. 연료 인젝터(100)는, 일반적으로 주입 축(312)에 수직인 길이방향 차원[축(LINJ)으로 나타내어짐]과, 종축(LINJ)을 중심으로 연장되는 둘레방향 차원 "C"를 더 포함한다. 전술한 바와 같이, 인젝터(100)의 종축(LINJ)은 연소 캔의 종축(LCOMB)과 일치할 수 있거나, 또는 연소 캔의 종축(LCOMB)으로부터 오프셋될 수 있다.
따라서, 프레임(304)은 제1 방향에서 플랜지(302)로부터 반경방향 바깥쪽으로 연장되고, 출구 부재(310)는 제1 방향과는 반대인 제2 방향에서 플랜지(302)로부터 반경방향 안쪽으로 연장된다. 플랜지(302)는 프레임(304) 주위에서 둘레방향으로 연장된다(즉, 둘러싼다). 프레임(304)과 출구 부재(310)는 주입 축(312)을 중심으로 둘레방향으로 연장되고 플랜지(302)를 가로질러 서로 유통 관계에 있다.
본원에 예시된 실시형태들에서는 플랜지(302)가 프레임(304)과 출구 부재(310)의 사이에 배치되어 있는 것으로 나타내어져 있지만, 플랜지(302)는 몇몇 다른 위치에 또는 몇몇 다른 적절한 배향으로 배치될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 프레임(304)과 출구 부재(310)는 플랜지(302)로부터 일반적으로 서로 반대 방향으로 연장되지 않을 수 있다.
예시적인 일 실시형태에서, 입구 부재(308)의 원위 단부(320)는 프레임(304)의 근위 단부(318)보다 넓을 수 있고, 이에 따라 프레임(304)은 원위 단부(320)와 근위 단부(318)의 사이에서 적어도 부분적으로 테이퍼질(또는 깔때기 형상일) 수 있다. 달리 말하면, 전술한 예시적인 실시형태에서, 측벽(326)은 그 두께가 원위 단부(320)에서부터 근위 단부(318)로 갈수록 수렴한다.
또한, 도 2, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 프레임(304)의 측벽(326)은 플랜지(302)에 대해 소정 각도로 배향되어 있어, 프레임(304)이 측벽(326)의 원위 단부(320)에서부터 근위 단부(318)로 갈수록 수렴하게 된다. 몇몇 실시형태에서는, 게다가 또는 대신에, 단부벽들(328)이 플랜지(302)에 대해 소정 각도로 배향될 수 있다. 측벽(326)과 단부벽(328)은 전반적으로 선형인 단면 프로파일을 갖는다. 다른 실시형태들에서, 측벽(326)과 단부벽(328)은, 프레임(304)이 원위 단부(320)와 근위 단부(318)의 사이에서 적어도 부분적으로 수렴하게(즉, 테이퍼지게) 되는 것을 가능하게 하는 임의의 적절한 단면 프로파일(들)을 가질 수 있다[예를 들어, 적어도 하나의 측벽(326)은 두 단부(320 및 318)의 사이에서 아치 형상으로 연장되는 단면 프로파일을 가질 수 있다]. 대안적으로, 프레임(304)은 [예를 들어, 다른 실시형태에서, 측벽(326)과 단부벽(328)이, 중앙 주입 축(312)에 실질적으로 평행하게 배향된 실질적으로 선형인 단면 프로파일을 각각 가질 수 있는 경우에] 원위 단부(320)와 근위 단부(318)의 사이에서 테이퍼지지 않을 수 있다.
