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KR20230043023A - 부유식 1차 베인 선회기 - Google Patents

부유식 1차 베인 선회기 Download PDF

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KR20230043023A
KR20230043023A KR1020210168523A KR20210168523A KR20230043023A KR 20230043023 A KR20230043023 A KR 20230043023A KR 1020210168523 A KR1020210168523 A KR 1020210168523A KR 20210168523 A KR20210168523 A KR 20210168523A KR 20230043023 A KR20230043023 A KR 20230043023A
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radial wall
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데이비드 에이 린드
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Abstract

선회기 조립체는 1차 선회기 연결부, 연료 노즐을 1차 선회기에 연결하기 위한 연료 노즐 연결부, 및 적어도 부분적으로 길이 방향으로 연장되는 1차 산화제 유동 통로를 갖는 상기 1차 선회기, 및 2차 선회기 연결 부재를 갖는 2차 선회기를 포함하며, 1차 선회기 연결부와 2차 선회기 연결 부재는 1차 선회기와 2차 선회기를 길이 방향으로 연결하고 또한 2차 선회기에 대한 1차 선회기의 방사상 이동을 허용하도록 결합된다.

Description

부유식 1차 베인 선회기{FLOATING PRIMARY VANE SWIRLER}
본 발명은 가스 터빈 엔진의 연소기용 선회기 조립체에 관한 것이다.
일부 종래의 가스 터빈 엔진은 일반적으로 선회식 연료-공기 혼합물을 연소기로 전달하기 위해 연료 노즐과 통합된 선회기를 사용하는 농후 연소식 연소기(rich-burn combustor)를 포함하는 것으로 알려졌다. 방사상-방사상 선회기(radial-radial swirler)는 이와 같은 선회기의 일 예이며, 1차 선회기와 2차 선회기가 반드시 축 방향 및 방사 방향 모두에서 함께 연결되도록 서로 연결된 2차 방사상 선회기를 갖는 1차 방사상 선회기를 포함한다. 연료 노즐은 1차 선회기 내에 배열되고, 연료 노즐에 의해 분사된 연료는 연료 노즐 선단에서 1차 선회기에 의해 방사상 내측으로 선회되는 공기와 혼합된다. 1차 선회기 내에 배열된 연료 노즐은 일반적으로 1차 선회기에 대해 방사상으로 이동할 수 있으며, 이에 따라 연료 노즐에 의해 분사된 연료에 대한 1차 선회 공기의 오프셋이 발생한다. 이와 같은 오프셋은 2차 선회기의 벤츄리 내에서 연료 분배의 불균일성을 유발할 수 있다.
본 발명의 특징 및 장점은 첨부 도면들에 설명된 바와 같이 다양한 예시적인 실시예들에 대한 다음의 설명으로부터 명백해질 것이며, 여기서 유사한 참조 부호들은 일반적으로 동일하고, 기능적 및/또는 구조적으로 유사한 요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 양태에 따른 예시적인 하이 바이패스 터보팬 제트 엔진(high by-pass turbofan jet engine)의 개략적인 부분 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 양태에 따른 예시적인 연소 섹션의 부분 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 양태에 따른 예시적인 선회기 조립체의 부분 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 양태에 따른 예시적인 선회기 조립체의, 도 3의 도면부호 150에서 취한 상세 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 양태에 따른 예시적인 선회기 조립체의 부분 평단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 양태에 따른, 선회기 조립체의 예시적인 1차 선회기의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 양태에 따른, 선회기 조립체의 예시적인 2차 선회기의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 양태에 따른 예시적인 선회기 조립체의, 도 3의 도면부호 150에서 취한 상세 부분 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 양태에 따른 예시적인 선회기 조립체의, 도 3의 도면부호 150에서 취한 상세 부분 단면도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 예시적인 선회기 조립체의, 도 3의 도면부호 150에서 취한 상세 부분 단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 양태에 따른 예시적인 선회기 조립체의, 도 3의 도면부호 150에서 취한 상세 부분 단면도이다.
본 발명의 특징, 장점 및 실시예들은 다음의 상세한 설명, 도면 및 청구범위를 고려하여 설명되거나 또는 이들로부터 명백해진다. 또한, 다음의 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구된 바와 같은 공개된 범위를 제한하지 않으면서 추가적인 설명을 제공하도록 의도된 것으로 이해되어야 한다.
다양한 실시예들이 아래에서 상세히 논의된다. 특정 실시예들이 논의되지만 이것은 단지 예시 목적으로만 수행된다. 관련 기술분야의 통상의 기술자라면 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다른 구성 요소들 및 기기 구성이 사용될 수 있음을 인식하게 될 것이다.
본원에 사용된 바와 같이, "제1", "제2" 및 "제3"이라는 용어는 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위해 상호교환 가능하게 사용될 수 있으며 개별 구성 요소들의 위치 또는 중요성을 나타내려는 의도를 갖지 아니한다.
"상류" 및 "하류"라는 용어는 유체 경로에서 유체 유동에 대한 상대적 방향을 의미한다. 예를 들어, "상류"는 유동하는 유체가 기인하는 방향을 나타내고, "하류"는 유동하는 유체가 향하는 방향을 나타낸다.
방사상-방사상 선회기를 포함하는 농후 연소식 연소기(rich-burn combustor)에서, 선회기 조립체는 함께 연결된 1차 선회기 및 2차 선회기 모두를 갖는다. 연료 노즐은 순차적으로 1차 선회기와 연결(interfacing)되는 페룰 플레이트(ferrule plate)와 연결된다. 1차 선회기는 일반적으로 연료 노즐의 선단에 있는 벤츄리 상류의 1차 혼합 영역으로 방사상 내측으로의 선회를 유도한다. 연료 노즐로부터의 연료는 상기 1차 혼합 영역에서 선회되는 1차 공기 유동 내로 분사된다. 이와 같은 종래 시스템에서, 선회기의 1차 베인에 대한 연료 노즐 사이에 방사상 오프셋이 발생할 수 있으며, 이는 연료 분배의 불균일성을 초래할 수 있는 벤츄리와의 속도 분배에 불균일성을 야기한다. 연료 분배의 불균일성은 1차 연소 영역에서 고온 포켓(pocket)을 유발할 수 있으며, 이는 더 많은 NOx 배출을 초래할 수 있다. 또한, NOx 배출을 감소시키기 위해 연료 노즐로부터 분사되는 물을 사용하는 가스 터빈에서, 오프셋은 물 분배의 불균일성을 초래하여 한 측면 상에서 높은 수준의 화염 소멸을 야기시켜, 더 많은 CO 배출 및 연소 효율의 감소를 초래한다.
