用于涡轮机的燃烧器组件制造技术

本发明专利技术涉及一种用于涡轮机的燃烧器组件。总体上提供一种涡轮机，其包括限定逆流燃烧室的环形衬套组件。衬套组件包括第一部件，其限定内径(ID)燃烧器入口部分、外径(OD)燃烧器出口部分和外径(OD)涡轮护罩部分，在其中第一部件在内径燃烧器入口部分与外径燃烧器出口部分之间限定基本上实心的体积。

Burner assembly for turbine

【技术实现步骤摘要】
用于涡轮机的燃烧器组件
本专利技术主题大体涉及用于涡轮机的燃烧器和涡轮组件用的热气路径结构。
技术介绍
各种涡轮机、诸如燃气涡轮发动机包括燃烧器组件，其带有逆流燃烧器组件，在其中流过燃烧部段。通常，涡轮机设计者和制造商面临挑战以减少零件数量、重量和尺寸以改善涡轮机效率、性能和成本。因此，需要一种涡轮机，其通过改善的燃烧器和涡轮结构改善涡轮机效率、性能和成本。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将在接下来的说明中部分地来阐述，或者可从说明中显而易见，或者可通过本专利技术的实践来了解。总体上提供一种涡轮机，其包括限定逆流燃烧室的环形衬套组件。衬套组件包括第一部件，其限定内径(ID)燃烧器入口部分、外径(OD)燃烧器出口部分和外径涡轮护罩部分，在其中第一部件在内径燃烧器入口部分与外径燃烧器出口部分之间限定基本上实心的体积。在各个实施例中，第一部件是从ID燃烧器入口部分至OD燃烧器出口部分和OD涡轮护罩部分限定的单个整体部件。在一个实施例中，涡轮护罩部分至少在涡轮机的涡轮部段的第一涡轮动叶之上延伸。在另一实施例中，在第一涡轮动叶之上延伸的第一部件的OD涡轮护罩部分被限定在ID燃烧器入口部分的直接径向向内。在又一实施例中，主燃烧区在燃烧室处被限定在第一部件的ID燃烧器入口部分的直接径向向外。主燃烧区被限定于在第一涡轮动叶之上延伸的OD涡轮护罩部分的直接径向向外。在又一实施例中，从圆顶组件的偏转器壁限定径向平面。第一部件的OD涡轮护罩部分在第一涡轮动叶之上至少延伸至该径向平面。在一个实施例中，环形衬套组件包括陶瓷基质复合物材料。在各个实施例中，陶瓷基质复合物材料包括碳化硅(SiC)、硅、硅石(silica)或氧化铝基质材料或者其组合。在一个实施例中，在ID燃烧器入口部分与OD燃烧器出口部分之间第一部件的体积的近似95%或更大是实心的。在各个实施例中，在ID燃烧器入口部分与OD燃烧器出口部分之间在第一部件处限定一半径范围(radius)。在一个实施例中，在ID燃烧器入口部分与OD燃烧器出口部分之间第一部件的体积等于或小于在第一部件处所限定的半径范围。在又各个实施例中，涡轮机还包括喷嘴组件，其在第一部件OD燃烧器出口部分处联结至环形衬套组件。在一个实施例中，喷嘴组件被限定为与环形衬套组件的第一部件成一体的单个结构。在另一实施例中，环形衬套组件还包括置于喷嘴组件下游的一个或更多个静叶组件。该一个或更多个静叶组件作为与环形衬套组件的第一部件成一体的单个结构来联结。本公开的另一方面针对一种用于燃气涡轮发动机的气体发生器。气体发生器包括复合环形衬套组件，其在其内限定逆流燃烧室。衬套组件包括第一部件，其限定了一起一体形成的内径(ID)燃烧器入口部分、外径(OD)燃烧器出口部分和外径(OD)涡轮护罩部分。在ID燃烧器入口部分与OD燃烧器出口部分之间第一部件的体积的近似95%或更大是实心的。在一个实施例中，第一部件是从ID燃烧器入口部分至OD燃烧器出口部分和OD涡轮护罩部分限定的单个整体部件。在另一实施例中，气体发生器还包括圆顶组件，其包括偏转器壁。从偏转器壁限定径向平面，并且第一部件的ID燃烧器入口部分从径向平面至一半径范围来限定，该半径范围限定在衬套组件的第一部件处。在又一实施例中，第一部件的OD涡轮护罩部分被限定在第一部件的ID燃烧器入口部分的径向向内。在又一实施例中，主燃烧区在燃烧室处被限定在衬套组件的第一部件与第二部件之间。主燃烧区直接径向上在衬套组件的第一部件与第二部件之间限定在第一部件的半径范围与圆顶组件的偏转器壁之间。在又一实施例中，第一部件的OD涡轮护罩部分在第一涡轮动叶之上延伸。本专利技术的这些和其他特征、方面和优点参考接下来的说明和所附权利要求将变得更好理解。被包括在本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明了本专利技术的实施例并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。附图说明参考附图在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本专利技术的完整且可行的公开内容、包括其最佳实施方式，其中：图1是根据本公开的各个实施例的涡轮机发动机的示例性实施例的示意性横截面视图；以及图2是关于图1所描绘的涡轮机的气体发生器的一部分的示例性实施例的示意性横截面视图。