예시적인 실시형태에서, 연료 인젝터(100)는 (도 2에 도시된) 도관 피팅(332)과 (도 2 및 도 4에 도시된) 한 쌍의 연료 주입체(340)를 더 포함한다. 도관 피팅(332)은 프레임(304)의 단부벽들(328) 중의 어느 하나와 일체로 형성된다. 일 실시형태에서, 도관 피팅(332)은 인젝터(100)의 종축(LINJ)을 따라 전반적으로 바깥쪽으로 연장된다. 도관 피팅(332)은 (도 1에도 도시된) 연료 공급 라인(104)에 연결되어 연료 공급 라인으로부터 연료를 받는다. 도관 피팅(332)은 임의의 적절한 크기 및 형상을 가질 수 있고, 도관 피팅(332)이 본원에 기술된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 프레임(304)의 임의의 적절한 부분(들)과 일체로 형성되거나 임의의 적절한 부분(들)에 연결될 수 있다[예를 들어, 몇몇 실시형태에서 도관 피팅(332)은 측벽(326)과 일체로 형성될 수 있다].
각 연료 주입체(340)는, 도관 피팅(332)이 돌출되는 단부벽(328)과 일체로 형성된 제1 단부(336)와, 연료 인젝터(100)의 반대측 단부[즉, 연소 캔(10)을 통과하는 연소 생성물(60)의 흐름에 대해, 하류측 단부] 상의 단부벽(328)과 일체로 형성된 제2 단부(338)를 구비한다. 단부벽들(328) 사이에서 프레임(304)을 가로질러 대체로 선형으로 연장되는, 각 연료 주입체(340)는, 도관 피팅(332)과 유체 연통 관계인 내부 연료 플레넘(350)을 형성한다. 다른 실시형태들에서, 연료 주입체(340)는, 연료 주입체(340)가 본원에 기술된 바와 같이 기능할 수 있게 하는 프레임(304)의 임의의 적절한 부분들에서부터, 프레임(304)을 가로질러 연장될 수 있다[예컨대, 연료 주입체(340)는 측벽들(326) 사이에서 연장될 수 있다]. 선택적으로 또는 추가적으로, 연료 주입체(340)는 대향 배치된 벽들(326 또는 328)의 사이에서 아치 형상을 형성할 수 있다.
전술한 바와 같이, 각 연료 주입체(340)는 복수의 표면으로서, 내부 플레넘(350)을 형성하며 프레임(304)의 단부벽들(328) 사이에서 연장되는 중공형 구조를 형성하는 것인 복수의 표면을 구비한다. 종축(LINJ)에 수직한 방향에서 취한 단면에서 보았을 때, (본 실시형태에서) 각 연료 주입체(340)는 대체로, 곡선형 리딩 에지(342)와, 반대측에 배치된 트레일링 에지(344), 그리고 리딩 에지(342)로부터 트레일링 에지(344)까지 연장되는 한 쌍의 대향 연료 주입면(346, 348)을 구비하는 뒤집어진 눈물 방울의 형상을 갖는다. 연료 플레넘(350)은 [단부벽(328)을 통한 연료 도관(332)으로의 유체 연통을 제외하고는] 플랜지(302) 안으로 또는 프레임(304) 내로 연장되지 않는다.
각 연료 주입면(346, 348)은, 내부 플레넘(350)과 각 유로(352) 중의 어느 하나와의 사이를 유체 연통시키는, 복수의 연료 주입 포트(354)를 포함한다. 연료 주입 포트(354)는, 예를 들어 연료 주입체(340)가 본원에 기술된 바와 같이 기능할 수 있기에 적합한 임의의 방식[하나 이상의 열(列)]으로, 연료 주입면(346, 348)의 길이를 따라 이격되어 있다.
리딩 에지(342)가 측벽(326)의 원위 단부(320)에 인접하도록[즉, 리딩 에지(342)가 측벽(326)의 근위 단부(318)에서 멀어지는 방향을 향하도록], 각 연료 주입체(340)가 배향되어 있다. 트레일링 에지(344)는 측벽(326)의 근위 단부(318)에 인접하게 위치해 있다[즉, 트레일링 에지(344)는 측벽(326)의 원위 단부(320)에서 멀어지는 방향을 향하고 있다]. 따라서, 리딩 에지(342)보다는 트레일링 에지(344)가 플랜지(302)에 아주 근접하여 있다.