본 발명은 1차 선회기 유동에 대한 연료 노즐의 방사상 이동을 제한함으로써 상술된 사항을 해결하고, 또한 선회기/연료 노즐 장치의 구성 요소 부품들 사이의 방사상 이동을 허용하는 것을 목적으로 한다. 따라서, 본 발명은 부유하는 1차 선회기가 2차 선회기와 연결되어 1차 선회기와 2차 선회기 사이의 축방향 연결을 유지하면서 방사상 이동을 허용하는 선회기 조립체를 제공한다. 또한, 1차 선회기와 연료 노즐은, 연료 노즐이 방사상으로 이동할 때, 1차 선회기도 또한 연료 노즐과 함께 방사상으로 이동하도록 위치된다. 따라서, 연료 노즐과 함께 부유하는 1차 선회기는 연료 노즐에 의해 분사된 연료와 1차 선회기로부터의 1차 공기 유동 사이에서 방사상 관계를 유지한다. 또한, 방사상 선회기에는, 상기 1차 선회된 공기 유동을 연료 노즐 선단에서 방사상 내측으로 단순히 지향시키는 것이 아니라, 1차 공기 유동을 2차 선회기에 포함된 벤츄리를 향하는 하류 방향으로 소정의 각도를 갖고 방사상 내측으로 향하게 하는 유동 통로가 배열된다. 그 결과, 본 발명의 선회기 조립체는 벤츄리 내에서 보다 균일한 연료 분배를 제공할 수 있으며, 그에 따라 NOx 및 CO의 배출을 감소시킬 수 있다.
이제 도면들을 참조하면, 도 1은 본 발명의 다양한 실시예들을 통합할 수 있는 바와 같이, 본원에서 "엔진(10)"으로 지칭되는, 예시적인 하이 바이패스 터보팬 제트 엔진(10)의 개략적인 부분 측단면도이다. 덕트형 터보팬 엔진을 참조하여 아래에 추가로 설명하겠지만, 본 발명은 또한 선박 및 산업용 터빈 엔진 및 보조 동력 장치를 포함하는 터보제트, 터보프롭, 및 터보샤프트 가스 터빈 엔진을 포함하는 일반적으로 터보기계에 적용 가능하다. 또한, 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같은 덕트형 팬 유형의 터빈 엔진에 제한되지 않으며, 비덕트형 팬(UDF) 유형의 터빈 엔진에서 구현될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진(10)은 참조 목적을 위해 상류 단부(98)로부터 하류 단부(99)까지 관통하여 연장하는 축방향 중심선 축(12)을 갖는다. 일반적으로, 엔진(10)은 팬 조립체(14) 및 상기 팬 조립체(14)의 하류에 배열되는 코어 엔진(16)을 포함할 수 있다.
상기 코어 엔진(16)은 일반적으로 환형 입구(20)를 한정하는 외부 케이싱(18)을 포함할 수 있다. 상기 외부 케이싱(18)은, 직렬 유동 관계로, 부스터 또는 저압(LP) 압축기, 고압(HP) 압축기(24), 연소 섹션(26)을 갖는 압축기 섹션과, 고압(HP) 터빈(28), 저압(LP) 터빈(30)을 포함하는 터빈 섹션, 및 제트 배기 노즐 섹션(32)을 감싸거나 적어도 부분적으로 형성한다. 고압(HP) 로터 샤프트(34)는 HP 터빈(28)을 HP 압축기(24)에 구동적으로 연결한다. 저압(LP) 로터 샤프트(36)는 LP 터빈(30)을 LP 압축기(22)에 구동적으로 연결한다. LP 로터 샤프트(36)는 또한 팬 조립체(14)의 팬 샤프트(38)에 연결될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 특정 실시예들에서, LP 로터 샤프트(36)는 간접 구동 또는 기어 구동 구성과 같은 감속 기어(40)를 통해 팬 샤프트(38)에 연결될 수 있다. 다른 실시예들에서, 비록 도시되지는 않았지만, 엔진(10)은 중간 압력(IP) 압축기 및 중간 압력 샤프트와 함께 회전 가능한 터빈을 추가로 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 팬 조립체(14)는 팬 샤프트(38)에 결합되고 이로부터 방사상 외향으로 연장되는 복수의 팬 블레이드(42)를 포함한다. 환형 팬 케이싱 또는 나셀(nacelle)(44)은 팬 조립체(14) 및/또는 코어 엔진(16)의 적어도 일부를 원주 방향으로 둘러싼다. 일 실시예에 있어서, 나셀(44)은 원주 방향으로 이격된 복수의 출구 안내 베인 또는 스트럿(46)에 의해 코어 엔진(16)에 대해 지지될 수 있다. 또한, 나셀(44)의 적어도 일부는 중간에 바이패스 공기 유동 통로(48)를 형성하기 위해 코어 엔진(16)의 외부 부분 위로 연장될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 예시적인 연소 섹션(26)을 도시한다. 도 2에서, 연소 섹션(26)은 선회기 조립체(50), 연료 노즐 조립체(52), 돔 조립체(54), 연소 라이너(56) 및 카울(cowl)(57)을 포함한다. 연소 라이너(56)는 중간에 연소 챔버(62)를 형성하는 환형 외부 라이너(58) 및 내부 라이너(60)를 포함한다. 카울(57) 내에 압력 플리넘(pressure plenum)(66)이 형성된다. 외부 유동 통로(68)는 외부 케이싱(64)과 환형 외부 라이너(58) 사이에 형성되고, 내부 유동 통로(69)는 내부 케이싱(65)과 환형 내부 라이너(60) 사이에 형성된다. 다시 도 1을 참조하면, 작동 시, 공기(73)는 나셀 입구(76)에서 나셀(44)로 진입하고, 공기(73)의 일부는 압축기 입구 공기 유동(80)으로서 압축기 섹션(22/24)으로 진입하여 압축된다. 공기(73)의 다른 부분은 바이패스 공기 유동 통로(48)로 진입하고, 이에 의해 바이패스 공기 유동(78)을 제공한다. 도 2에서, 압축기 섹션(22/24)으로부터의 압축 공기(82)는 디퓨저(diffuser)(도시되지 않음)를 통해 연소 섹션(26)으로 진입한다. 압축 공기의 일부(82(a))는 압력 플리넘(66)에 대해 카울(57)로 진입하고, 압축 공기의 다른 부분(82(b))은 외부 유동 통로(68) 및 내부 유동 통로(69)를 통과한다. 아래에서 설명되는 바와 같이, 압력 플리넘(66)의 압축 공기(82(a))는 선회기 조립체(50)를 통과하여, 연료 노즐 조립체(52)에 의해 분사된 연료와 혼합 및 점화되어 연소 생성물 가스(86)를 생성한다.