在本说明书和附图中重复使用附图标记旨在代表本专利技术的相同或相似的特征或元件。具体实施方式现在将详细参考本专利技术的实施例，其中的一个或更多个示例在附图中示出。各个示例通过解释本专利技术、而非限制本专利技术来提供。事实上，对于本领域技术人员将显而易见的是可在本专利技术中做出各种修改和变化而不脱离本专利技术的范围或精神。例如，作为一个实施例的一部分所示出或说明的特征可与另一实施例一起使用以产生又一实施例。因此，本专利技术旨在涵盖在所附权利要求及其等同物的范围内的这样的修改和变化。如此处所使用的，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换地来使用以将一个构件与另一构件区分而不旨在表示单个构件的位置或重要性。术语“上游”和“下游”涉及相对于流体路径中的流体流的相对方向。例如，“上游”涉及流体流来的方向，而“下游”涉及流体流去的方向。总体上提供包括气体发生器组件的涡轮机的实施例，其可经由减少零件数量、重量和尺寸来改善涡轮机的性能和效率。这里总体上所提供的实施例提供了大致集成的燃烧器流动路径和涡轮流动路径结构，这样以减少在其之间使用的附连方法或附连结构或紧固器的量。这里总体上所提供的实施例可进一步减少或消除经过衬套组件的至少一部分的冷却空气流，从而改善涡轮机和气体发生器的效率和性能。现在参考附图，图1是示例性涡轮机10的示意性部分横截面侧视图，其在这里涉及可包括本公开的各个实施例的“发动机10”。尽管下面通常参照燃气涡轮发动机来进一步描述，但是本公开也可适用于一般涡轮机械，包括船用和工业燃气涡轮发动机、辅助动力单元以及用于涡轮风扇、涡轮喷气机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴燃气涡轮发动机的燃气涡轮发动机核心。如在图1中所示，为了参考目的，发动机10具有这里延伸穿过的纵向或轴向中心线轴线12。发动机10限定轴向A以及上游端99和下游端98。上游端99通常对应于空气从此处进入发动机10的发动机10的端部而下游端98通常对应于空气在此处离开发动机10的通常与上游端99相反的端部。参考轴向A被限定成与发动机10的轴向中心线12同向。参考径向R从轴向中心线10垂直于轴向A延伸。发动机10包括气体发生器100，其通常可包括限定环形入口20的大致管状的外壳。外壳通常以串联流动关系包围或至少部分地形成：具有增压或低压(LP)压缩机22、高压(HP)压缩机24的压缩机部段21，燃烧部段26，以及包括高压(HP)涡轮28和低压(LP)涡轮30的涡轮部段31。高压(HP)转子轴34通常将HP涡轮28驱动地连接至HP压缩机24。低压(LP)转子轴36通常将LP涡轮30驱动地连接至LP压缩机22。然而，应理解的是，在其他实施例中，LP压缩机22还本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种涡轮机，所述涡轮机包括:/n环形衬套组件，在其内限定逆流燃烧室，所述衬套组件包括第一部件，所述第一部件限定内径(ID)燃烧器入口部分、外径(OD)燃烧器出口部分和外径(OD)涡轮护罩部分，其中，所述第一部件在所述内径燃烧器入口部分与所述外径燃烧器出口部分之间限定基本上实心的体积。/n

【技术特征摘要】
20181025 US 16/1703051.一种涡轮机，所述涡轮机包括:
环形衬套组件，在其内限定逆流燃烧室，所述衬套组件包括第一部件，所述第一部件限定内径(ID)燃烧器入口部分、外径(OD)燃烧器出口部分和外径(OD)涡轮护罩部分，其中，所述第一部件在所述内径燃烧器入口部分与所述外径燃烧器出口部分之间限定基本上实心的体积。


2.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，所述第一部件是从所述ID燃烧器入口部分至所述OD燃烧器出口部分和所述OD涡轮护罩部分限定的单个整体部件。


3.根据权利要求2所述的涡轮机，其中，所述涡轮护罩部分至少在所述涡轮机的涡轮部段的第一涡轮动叶之上延伸。


4.根据权利要求3所述的涡轮机，其中，在所述第一涡轮动叶之上延伸的所述第一部件的OD涡轮护罩部分被限定在所述ID燃烧器入口部分的直接径向向内。


5.根据权利要求3所述的涡轮机，其中，主燃烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：MC霍克，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US