입구 유로(352)는 압축기 토출 케이스(40) 내에 형성된 플레넘(42)으로부터 압축 공기(36)를 받는다. 입구 유로(352)는, 제1 측벽(326)의 내부면(330)과 제1 연료 주입체(340)의 연료 주입면(346)의 사이에; 제1 연료 주입체(340)의 연료 주입면(348)과 제2 연료 주입체(340)의 연료 주입면(346)의 사이에; 및 제2 연료 주입체의 연료 주입면(348)과 제2 측벽(326)의 각 내부면(330)의 사이에 형성된다. 입구 유로(352)는 프레임(304)의 원위 단부(320)에서부터 프레임(304)의 근위 단부(318)까지 치수가 균일한 것으로 도시되어 있지만, 유로(352)는 원위 단부(320)에서부터 근위 단부(318)로 갈수록 수렴하여, 흐름을 가속시킬 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 입구 유로(352)는, 연료 주입체(340)의 트레일링 에지(344)의 하류 및 스트럿(360)의 상류에서 교차하며, 이후에 출구 부재(310)의 원위 단부(324)에서 출구 유로(311)로부터 배출되는 서로 분리된 또는 불연속적인 흐름으로 나눈다.
특히, 연료 인젝터는 적절한 수의 유로(352)를 형성하는 임의의 적절한 배향으로 프레임(304)을 가로질러 연장되는 2개 이상의 연료 주입체(340)를 구비할 수 있다. 예를 들어, 도 5 내지 도 12에 도시된 실시형태에서, 연료 인젝터(110)는, 4개의 이격된 입구 유로(352)를 프레임(304) 내에 형성하는 3개의 인접한 연료 주입체(340)를 포함한다. 일 실시형태에서는, 연료 주입체들(340)이 주입 축(312)에 대해 동일한 각도로 배향됨에 따라, 유로들(352)이 등간격으로 배치된다. 각 연료 주입체(340)는 전술한 바와 같이 적어도 하나의 연료 주입면(346 또는 348)에 복수의 연료 주입 포트(354)를 포함하고, 이에 따라 연료 주입 포트(354)는 각 연료 주입체(340) 내에 형성된 각 플레넘(350)과 유체 연통되어 있다. 결국, 플레넘(350)은 연료 공급 라인(104)으로부터 연료를 받는 도관 피팅(332)(도 2에 도시)과 유체 연통되어 있다.
연료 인젝터(110)는 프레임(304)에 의해 형성되는 입구 부분(308)을 포함한다. 프레임(304)은 대향 배치된 한 쌍의 측벽(326)과 대향 배치된 한 쌍의 단부벽(328)을 포함하고, 이에 따라 프레임(304)은 장착 플랜지(302)에 평행하게 그려지는 평면에서 대체로 직사각형 형상을 갖는다. 연료 도관 피팅(332)(도 2에 도시)은 연료를 상기 3개의 연료 주입체(340) 각각에 전달한다. 연료는 연료 주입체(340)로부터 복수의 연료 주입 포트(354)를 경유하여 4개의 입구 유로(352) 중 어느 하나로 전달되는데, 상기 입구 유로는 제1 측벽(326)의 내부면(330)과 제1 연료 주입체(340)의 제1 연료 주입면(346)의 사이에; 제1 연료 주입체(340)의 제2 연료 주입면(348)과 제2 연료 주입체(340)의 각 제1 연료 주입면(346)의 사이에; 제2 연료 주입체(340)의 각 제2 연료 주입면(348)과 제3 연료 주입체(340)의 각 제1 연료 주입면(346)의 사이에; 및 제3 연료 주입체(340)의 각 제2 연료 주입면(348)과 제2 측벽(326)의 각 내부면(330)의 사이에 형성되는 것이다.