도 3은 선회기 조립체(50)의 부분 단면도를 도시한다. 선회기 조립체(50)는 일반적으로 선회기 조립체 중심선(100)을 따르는 길이 방향(L), 선회기 조립체 중심선(100)으로부터 외향으로 연장하는 방사 방향(R), 및 선회기 조립체 중심선(100)을 중심으로 하는 원주 방향(C)을 한정한다. 선회기 조립체(50)는 1차 선회기(102) 및 2차 선회기(104)를 포함한다. 연료 노즐(106)은 1차 선회기(102) 내에 배열되고, 플레어(108)가 2차 선회기(104)에 연결된다. 2차 선회기(104)는 돔 조립체(54)에 적절하게 연결되고, 1차 선회기(102)는, 1차 선회기(102) 및 그 안에 배치된 연료 노즐(106)을 방사 방향으로 이동시키게 하는 반면 1차 선회기(102)와 2차 선회기(104) 사이의 길이 방향으로의 밀착을 유지하는 방식으로, 2차 선회기(104)에 연결된다.
1차 선회기(102)는 내부에 복수의 1차 선회 베인(114)을 갖는 1차 선회 통로(112)를 한정하는 1차 선회부(110)를 포함하는 것으로 보여진다. 복수의 1차 선회 베인(114)은 1차 선회 통로(112)를 통과하는 공기 내로 방사상 선회를 유도한다. 연료 노즐 연결부(116)가 1차 선회부(110)의 방사상 내측으로 배열되고 연료 노즐(106)과 연결되도록 구성된다. 1차 선회기 연결부(118)가 1차 선회부(110)의 하류 측(120) 상에 배열되고 이를 관통하는 1차 선회기 유동 개구부(122)를 갖는다. 1차 선회기 연결부(118)는 1차 선회기(102) 및 이에 연결된 연료 노즐(106)이 1차 선회기(102)와 2차 선회기(104) 사이에서 방사상으로 이동(예를 들면, 방사 방향으로 전환 또는 이동)하되, 1차 선회기(102)와 2차 선회기(104) 사이에서 길이 방향으로의 밀착을 유지할 수 있도록 하는 방식으로, 2차 선회기(104)와 연결되도록 구성된다. 1차 선회기 연결부(118)의 한 구성은 아래에서 더 상세히 논의될 것이다. 1차 선회기 유동 개구부(122)는 연료-공기 혼합물이 1차 선회기(102)로부터 2차 선회기(104)의 벤츄리(124)로 통과하는 것을 허용한다. 연료 노즐 연결 부(116)와 1차 선회기 연결부(118)는 1차 선회 통로(112)와 유체 연통하는 1차 산화제 유동 통로(126)를 상기 연결부들 사이에 형성한다. 1차 산화제 유동 통로(126)는 적어도 부분적으로 길이 방향(L)으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 아래에서 설명되는 바와 같이, 1차 산화제 유동 통로(126)는 공기의 유동을 하류 방향으로 길이 방향으로 향하게 하는 출구를 가질 수 있거나, 또는 공기의 유동을 소정의 각도를 갖고 방사상 내측으로 향하게 하는 출구를 가져서, 공기가 하류와 내측 모두로 향하게 한다. 1차 선회 통로(112)로부터 선회된 1차 공기(130)는 1차 산화제 유동 통로(126)를 통해 유동하여, 선회된 1차 공기(130)가 연료 노즐(106)에 의해 분사되는 연료(128)와 혼합된다. 1차 산화제 유동 통로(126)의 다양한 구성은 하기에서 더욱 상세하게 설명된다.
여전히 도 3을 참조하면, 2차 선회기(104)는 내부에 복수의 2차 선회 베인(136)을 갖는 2차 선회 통로(134)를 한정하는 2차 선회부(132)를 포함한다. 2차 선회기(104)는 또한 2차 선회부(132)의 하류에서 길이 방향으로 연장되는 2차 환형 축벽(138)과, 2차 선회부(132) 및 2차 환형 축벽(138)의 방사상 내측으로 배열되는 벤츄리(124)를 포함한다. 2차 산화제 유동 통로(140)가 벤츄리(124), 2차 선회부(132) 및 2차 환형 축벽(138) 사이에 한정된다. 2차 산화제 유동 통로(140)는 공기(146)의 유동을 위해 제공되며, 이는 2차 선회부(132)의 복수의 2차 선회 베인(136)에 의해 선회되어, 벤튜리(124) 외부 및 플레어(108) 내로 유동하며, 벤츄리(124)로부터 플레어(108)로 유동하는 연료-공기 혼합물(148)과 혼합된다. 2차 선회기(104)는 또한 2차 선회기(104)의 상류 측(144) 상에 배열되는 2차 선회기 연결 부재(142)를 포함한다. 1차 선회기(102)와 2차 선회기(104) 사이의 연결은 아래에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도 4는 도 3의 도면부호 150에서 취한 상세 부분 단면도이다. 도 4에서, 1차 선회부(110)는 제1의 1차 선회부 방사형 벽(152), 제1의 1차 선회부 방사형 벽(152)의 하류에 위치하는 제2의 1차 선회부 방사형 벽(154), 및 제1의 1차 선회부 방사형 벽(152)과 제2의 1차 선회부 방사형 벽(154)을 연결하는 복수의 1차 선회 베인(114)을 포함하는 것으로 보여진다. 제1의 1차 선회부 방사형 벽(152)과 제2의 1차 선회부 방사형 벽(154) 모두는 선회기 조립체 중심선(100)을 중심으로 원주 방향으로 연장한다. 복수의 1차 선회 베인(114)은 선회기 조립체 중심선(100)(도 3)을 중심으로 원주 방향으로 이격되고, 1차 선회 통로(112)를 통해 유동하는 공기에 선회를 유도하도록 배열된다.
연료 노즐 연결부(116)는 연료 노즐 개구부(158) 사이에서 제1의 1차 선회부 방사형 벽(152)으로 방사상 연장하는 환형 연료 노즐 벽(156)을 포함하고, 또한 제1의 1차 선회부 방사형 벽(152)에 대해 하류로 연장하는 연료 노즐 벽의 방사상 내측 부분(160)을 포함한다. 1차 산화제 유동 통로(126)의 1차 산화제 유동 통로 상류 표면(162)은 연료 노즐 벽의 방사상 내측 부분(160)의 방사상 외부 표면(164)에 의해 한정된다.
1차 선회기 연결부(118)는, 적어도 부분적으로 1차 선회기 유동 개구부(122)를 한정하는 1차 선회기 연결부의 방사형 벽 개구부(177)를 구비한 1차 선회기 연결부의 방사형 벽(166)을 갖는다. 도 4에 도시된 바와 같이, 1차 선회기 연결부의 방사형 벽(166)을 통한 1차 선회기 연결부의 방사형 벽 개구부(177)는 선회기 조립체 중심선(100)에 대해 하류 방향으로 방사상 외향으로 연장되는 원추형 프로파일을 갖는 원추형 표면(178)을 가질 수 있다. 원추형 표면(178)의 각도(180)는, 예를 들어, 선회기 조립체 중심선(100)에 대해 30도 내지 70도 범위일 수 있다. 1차 선회기 연결부의 방사형 벽(166)은 또한 1차 선회기 연결부의 방사형 벽(166)의 방사상 내측 부분(170)과 제2의 1차 선회부의 방사형 벽(154)을 연결하는 1차 선회기 연결부의 연결 벽(168)을 포함하여, 제2의 1차 선회부의 방사형 벽(154)의 하류 표면(173)과 1차 선회기 연결부의 방사형 벽(166)의 상류 표면(175) 사이에 1차 선회기 연결부 갭(172)을 형성한다. 1차 선회기 연결부의 연결 벽(168)의 방사상 내부 표면(174)은 1차 산화제 유동 통로(126)의 1차 산화제 유동 통로 하류 표면(176)을 한정한다.
2차 선회부(132)는 2차 선회부(132)의 상류 측 상에 제1의 2차 선회부 방사형 벽(182)과, 2차 선회부(132)의 하류 측 상에 제2의 2차 선회부 방사형 벽(184)을 포함한다. 복수의 2차 선회기 베인(136)은 제1의 2차 선회부 방사형 벽(182)과 제2의 2차 선회부 방사형 벽(184) 사이에서 연장되어 이들을 연결한다. 복수의 1차 선회 베인(114)과 마찬가지로, 복수의 2차 선회 베인(136)은 선회기 조립체 중심선(100)을 중심으로 원주 방향으로 이격되고, 또한 2차 선회 통로(134)를 통해 유동하는 공기에 선회를 유도하도록 배열된다.
1차 선회기(102)와 2차 선회기(104) 사이의 예시적인 연결이 이제 도 5 내지 도 7과 관련하여 설명될 것이다. 도 5는 도 3과 유사한 선회기 조립체(50)의 부분 단면도이나, 그 선회기 조립체(50)는 선회기 조립체 중심선(100)을 중심으로 90도 회전된다. 도 6은 1차 선회기(102)의 하류 측의 사시도이고, 도 7은 2차 선회기(104)의 상류 측의 사시도이다. 도 5 및 도 6에서, 1차 선회기 연결부(118)는 반드시 선회기 조립체 중심선(100)을 중심으로 원주 방향으로 연장되는 환형 벽으로서의 1차 선회기 연결부의 방사형 벽(166)을 구성하는 것으로 도시되어 있으며, 1차 선회기 연결부 갭(172)이 1차 선회기 연결부의 방사형 벽(166)과 제2의 1차 선회부의 방사형 벽(154) 사이에서 제공된다. 물론, 1차 선회기 연결부의 방사형 벽(166)은 선회기 조립체 중심선(100)을 중심으로 완전히 360도 연장될 필요는 없으며, 1차 선회기 연결부의 방사형 벽(166)의 적어도 일부가 2차 선회기 연결 부재(142)와 결합하는 한 다른 배열도 구현될 수 있다.
도 5 및 도 7을 참조하면, 상술된 바와 같이, 2차 선회기 연결 부재(142)는 2차 선회기(104)의 상류 측(144) 상에 배열된다. 도 7에 도시된 일 양태에서, 2차 선회기 연결 부재(142)는 복수의 스탠드오프(standoff)(192) 및 복수의 스탠드오프(192)에 연결된 유지 부재(194)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 유지 부재(194)는 1차 선회기 연결부(118)의 1차 선회기 연결부 갭(172) 내에 끼워지도록 구성된다. 스탠드오프(192)의 높이(196)는 1차 선회기 연결부의 방사형 벽(166)의 하류 표면(188)을 제1의 2차 선회부의 방사형 벽(182)의 상류 표면(190)과 결합시켜 하류 표면(188)과 상류 표면(190) 사이에 밀착을 제공하되, 1차 선회기(102)가 2차 선회기(104)에 대해 방사상으로 이동할 수 있게 충분히 이완되도록, 1차 선회기 연결부의 방사형 벽(166)의 두께(198)보다 약간 두꺼울 수 있다. 또한, 선회기 조립체 중심선(100)으로부터 1차 선회기 연결부의 방사형 벽(166)의 방사상 외부 표면(202)까지의 거리(206) 및 선회기 조립체 중심선(100)으로부터 스탠드오프(192)의 내부 표면(200)까지의 거리(208)는 1차 선회기(102)를 2차 선회기(104)에 대해 방사상으로 이동시키기 위해 상기 내부 표면(200)과 방사상 외부 표면(202) 사이에 갭(204)을 형성하도록 구성될 수 있다. 갭(204)의 크기는 스탠드오프(192)의 내부 표면(200)이 방사상 정지부로서 작용하여, 2차 선회기(104)에 대한 1차 선회기(102)의 방사상 이동의 양을 제한하도록 설정될 수 있다.
1차 산화제 유동 통로(126)의 다양한 배열들이 이제 도 4 및 도 8과 관련하여 설명된다. 도 4를 다시 참조하면, 1차 산화제 유동 통로(126)는 입구 단부(210) 및 출구 단부(212)를 포함하는 것으로 도시된다. 1차 산화제 유동 통로(126)의 입구 단부(210)는 선회기 조립체 중심선(100)을 향해 방사상 내측으로 연장하는 것으로 도시되고, 1차 산화제 유동 통로(126)의 출구 단부(212)는 길이 방향 하류로, 그리고 방사 방향(R) 및 선회기 조립체 중심선(100)에 대해 방사상 내측으로 소정의 각도(216)를 갖고 연장된다. 일부 양태들에서, 각도(216)는 50도 내지 150도의 범위일 수 있다. 각도(216)가 90도인 경우, 1차 산화제 유동 통로(126)의 출구 단부(212)는 길이 방향 하류(예를 들어, 선회기 조립체 중심선(100)과 평행)로 연장된다. 도 4에 도시된 바와 같이. 연료 노즐(106)의 연료 노즐 선단(240)은 1차 선회 통로(112)로부터 길이 방향 하류에 정렬되고, 1차 산화제 유동 통로(126)의 출구 단부(212)는 일반적으로 연료 노즐 선단(240)과 정렬된다. 이와 같은 배열은 1차 선회 통로(112)로부터 1차 선회된 공기 유동이 연료(128)가 분사되는 연료 노즐 선단(240)에 더 가깝게 제공되도록 제공한다. 또한, 연료 노즐(106)이 1차 선회기(102)와 함께 이동하므로, 1차 선회기(102) 내에서 보다 균일하게 선회되는 연료-공기 혼합물이 획득될 수 있다. 따라서, 연료 분배의 불균일성을 유발시킬 수 있는 벤츄리 내 속도 분배의 불균일성이 감소될 수 있다. 또한, 높은 NOx 배출량을 유발시킬 수 있는 1차 연소 영역의 고온 포켓들도 감소 또는 제거할 수 있다. 또한, NOx 저감을 위해 연료 노즐로부터 물이 분사되는 경우, 한 면 상에서 높은 수준의 화염 소멸이 발생하여 높은 CO 배출량을 유발시키고 연소 효율을 저하시키는 수분 분배의 불균일성도 또한 감소된다.