연료 인젝터(110)는 도 2 내지 도 4에 도시된 것과 같은 출구 부재(310)를 더 포함한다. 출구 부재(310)는 장착 플랜지(302)로부터 연소기 라이너(12)(도 1에 도시)를 향해 반경방향 안쪽으로 돌출된다. 도시된 바와 같이, 입구 유로(352)는 한 쌍의 공기 역학적 형상의 스트럿(360)의 상류에서 혼합 챔버(370) 안으로 지향된다. 스트럿들(360)의 형상은, 서로 그리고 출구 부재(310)의 각 측벽과 함께, 일련의 출구 유로(311)를 형성하는데, 이들 출구 유로는 각 주입 축(312)을 따라 수렴하고, 이에 따라 인젝터(110)(또는 100)로부터 나오는 연료/공기 혼합물(56)의 흐름을, 연소 캔(10)에 들어가는 평행하고 축방향으로 정렬된 스트림으로서 가속한다.
도 5 내지 도 7에 도시된 인젝터(110)의 변형은 도 8 내지 도 12에 연료 인젝터(120)로서 도시되어 있다. 일 실시형태에서, 연료 인젝터(120)의 입구 부분(308)은 도 5 및 도 7에 도시된 것과 동일하다. 출구 부분(310)은 입구 부분(308)의 형상에 대해 상보적인 대체로 직사각형인 형상을 형성한다. 출구 부분(310)은 리딩 에지 단부벽(412)과 트레일링 에지 단부벽(414)을 포함하는데, 이들 단부벽은 각 출구 측벽(416)에 연결되어 있는 것이다. 한 쌍의 스트럿(365, 366)이 리딩 에지 단부벽(412)으로부터 트레일링 에지 단부벽(414)까지 출구 부재(310)를 길이방향으로 가로질러 연장되고, 한 쌍의 흐름 전환기(364, 367)가 출구 측벽(416)을 따라 배치될 수 있다.
연료 인젝터(120)에서 나온 연료/공기 혼합물(56)의 스트림이 리딩 에지 단부벽(412)에서부터 트레일링 에지 단부벽(414)까지의 구간에서 인젝터의 종축(LINJ)으로부터 멀어지게 발산하도록, 스트럿들(365, 366)은 앞서 설명한 공기 역학적 형상과는 다른 형상으로 되어 있다. 다시 말하자면, 출구 측벽(416)에 인접한 출구 슬롯(311)은, 인젝터의 종축(LINJ)을 따라 배치된 (중앙) 출구 슬롯(311)에 대해 경사져 있거나, 또는 각도를 이루고 있다.
또한, 스트럿(365, 366)은, 스트럿 리딩 에지에서 이어져 있고 리딩 에지 단부벽(412)에서의 좁은 치수로부터 트레일링 에지 단부벽(414)에서의 넓은 치수로 테이퍼져 있는 평면형 측면(375, 376)과 아치형 측면(385, 386)을 포함한다. 흐름 전환기(364, 367)는 상반되는 치수 변화를 갖고, 리딩 에지 단부(412)에서는 출구 유로 안으로 제1 (큰) 거리만큼 돌출되며, 트레일링 에지 단부(414)에서는 유로 안으로 제2 (작은) 거리만큼 돌출된다. 그 결과, 제1 출구 유로(311)가 스트럿(365, 366)의 평면형 측면들(375, 376) 사이에서 종축(LINJ)을 따라 형성된다. 추가적인 유로들(411)이, 스트럿(365)의 아치형 측면(385)과 출구 측벽들(416) 중의 어느 하나를 따라 배치된 흐름 전환기(364)의 사이에, 그리고 스트럿(366)의 아치형 측면(386)과 반대측 출구 측벽(416)을 따라 배치된 흐름 전환기(367)의 사이에 형성된다.