도 4에 도시된 일 양태에서, 1차 산화제 유동 통로 상류 표면(162)은 오목한 곡선 프로파일을 갖도록 형성될 수 있는 반면, 1차 산화제 유동 통로 하류 표면(176)은 볼록한 곡선 프로파일을 갖도록 형성될 수 있다. 대안적으로, 1차 산화제 유동 통로 하류 표면(176)의 원추형 표면(218)은 원추형 표면으로 형성될 수 있으며, 1차 산화제 유동 통로 상류 표면(162)의 원추형 표면(220)은 원추형 표면으로 형성될 수 있다. 일 양태에서, 1차 산화제 유동 통로(126)의 높이(214)는 1차 산화제 유동 통로(126)의 전체 길이에 걸쳐 일정한 높이를 가질 수 있다. 다른 관점에서, 1차 산화제 유동 통로 상류 표면(162) 및 1차 산화제 유동 통로 하류 표면(176)은 서로에 대해 일정한 영역을 가질 수 있다. 대안적으로, 1차 산화제 유동 통로 상류 표면(162) 및 1차 산화제 유동 통로 하류 표면(176)은 서로에 대해 발산 영역을 가질 수 있거나 또는 서로에 대해 수렴 영역을 가질 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 양태에 따른 1차 산화제 유동 통로의 배열을 도시한다. 도 8의 배열에서, 연료 노즐 벽의 방사상 내측 부분(160)의 하류 단부(222)는 상류 방향으로 절단된 것으로 보여, 선회기 조립체 중심선(100)에 대해 방사상 외측으로 연장되는 절단된 하류 단부 표면(224)을 형성한다(도 5). 또한, 도 4의 배열은 정점(226)을 형성하는 원추형 표면(178) 및 원추형 표면(218)을 나타낼 수 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이, 정점(226)은 1차 선회기 연결부(118)의 방사상 내측 표면(228)이 선회기 조립체 중심선(100)에 대해 길이 방향으로 연장하는 수평 표면을 형성하도록 절단될 수 있다.
1차 선회기(102)의 추가적인 특징들이 이제 도 9 및 도 10과 관련하여 설명될 것이다. 도 9에서, 1차 선회기 연결부(118)는 복수의 1차 퍼지 오리피스(230)를 포함하는 것으로 보여진다. 복수의 1차 퍼지 오리피스(230)는 1차 선회기 연결부 갭(172)으로부터 원추형 표면(178)을 통해 연장될 수 있고, 원추형 표면(178)과 접선 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 복수의 1차 퍼지 오리피스(230)는 원추형 표면(178)에 접선 방향으로 원추형 표면(178)을 중심으로 원주 방향으로 유동하는 1차 선회기 연결부 갭(172)으로부터 공기의 유동을 제공하도록 배열될 수 있다. 도 10은 본 발명의 다른 양태에 따른 1차 퍼지 오리피스(238)의 배열을 도시한다. 도 10에서. 1차 선회기 연결부 방사형 벽(166)은 원추형 표면(178)과 1차 선회기 연결부 방사형 벽(166)의 방사상 외부 단부(236) 사이에서 부분적으로 연장되는 원추형 표면(178)에 환형 리세스(232)를 포함한다. 1차 퍼지 오리피스(238)는 1차 선회기 연결부 갭(172)으로부터 환형 리세스(232)로 퍼지 공기의 유동을 제공하기 위해 1차 선회기 연결부 방사형 벽(166)을 통해 환형 리세스(232)로 연장할 수 있다. 도 9의 1차 퍼지 오리피스(230)와 마찬가지로, 1차 퍼지 오리피스(238)는 환형 리세스(232)의 원주 주위에 퍼지 공기의 접선 방향 유동을 제공하도록 접선 방향으로 배열될 수 있다. 환형 리세스(232)의 깊이(234)는 1차 퍼지 오리피스(238)의 크기에 기초하여 설정될 수 있어서, 환형 리세스(232)로부터 원하는 양의 공기 유동을 제공한다.
도 11은 본 발명에 따른 선회기 조립체(50)의 다른 양태를 도시한다. 도 11에서, 1차 선회기(102)는 앞서 논의된 양태들 중 임의의 것에 대응할 수 있고, 주요 차이점은 2차 선회기(104)의 배열에 있다. 도 11의 양태에서, 2차 선회기(104)는 2차 선회기(104)의 상류 표면(190)에 연결된 중간 선회기(242)를 포함하는 것으로 보여진다. 중간 선회기(242)는 선회기 조립체 중심선(100)(도 5)을 중심으로 원주 방향으로 연장되는 환형 벽인 중간 선회기 방사형 벽(244)을 포함하는 것으로 보여질 수 있으며, 중간 선회기(242)가 벤츄리(124)와 유체 연통하도록 관통하는 중간 선회기 방사형 벽 개구부(250)를 포함한다. 1차 선회 베인(114)과 유사할 수 있는, 복수의 중간 선회 베인(246)이 중간 선회기 방사형 벽(244)과 제1의 2차 선회부 방사형 벽(182) 사이에 배치되어, 이를 통해 중간 선회기 유동 통로(252)를 형성한다. 중간 선회 베인(246)은 중간 선회기 유동 통로(252)를 통과하는 공기의 유동으로 선회를 유도하여, 벤츄리(124)의 상류 단부에 있는 중간 선회기 방사형 벽 개구부(250) 내에서 원주 방향으로 선회된 공기의 유동을 제공한다. 중간 선회 베인(246)의 선회 방향은 1차 선회 베인(114)의 선회 방향과 동일한 방향일 수 있다. 도 11에는 도시되지 않았지만, 2차 선회기 연결 부재(142)가 중간 선회기 방사형 벽(244)의 중간 선회기 방사형 벽의 상류 표면(248)에 제공된다. 도 11의 양태에서의 2차 선회기 연결 부재(142)는 도 3 및 도 4와 관련하여 위에서 설명된 양태와 동일할 수 있다.
중간 선회기(242)를 포함하는 도 11의 양태에서, 1차 산화제 유동 통로(126)로부터의 1차 선회기 공기 유동(254) 및 중간 선회기(242)로부터의 중간 선회된 공기 유동(256)과 연료를 더 양호하게 혼합하도록 제공하기 위해, 1차 선회기(102)에 설치될 때, 연료 노즐(106)은 더욱 하류로 이동될 수 있다. 예를 들어, 연료 노즐(106)은 연료 노즐 선단(240)이 중간 선회기 방사형 벽의 상류 표면(248)과 대략적으로 정렬되도록 더욱 하류로 이동될 수 있다.
상술된 설명은 일반적으로 가스 터빈 엔진에 관한 것이지만, 가스 터빈 엔진은 다양한 환경에서 구현될 수 있다는 사실을 쉽게 이해할 수 있다. 예를 들어, 엔진은 항공기에서 구현될 수 있지만, 발전소, 해양 분야 또는 석유 및 가스 생산 분야와 같은 비항공기 분야에서도 구현될 수 있다. 따라서, 본 발명은 항공기에서의 사용에 제한되지 않는다.
본 발명의 추가 양태들은 다음 항목들의 주제에 의해 제공된다.
가스 터빈 엔진용 선회기 조립체로서, 선회기 조립체는: (a) 내부에 복수의 1차 선회 베인을 갖는 1차 선회 통로를 한정하는 1차 선회부, (b) 1차 선회부의 방사상 내측으로 배열되고, 연료 노즐과 연결되도록 구성되는 연료 노즐 개구부를 갖는 연료 노즐 연결부, 및 (c) 1차 선회부의 하류 측 상에 배열되고, 1차 선회기 유동 개구부를 갖는 1차 선회기 연결부를 포함하며, 연료 노즐 연결부 및 1차 선회기 연결부는 이들 연결부 사이에서 1차 선회 통로와 유체 연통하는 1차 산화제 유동 통로를 한정하며, 1차 산화제 유동 통로는 적어도 부분적으로 길이 방향으로 연장되는, 1차 선회기; 및 (a) 벤츄리, 및 (b) 2차 선회기의 상류 측 상에 배열되는 2차 선회기 연결 부재를 포함하는, 상기 2차 선회기를 포함하며, 1차 선회기 연결부 및 2차 선회기 연결 부재는, 1차 선회기와 2차 선회기를 길이 방향으로 연결하고 2차 선회기에 대한 상기 1차 선회기의 방사상 이동을 허용하도록 결합된다.
임의의 선행하는 항목에 따른 선회기 조립체로서, 선회기 조립체는 관통하는 선회기 조립체 중심선, 선회기 조립체 중심선을 따르는 길이 방향, 선회기 조립체 중심선으로부터 외측으로 연장되는 방사 방향, 및 선회기 조립체 중심선을 중심으로 하는 원주 방향을 한정하며, 2차 선회기는 (c) 내부에 복수의 2차 선회 베인을 갖는 2차 선회 통로를 한정하는 2차 선회부, 및 (d) 2차 선회부의 길이 방향 하류로 연장되는 2차 환형 축벽을 추가로 포함하며, 벤츄리는 2차 선회부와 2차 환형 축벽의 방사상 내측으로 배열되고, 2차 산화제 유동 통로는 벤츄리, 2차 선회부 및 2차 환형 축벽 사이에 한정된다.
임의의 선행하는 항목에 따른 선회기 조립체로서, 1차 산화제 유동 통로는 1차 산화제 유동 통로의 입구 단부에서 방사상 내측으로 연장되고, 1차 산화제 유동 통로의 출구 단부에서 길이 방향 하류로 연장된다.
임의의 선행하는 항목에 따른 선회기 조립체로서, 1차 산화제 유동 통로는 1차 산화제 유동 통로의 입구 단부에서 방사상 내측으로 연장되고, 1차 산화제 유동 통로의 출구 단부에서, 방사 방향에 대해, 길이 방향으로 소정의 각도를 갖고 방사상 내측으로 연장된다.
임의의 선행하는 항목에 따른 선회기 조립체로서, 각도는 방사 방향과 길이 방향 사이에서 50도 내지 150도의 범위를 갖는다.
임의의 선행하는 항목에 따른 선회기 조립체로서, 1차 선회기 연결부의 1차 선회기 유동 개구부는 2차 선회기의 벤츄리와 유체 연통된다.
임의의 선행하는 항목에 따른 선회기 조립체로서, 연료 노즐 연결부는 연료 노즐과 연결되도록 구성되어, 연료 노즐의 선단이 1차 선회부의 1차 선회 통로의 하류에 배열된다.
임의의 선행하는 항목에 따른 선회기 조립체로서, 1차 선회부는 (ⅰ) 제1의 1차 선회부 방사형 벽, (ⅱ) 제1의 1차 선회부 방사형 벽의 하류의 제2의 1차 선회부 방사형 벽, 및 (ⅲ) 제1의 1차 선회부 방사형 벽과 제2의 1차 선회부 방사형 벽을 연결하는 1차 선회 베인을 포함하며, 연료 노즐 연결부는 제1의 1차 선회부 방사형 벽에 대해 연료 노즐 개구부 사이에서 방사상으로 연장되는 환형 연료 노즐 벽을 포함하고, 제1의 1차 선회부 방사형 벽에 대해 하류로 연장되는 연료 노즐 벽의 방사상 내측 부분을 포함하며, 1차 산화제 유동 통로의 1차 산화제 유동 통로 상류 표면은 연료 노즐 벽의 방사상 내측 부분의 방사상 외부 표면에 의해 한정되고, 1차 선회기 연결부는 1차 선회기 유동 개구부를 갖는 1차 선회기 연결부 방사형 벽을 포함하고, 또한 1차 선회기 연결부 방사형 벽의 방사상 내측 부분과 제2의 1차 선회부 방사형 벽을 연결하는 연결 벽을 포함하여, 제2의 1차 선회부 방사형 벽과 1차 선회기 연결부 방사형 벽 사이의 1차 선회기 연결부 갭을 한정하고, 연결 벽의 방사상 내부 표면은 1차 산화제 유동 통로의 1차 산화제 유동 통로 하류 표면을 한정한다.
임의의 선행하는 항목에 따른 선회기 조립체로서, 2차 선회부는 2차 선회기의 상류 측 상에 제1의 2차 선회부 방사형 벽을 포함하고, 2차 선회기 연결 부재는 제1의 2차 선회부 방사형 벽의 상류 표면 상에 배열되고 또한 1차 선회기 연결부 방사형 벽과 결합하도록 구성되어, 1차 선회기 연결부 방사형 벽의 하류 표면과 제1의 2차 선회부 방사형 벽의 상류 표면이 결합된다.
임의의 선행하는 항목에 따른 선회기 조립체로서, 1차 산화제 유동 통로는 1차 산화제 유동 통로 상류 표면과 1차 산화제 유동 통로 하류 표면 사이에서 일정한 높이를 갖는다.
임의의 선행하는 항목에 따른 선회기 조립체로서, 1차 산화제 유동 통로 상류 표면과 1차 산화제 유동 통로 하류 표면은 서로에 대해 일정한 영역을 갖는다.
임의의 선행하는 항목에 따른 선회기 조립체로서, 1차 산화제 유동 통로 상류 표면과 1차 산화제 유동 통로 하류 표면은 서로에 대해 발산 영역을 갖거나 또는 서로에 대해 수렴 영역을 갖는다.