도 9와 도 10은 트레일링 에지 단부벽(414) 쪽에 있는 하류측을 바라본 단면도이다. 도 11은 선 11-11을 따라 취한 도 10의 단면도이다. 이 도면에서, 1차 연소 구역(50)으로부터의 연소 가스(46)의 흐름이, 화살표로 나타내어진 바와 같이 오른쪽에서 왼쪽 방향으로 이동한다. 도 12는 선 12-12를 따라 취한 도 10의 단면도이다. 이 도면에서, 1차 연소 구역(50)으로부터의 연소 가스(46)의 흐름이, 화살표로 나타내어진 바와 같이 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 이동한다.
도 2 내지 도 12에 도시된 실시형태들에서, 연료 주입체(340)는 공통 프레임(304) 내에 유지되고, 연료/공기 혼합물을 개별 유로(311(411))를 통해 공통 출구 부재(310)에 공급한다. 그러나, 각각 자체 프레임(504)을 구비하는 2개의 인젝터(500)와 단일 연료 주입체(540)를 그룹지어 유사한 결과를 달성하는 것이 가능하다. 이러한 실시형태들이 도 13 내지 도 19에 도시되어 있다.
도 13은 본원에 기술된 연료 주입체(340)와 유사하게 기능하는 단일 연료 주입체(540)를 각각 포함하는 한 쌍의 평행하고 축방향으로 정렬된 프레임(504)을 구비하는 연료 인젝터(500)의 개략적인 부감도를 제공한다. 도 14에 도시된 바와 같이, 프레임(504)은 공통 또는 공유 장착 플랜지(502)로부터 반경방향 바깥쪽으로 연장된다. 연료 주입체(540)는 리딩 에지(542)와, 트레일링 에지(544), 그리고 리딩 에지(542)를 트레일링 에지(544)에 연결하는 한 쌍의 연료 주입면(546, 548)을 포함한다. 연료 주입체(540)는 그 안에 연료 플레넘(550)이 형성되며, 이 연료 플레넘은 연료 도관(도시 생략)과 유통 관계에 있다. 연료 플레넘(550)으로부터의 연료는, 각 연료 주입면(546, 548)에 형성된 연료 주입 포트(554)를 통해, 프레임 측벽(526)의 내부면(530)과 각 연료 주입면(546, 548)의 사이에 형성된 각 입구 유로(552)에 전달된다.
도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 연료 인젝터(500)는, (연소기의 종축에 대해) 장착 플랜지(502)로부터 반경방향 안쪽으로 연장되는, 한 쌍의 평행하고 축방향으로 정렬된 출구 부재(510)를 포함한다. 연료/공기 혼합물은, 불연속적이고 둘레방향으로 이격되어 있는 출구 유로(511)를 따라 전달된다.
도 16 및 도 17은, 각각 전술한 연료 주입체(540)를 포함하고 공통 또는 공유 장착 플랜지(502)로부터 반경방향 바깥쪽으로 연장되는, 한 쌍의 프레임(504)을 구비하는 연료 인젝터(550)를 개략적으로 도시한다. 연료 인젝터(550)에서, 프레임들(504)[및 이에 따라 연료 주입체(540) 및 각각의 출구 부재(510)]은 인젝터의 종축(LINJ)에 대해 경사져 있고, 이에 따라 프레임들(504)은 연료 인젝터(550)의 리딩 에징에서 서로 가까이 있으며 연료 인젝터(550)의 트레일링 에지 단부에서 멀리 떨어져 있다.
도 18 및 도 19는, 각각 전술한 연료 주입체(540)를 포함하고 공통 또는 공유 장착 플랜지(502)로부터 반경방향 바깥쪽으로 연장되는, 한 쌍의 프레임(504)을 구비하는 연료 인젝터(515)를 개략적으로 도시한다. 연료 인젝터(515)에서, 프레임들(504)[및 이에 따라 연료 주입체(520) 및 각각의 출구 부재(510)]은 서로 평행하고 축방향에서 서로에 대해 오프셋되어 있다.