임의의 선행하는 항목에 따른 선회기 조립체로서, 연료 노즐 벽의 방사상 내측 부분의 하류 단부는 선회기 조립체 중심선에 대해 방사상 외향으로 연장되는 절단된 하류 단부 표면을 포함하고, 1차 선회기 연결부의 연결 벽은 선회기 조립체 중심선에 대해 길이 방향으로 연장되는 내부 표면을 갖는다.
임의의 선행하는 항목에 따른 선회기 조립체로서, 1차 선회기 연결부 갭은 1차 선회기 연결부 방사형 벽의 상류 표면과 제2의 1차 선회부 방사형 벽의 하류 표면 사이에 한정되며, 2차 선회기 연결 부재는 1차 선회기 연결부 갭에 배열된 복수의 유지 부재들을 포함한다.
임의의 선행하는 항목에 따른 선회기 조립체로서, 1차 산화제 유동 통로 상류 표면은 오목한 곡선 프로파일을 가지며, 1차 산화제 유동 통로 하류 표면은 볼록한 곡선 프로파일을 갖는다.
임의의 선행하는 항목에 따른 선회기 조립체로서, 1차 산화제 유동 통로 상류 표면은 1차 산화제 유동 통로의 출구 단부에서 원추형 프로파일을 가지며, 1차 산화제 유동 통로 하류 표면은 1차 산화제 유동 통로의 출구 단부에서 원추형 프로파일을 갖는다.
임의의 선행하는 항목에 따른 선회기 조립체로서, 1차 선회기 연결부 방사형 벽은 1차 선회기 유동 개구부를 부분적으로 한정하는 1차 선회기 연결부 방사형 벽 개구부를 포함하고, 1차 선회기 연결부 방사형 벽 개구부는 선회기 조립체 중심선에 대해 하류 방향으로 방사상 외향으로 연장하는 원추형 표면을 한정한다.
임의의 선행하는 항목에 따른 선회기 조립체로서, 1차 선회기 연결부 방사형 벽은 원추형 표면 및 1차 선회기 연결부 방사형 벽의 방사상 외부 단부 사이에서 부분적으로 연장되는 환형 리세스를 포함하고, 1차 선회기 연결부는 1차 선회기 연결부 방사형 벽을 통해 환형 리세스로 연장하는 복수의 1차 퍼지 오리피스를 포함한다.
임의의 선행하는 항목에 따른 선회기 조립체로서, 1차 선회기 연결부는 1차 선회기 연결부 갭으로부터 1차 선회기 연결부 방사형 벽 개구부의 원추형 표면을 통해 연장되는 복수의 1차 퍼지 오리피스를 포함하고, 복수의 1차 퍼지 오리피스는 1차 선회기 연결부 방사형 벽의 원추형 표면의 원주 둘레에 산화제의 접선 방향 유동을 제공하도록 배열된다.
임의의 선행하는 항목에 따른 선회기 조립체로서, 2차 선회기는 2차 선회부의 상류 표면 상에 배열되는 중간 선회기를 추가로 포함하고, 중간 선회기는 벤츄리와 유체 연통하며, 2차 선회기 연결 부재는 중간 선회기의 상류 표면 상에 배열되고, 1차 선회기는 1차 산화제 유동 통로로부터의 산화제의 1차 유동을 적어도 부분적으로 길이 방향으로 제공하고, 중간 선회기는 산화제의 유동을 방사 방향으로 방사상 내측으로 제공한다.
비록 상술된 설명들은 본 발명의 일부 예시적인 실시예들에 관한 것이지만, 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다른 변형 및 수정이 이루어질 수 있을 것이며, 이는 당업자에게 명백할 것이다. 또한, 본 발명의 일 실시예와 관련하여 설명된 특징들은 위에서 명시적으로 언급되지 않았더라도 다른 실시예들과 함께 사용될 수 있다.

Claims (20)

  1. 가스 터빈 엔진용 선회기 조립체(swirler assembly)로서,
    (a) 내부에 복수의 1차 선회 베인을 갖는 1차 선회 통로를 한정하는 1차 선회부, (b) 상기 1차 선회부의 방사상 내측으로 배열되고, 연료 노즐과 연결(interfacing)되도록 구성되는 관통된 연료 노즐 개구부를 갖는 연료 노즐 연결부, 및 (c) 상기 1차 선회부의 하류 측 상에 배열되고, 1차 선회기 유동 개구부를 갖는 1차 선회기 연결부를 포함하며, 상기 연료 노즐 연결부와 상기 1차 선회기 연결부는, 이들 연결부 사이에서 상기 1차 선회 통로와 유체 연통하는 1차 산화제 유동 통로를 한정하며, 상기 1차 산화제 유동 통로는, 적어도 부분적으로 길이 방향으로 연장되는 것인, 1차 선회기;
    (a) 벤츄리, 및 (b) 2차 선회기의 상류 측 상에 배열되는 2차 선회기 연결 부재를 포함하는, 2차 선회기
    를 포함하며,
    상기 1차 선회기 연결부와 상기 2차 선회기 연결 부재는, 상기 1차 선회기와 상기 2차 선회기를 상기 길이 방향으로 연결하고 상기 2차 선회기에 대한 상기 1차 선회기의 방사상 이동을 허용하도록 결합되는 것인, 선회기 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 선회기 조립체는, 관통하는 선회기 조립체 중심선, 이 선회기 조립체 중심선을 따르는 길이 방향, 상기 선회기 조립체 중심선으로부터 외측으로 연장되는 방사 방향, 및 상기 선회기 조립체 중심선을 중심으로 하는 원주 방향을 한정하며,
    상기 2차 선회기는, (c) 내부에 복수의 2차 선회 베인을 갖는 2차 선회 통로를 한정하는 2차 선회부, 및 (d) 상기 2차 선회부의 길이 방향 하류로 연장되는 2차 환형 축벽을 추가로 포함하며, 상기 벤츄리는, 상기 2차 선회부와 상기 2차 환형 축벽의 방사상 내측으로 배열되고, 상기 벤츄리, 상기 2차 선회부 및 상기 2차 환형 축벽 사이에 2차 산화제 유동 통로가 한정되는 것인, 선회기 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 1차 산화제 유동 통로는, 상기 1차 산화제 유동 통로의 입구 단부에서는 방사상 내측으로 연장되고, 상기 1차 산화제 유동 통로의 출구 단부에서는 상기 길이 방향 하류로 연장되는 것인, 선회기 조립체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 1차 산화제 유동 통로는, 상기 1차 산화제 유동 통로의 입구 단부에서는 방사상 내측으로 연장되고, 상기 1차 산화제 유동 통로의 출구 단부에서는, 상기 방사 방향에 대해, 상기 길이 방향으로 일정 각도를 갖고 방사상 내측으로 연장되는 것인, 선회기 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 각도는, 상기 방사 방향과 상기 길이 방향 사이에서 50도 내지 150도의 범위를 갖는 것인, 선회기 조립체.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 1차 선회기 연결부의 1차 선회기 유동 개구부는, 상기 2차 선회기의 벤츄리와 유체 연통되는 것인, 선회기 조립체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 연료 노즐 연결부는, 상기 연료 노즐의 선단이 상기 1차 선회부의 1차 선회 통로의 하류에 배열되도록, 상기 연료 노즐과 연결되게 구성되는 것인, 선회기 조립체.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 1차 선회부는, (ⅰ) 제1의 1차 선회부 방사형 벽, (ⅱ) 상기 제1의 1차 선회부 방사형 벽의 하류의 제2의 1차 선회부 방사형 벽, 및 (ⅲ) 상기 제1의 1차 선회부 방사형 벽과 상기 제2의 1차 선회부 방사형 벽을 연결하는 상기 1차 선회 베인을 포함하며,
    상기 연료 노즐 연결부는, 상기 제1의 1차 선회부 방사형 벽에 대해 연료 노즐 개구부 사이에서 방사상으로 연장되는 환형 연료 노즐 벽을 포함하고, 상기 제1의 1차 선회부 방사형 벽에 대해 하류로 연장되는 연료 노즐 벽의 방사상 내측 부분을 포함하며, 상기 1차 산화제 유동 통로의 1차 산화제 유동 통로 상류 표면은, 상기 연료 노즐 벽의 방사상 내측 부분의 방사상 외부 표면에 의해 한정되고,
    상기 1차 선회기 연결부는, 관통하는 상기 1차 선회기 유동 개구부를 갖는 1차 선회기 연결부 방사형 벽을 포함하고, 또한 상기 1차 선회기 연결부 방사형 벽의 방사상 내측 부분과 상기 제2의 1차 선회부 방사형 벽을 연결하는 연결 벽을 포함하여, 상기 제2의 1차 선회부 방사형 벽과 상기 1차 선회기 연결부 방사형 벽 사이의 1차 선회기 연결부 갭(gap)을 한정하고, 상기 연결 벽의 방사상 내부 표면은, 상기 1차 산화제 유동 통로의 1차 산화제 유동 통로 하류 표면을 한정하는 것인, 선회기 조립체.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 2차 선회부는, 상기 2차 선회기의 상류 측 상에 제1의 2차 선회부 방사형 벽을 포함하고, 상기 2차 선회기 연결 부재는, 상기 제1의 2차 선회부 방사형 벽의 상류 표면 상에 배열되고, 또한 상기 1차 선회기 연결부 방사형 벽과 결합하도록 구성되어, 상기 1차 선회기 연결부 방사형 벽의 하류 표면과 상기 제1의 2차 선회부 방사형 벽의 상류 표면이 결합되게 하는 것인, 선회기 조립체.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 1차 산화제 유동 통로는, 상기 1차 산화제 유동 통로 상류 표면과 상기 1차 산화제 유동 통로 하류 표면 사이에서 일정한 높이를 갖는 것인, 선회기 조립체.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 1차 산화제 유동 통로 상류 표면과 상기 1차 산화제 유동 통로 하류 표면은 서로에 대해 일정한 영역을 갖는 것인, 선회기 조립체.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 1차 산화제 유동 통로 상류 표면과 상기 1차 산화제 유동 통로 하류 표면은 서로에 대해 발산 영역을 갖거나 또는 서로에 대해 수렴 영역을 갖는 것인, 선회기 조립체.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 연료 노즐 벽의 방사상 내측 부분의 하류 단부는, 상기 선회기 조립체 중심선에 대해 방사상 외향으로 연장되는 절단된(truncated) 하류 단부 표면을 포함하고, 상기 1차 선회기 연결부의 연결 벽은, 상기 선회기 조립체 중심선에 대해 길이 방향으로 연장되는 내부 표면을 갖는 것인, 선회기 조립체.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 1차 선회기 연결부 갭은, 상기 1차 선회기 연결부 방사형 벽의 상류 표면과 상기 제2의 1차 선회부 방사형 벽의 하류 표면 사이에 한정되며, 상기 2차 선회기 연결 부재는, 상기 1차 선회기 연결부 갭에 배열된 복수의 유지 부재들을 포함하는 것인, 선회기 조립체.
  15. 제8항에 있어서,
    상기 1차 산화제 유동 통로 상류 표면은 오목한 곡선 프로파일을 가지며, 상기 1차 산화제 유동 통로 하류 표면은 볼록한 곡선 프로파일을 갖는 것인, 선회기 조립체.
  16. 제8항에 있어서,
    상기 1차 산화제 유동 통로 상류 표면은, 상기 1차 산화제 유동 통로의 출구 단부에서 원추형 프로파일을 가지며, 상기 1차 산화제 유동 통로 하류 표면은, 상기 1차 산화제 유동 통로의 출구 단부에서 원추형 프로파일을 갖는 것인, 선회기 조립체.
  17. 제8항에 있어서,
    상기 1차 선회기 연결부 방사형 벽은, 상기 1차 선회기 유동 개구부를 부분적으로 한정하는 관통된 1차 선회기 연결부 방사형 벽 개구부를 포함하고, 상기 1차 선회기 연결부 방사형 벽 개구부는, 상기 선회기 조립체 중심선에 대해 하류 방향으로 방사상 외향으로 연장하는 원추형 표면을 한정하는 것인, 선회기 조립체.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 1차 선회기 연결부 방사형 벽은, 상기 원추형 표면 및 상기 1차 선회기 연결부 방사형 벽의 방사상 외부 단부 사이에서 부분적으로 연장되는 환형 리세스를 포함하고,
    상기 1차 선회기 연결부는, 상기 1차 선회기 연결부 방사형 벽을 통해 상기 환형 리세스로 연장하는 복수의 1차 퍼지 오리피스를 포함하는 것인, 선회기 조립체.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 1차 선회기 연결부는, 상기 1차 선회기 연결부 갭으로부터 상기 1차 선회기 연결부 방사형 벽 개구부의 원추형 표면을 통해 연장되는 복수의 1차 퍼지 오리피스를 포함하고, 상기 복수의 1차 퍼지 오리피스는, 상기 1차 선회기 연결부 방사형 벽의 원추형 표면의 원주 둘레에 산화제의 접선 방향 유동을 제공하도록 배열되는 것인, 선회기 조립체.
  20. 제8항에 있어서,
    상기 2차 선회기는, 상기 2차 선회부의 상류 표면 상에 배열되는 중간 선회기를 추가로 포함하고, 상기 중간 선회기는 상기 벤츄리와 유체 연통하며, 상기 2차 선회기 연결 부재는 상기 중간 선회기의 상류 표면 상에 배열되고,
    상기 1차 선회기는, 적어도 부분적으로 상기 길이 방향으로 상기 1차 산화제 유동 통로로부터의 상기 산화제의 1차 유동을 제공하고, 상기 중간 선회기는, 상기 방사 방향으로 방사상 내측으로 상기 산화제의 유동을 제공하는 것인, 선회기 조립체.
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