전술한 연료 인젝터들(500, 550 및 515) 중의 어느 것에서도, 2개의 프레임(504)과 각 연료 주입체(540)만이 도시되어 있지만, 복수의 프레임(504)이 공통 장착 플랜지(502)에 연결될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 프레임(504)과 그 각각의 출구 부재(510)는, 필요에 따라, 평행한 형태, 축방향으로 차등화된 형태, 및 경사진 형태, 또는 이들의 조합으로 구성될 수 있다.
이제 본원에 기술된 이중- 및 삼중-주입체 연료 인젝터(예컨대, 100, 110)를 참조해 보면, 연소 캔(10)의 특정 작동 중에, 압축 가스가 프레임(340) 안으로 그리고 유로(352)를 통하여 유동한다. 동시에, 연료는 연료 공급 라인(104)을 통하여 그리고 도관 피팅(332)을 통하여 연료 주입체(340)의 내부 플레넘(들)(350)에 반송된다. 연료는 플레넘(350)으로부터 각 연료 주입체(340)의 연료 주입면(346 및/또는 348) 상의 연료 주입 포트(354)를 통하여, 실질적으로 주입 축(312)에 대해 반경방향으로, 그리고 입구 유로(352) 안으로 보내어지고, 상기 입구 유로에서 연료는 압축 공기와 혼합된다. 상기 연료와 압축 공기는 제2 연료/공기 혼합물(56)을 형성하고, 이 제2 연료/공기 혼합물은 출구 부재(310)의 출구 슬롯(311)(및 411)을 통해 (도 1에 도시된 바와 같이) 2차 연소 구역(60) 안으로 주입된다.
복수의 출구 슬롯을 구비하는 본 발명의 인젝터는 단일 출구 슬롯을 구비하는 비슷한 인젝터에 비해 하기의 이점을 제공한다: 화염 표면적이 증가됨; 연소 생성물 스트림으로의 제2 연료/공기 혼합물의 제트의 혼합이 향상됨; (제2 연료/공기 혼합물의 연소가 보다 신속해지고 혼합이 향상되는 것에 기인하여) 라이너 길이가 단축됨; 및 인젝터를 통과하는 증가된 체적 유량에 대한 수용력이 증대됨(즉, 헤드 단부의 연료 노즐들에서 연료/공기 분할이 향상됨). 본 발명의 인젝터는, 단일 출구 슬롯을 구비하는 유사한 인젝터와 관련된 NOx 배출 레벨에 필적할 만한, 또는 이보나 낮은 NOx 배출 레벨을 제공하는 것으로 추정된다.
본원에 도시된 예시적인 인젝터는 본원의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 그 성능을 최적화하도록 변형될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 변형될 수 있는 특징들로는, 출구 슬롯의 길이, 출구 슬롯의 폭, 출구 슬롯의 길이 대 출구 슬롯의 폭의 비, 인접 출구 슬롯들 사이의 갭, 출구 슬롯들의 서로에 대한 상대적인 축방향 위치, 출구 슬롯들의 서로에 대한 상대적인 경사(각도), 및 출구 슬롯의 코너 반경 등이 있다.
본원에 기술된 시스템은, 연소기에서 연료와 압축 가스의 혼합이 향상되는 것을 가능하게 한다. 보다 구체적으로, 본 발명의 시스템은, 서로에 대해 평행하거나 경사져 있고, 축방향으로 다단화되거나 또는 오프셋될 수 있는, 적어도 2개의 출구 슬롯을 통해 연료/공기 혼합물을 전달하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 상기 시스템은, 터빈 어셈블리의 AFS 시스템의 연료 인젝터에서 연료와 압축 가스의 혼합이 향상되는 것을 가능하게 한다. 따라서, 상기 시스템은, 예를 들어 터빈 어셈블리의 연소기 등과 같은, 연소기의 전체 작동 효율을 향상시키는 것을 가능하게 한다. 이로써, 출력이 증가되고, 예를 들어 터빈 어셈블리의 연소기 등과 같은, 연소기의 작동과 관련된 비용이 감소된다.
연료 인젝터와 그 제조 방법의 예시적인 실시형태가 위에 상세히 기술되어 있다. 본원에 기술된 시스템은 본원에 기술된 특정 실시형태에 제한되는 것이 아니라, 시스템의 부품이 본원에 기술된 다른 부품들과는 독립적으로 및 별개로 이용될 수 있다. 예를 들어, 본원에 기술된 시스템은, 본원에 기술된 바와 같이 터빈 어셈블리를 실시하는 것에 제한되지 않는 다른 용례들을 가질 수 있다. 오히려, 본원에 기술된 시스템은, 그 밖의 여러 산업과 관련하여 구현 및 이용될 수 있다.
여러 특정 실시형태와 관련하여 본 발명을 설명하였지만, 당업자라면 첨부된 청구범위의 정신 및 범위 내에서 본 발명에 변형을 실시할 수 있음을 인지할 것이다.

Claims (17)

  1. 연료 인젝터로서:
    제1 유체의 통과를 위한 개구를 형성하는 내부 측면을 갖는 프레임;
    제1 연료 주입체 및 제2 연료 주입체로서, 제1 연료 주입체 및 제2 연료 주입체는 상기 프레임에 연결되어 있고, 제1 유체를 위한 입구 유로가 적어도 상기 프레임의 내부 측면과 상기 제1 연료 주입체의 사이에 및 상기 프레임의 내부 측면과 상기 제2 연료 주입체의 사이에 형성되도록 제1 연료 주입체 및 제2 연료 주입체가 상기 개구 내에 배치되어 있으며, 각 연료 주입체는 연료 플레넘을 형성하고, 상기 연료 플레넘과 통해 있는 복수의 연료 주입 구멍을 형성하는 적어도 하나의 연료 주입면을 포함하는 것인 제1 연료 주입체 및 제2 연료 주입체; 및
    상기 입구 유로의 하류에 있고 상기 입구 유로와 유체 연통되어 있는 출구 부재로서, 상기 출구 부재에서 나가는 불연속 출구 유로를 형성하도록 구성되어 있는 것인 출구 부재
    를 포함하고,
    상기 출구 부재는 리딩 에지 단부벽, 트레일링 에지 단부벽, 및 상기 리딩 에지 단부 단부벽과 트레일링 에지 단부벽을 연결하는 한 쌍의 출구 측벽을 포함하고; 상기 출구 부재는 상기 리딩 에지 단부벽으로부터 상기 트레일링 에지 단부벽까지 길이방향으로 연장되는 한 쌍의 스트럿을 더 포함하는 것인 연료 인젝터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 프레임에 결합되어 있고 상기 연료 플레넘에 유동 관계로 연결되어 있는 도관 피팅을 더 포함하며; 상기 도관 피팅은 연료 공급 라인에 유동 관계로 연결되어 있는 것인 연료 인젝터.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 연료 주입체는 그 안에 제1 연료 플레넘을 형성하고, 상기 제2 연료 주입체는 그 안에 제2 연료 플레넘을 형성하며; 상기 프레임에 결합된 도관 피팅이 상기 제1 연료 플레넘 및 제2 연료 플레넘에 유동 관계로 연결되어 있는 것인 연료 인젝터.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 한 쌍의 스트럿의 각 스트럿은 연료 인젝터를 통과하는 흐름의 방향으로 발산하는 형상을 포함하고, 각 스트럿은 상기 제1 연료 주입체 및 제2 연료 주입체 중의 적어도 하나에 인접한 리딩 에지와 상기 리딩 에지의 반대편에 있는 트레일링 에지를 구비하는 것인 연료 인젝터.
  6. 제1항에 있어서, 제3 연료 주입체를 더 포함하고; 입구 유로의 수가 출구 유로의 수보다 큰 것인 연료 인젝터.
  7. 제1항에 있어서, 상기 한 쌍의 스트럿의 각 스트럿은 평면형 표면과 아치형 표면을 포함하고, 상기 평면형 표면과 아치형 표면은 리딩 에지에서 연결되어 있으며; 상기 한 쌍의 스트럿은, 중앙 출구 슬롯이 사이에 형성되도록, 제1 스트럿의 평면형 표면이 제2 스트럿의 평면형 표면에 인접한 상태로 배치되어 있는 것인 연료 인젝터.
  8. 제6항에 있어서, 복수의 스트럿의 각 스트럿은 상기 리딩 에지 단부벽에서의 좁은 치수로부터 상기 트레일링 에지 단부벽에서의 넓은 치수로 테이퍼져 있는 것인 연료 인젝터.
  9. 제8항에 있어서, 상기 한 쌍의 출구 측벽의 제1 출구 측벽을 따라 배치된 제1 흐름 전환기와, 상기 한 쌍의 출구 측벽의 제2 출구 측벽을 따라 배치된 제2 흐름 전환기를 더 포함하고; 상기 제1 흐름 전환기 및 제2 흐름 전환기는 상기 출구 유로 내로 돌출되는 것인 연료 인젝터.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 흐름 전환기 및 제2 흐름 전환기는 상기 리딩 에지 단부벽에서 상기 출구 유로 내로 제1 거리만큼 돌출되고 상기 트레일링 에지 단부벽에서 상기 출구 유로 내로 제2 거리만큼 돌출되며, 상기 제1 거리는 상기 제2 거리보다 크고; 상기 출구 유로는, 연료 인젝터의 종축을 따라 있는 중앙 출구 유로와, 연료 인젝터의 종축에 대해 제1 방향으로 경사져 있는 제1 출구 유로, 그리고 연료 인젝터의 종축에 대해 제2 방향으로 경사져 있는 제2 출구 유로를 포함하는 것인 연료 인젝터.
  11. 제10항에 있어서, 상기 중앙 출구 유로, 제1 출구 유로 및 제2 출구 유로는 상기 리딩 에지 단부벽에서 서로 인접해 있고; 상기 제1 출구 유로 및 제2 출구 유로는 상기 트레일링 에지 단부벽에서 종축으로부터 멀어지게 경사져 있는 것인 연료 인젝터.
  12. 제1항에 있어서, 상기 출구 부재는, 제1 불연속 스트림을 생성하는 제1 균일 단면 영역을 형성하는 제1 출구 부재와 제2 불연속 스트림을 생성하는 제2 균일 단면 영역을 형성하는 제2 출구 부재를 통하여, 상기 불연속 출구 유로를 생성하도록 구성되어 있고, 상기 제1 출구 부재는 상기 제1 연료 주입체의 하류에 있으며, 상기 제2 출구 부재는 상기 제2 연료 주입체의 하류에 있는 것인 연료 인젝터.
  13. 제12항에 있어서, 상기 프레임은, 상기 제1 연료 주입체가 그 안에 배치되는 제1 프레임과, 상기 제2 연료 주입체가 그 안에 배치되는 제2 프레임을 포함하는 것인 연료 인젝터.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제1 출구 부재는 제2 출구 부재와 평행하고 연료 인젝터의 종축에 대해 제2 출구 부재와 정렬되는 것인 연료 인젝터.
  15. 제12항에 있어서, 상기 제1 출구 부재와 제2 출구 부재는, 연료 인젝터의 종축에 대해 경사져 있는 것인 연료 인젝터.
  16. 제12항에 있어서, 상기 제1 출구 부재는 제2 출구 부재와 평행하고 연료 인젝터의 종축에 대해 제2 출구 부재로부터 오프셋되어 있는 것인 연료 인젝터.
  17. 제1항에 있어서, 상기 프레임과 상기 출구 부재의 사이에 배치되는 장착 플랜지를 더 포함하는 연료 인젝터.
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