緩解燃燒動態(tài)的潛在影響。例如，噴射管134的第一部分可以具有比噴射管134的第二、第三、第四或更大部分長的軸向長度\。除此之外或備選地，各個噴射管134的燃料端口 144之間的軸向偏置可以被調(diào)節(jié)或確定成增加和/或減少流過束管燃料噴嘴100的燃料和空氣的對流時間，從而通過多對流時間動態(tài)方法來緩解或減少多頻率燃燒動態(tài)的潛在有害的影響。
[0060]為了降低成本、重量并且提供如所描述的復雜(intricately)成形的波狀前壁130和/或軸向長度\不同的噴射管134和/或燃料分配主體106的燃料端口(多個燃料端口)144的精確軸向定位，燃料分配主體106可以至少部分地或完全地通過一種或多種增材制造技術或過程制造或形成，從而相比先前能夠通過傳統(tǒng)的制造過程制造提供燃料分配主體106內(nèi)更大的準確性和/或更多的復雜細節(jié)。當在本發(fā)明中使用時，術語“增材制造(additively manufactured) ”或“增材制造計劃或過程”包括但不限于多種已知的3D打印制造方法，例如擠壓沉積、布線、顆粒材料結(jié)合、粉末層和噴墨頭3D打印、層壓和光聚合。
[0061]在一個實施例中，直接金屬激光燒結(jié)(Direct Metal Laser Sintering;簡稱DMLS)的增材制造過程是制造本發(fā)明中所描述的燃料分配主體106的優(yōu)選方法。DMLS是使用三維信息(例如燃料分配主體106的三維計算機模型)來制造金屬部件的已知制造過程。三維信息被轉(zhuǎn)化成多片，其中每片都限定了部件對于片的預定高度的剖面。燃料分配主體106隨后逐片、或逐層“建立”，直到完成為止。燃料分配主體106的每層都通過使用激光恪融金屬粉末來形成。
[0062]盡管本發(fā)明中已使用DMLS作為優(yōu)選方法描述了包括波狀前壁130和/或軸向長度\不同的噴射管134的燃料分配主體106的制造方法以及/或者燃料端口(多個燃料端口)144的精確軸向定位，但是本制造領域技術人員應當認識到，還能夠使用利用逐層構(gòu)建或增材制造的任何其它合適的快速制造方法。這些備選的快速制造方法包括但不限于選擇性激光燒結(jié)(Selective Laser Sintering ;簡稱SLS)、3D打印(例如通過噴墨和激光打印機)、光固化立體造型術(Sterolithography ；SLS)、直接選擇性激光燒結(jié)(DSLS)、電子束燒結(jié)(EBS)、電子束熔煉(EBM)、激光工程化凈成形(LENS)、激光凈成形制造(LNSM)和直接金屬沉積(DMD)。
[0063]本發(fā)明中所提供的用于燃燒動態(tài)緩解(mitigat1n)的束管燃料噴嘴100相對于現(xiàn)有的用于具有束管燃料噴嘴的燃燒器的燃燒動態(tài)緩解系統(tǒng)具有若干技術優(yōu)點。例如，本發(fā)明中所提供的束管燃料噴嘴100、特別是燃料分配主體106通過利用燃料分配主體106的多對流時間方法而不是通過對位于燃料分配主體106下游的部件進行改型來優(yōu)化了燃料體積、對流時間、和管長度。
[0064]該構(gòu)型還可以允許成本有效地改進現(xiàn)有的束管燃料噴嘴以緩解或調(diào)整現(xiàn)有的燃燒器中的燃燒動態(tài)頻率。例如，通常期望保持相對于燃料噴嘴主體106向下游延伸的多個管108中的管108的恒定長度，原因是那些管108結(jié)合到若干件其它的燃燒硬件中，例如但不限于蓋板114。然而，通過修改噴射管134的軸向長度\，對流時間可以根據(jù)需要增加或減少，以解決燃燒器內(nèi)的特定頻率，而不影響束管燃料噴嘴100的總體軸向長度。
[0065]此外，用于形成燃料分配主體106的增材制造過程由于非均勻性和更大的設計靈活性而允許減少部件重量、減少建造時間和成本并且減少材料體積。此外，本發(fā)明中所提供的束管燃料噴嘴允許緩解高頻和低頻燃燒動態(tài)二者。因此，燃燒動態(tài)的潛在的不利影響降低并且燃氣渦輪機的可操作性增大。
[0066]本書面描述使用例子對本發(fā)明進行了公開(其中包括最佳模式)，并且還使本領域技術人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明(其中包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行所包含的任何方法)。本發(fā)明的可專利范圍通過權(quán)利要求進行限定，并且可以包括本領域技術人員能夠想到的其它的例子。如果這種其它的例子具有與權(quán)利要求的字面語言沒有區(qū)別的結(jié)構(gòu)元件，或者如果這種其它的例子包括與權(quán)利要求的字面語言沒有實質(zhì)區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)元件，則期望這種其它的例子落入權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種束管燃料噴嘴，包括: 燃料分配主體，所述燃料分配主體包括: 基本平坦的后壁，所述基本平坦后壁具有與外表面軸向地間隔開的內(nèi)表面； 燃料柄圈，所述燃料柄圈與所述后壁的內(nèi)表面軸向地間隔開； 波狀前壁，所述波狀前壁在所述燃料柄圈與所述后壁之間延伸，其中波狀前壁和所述后壁限定了所述燃料分配主體內(nèi)的燃料增壓室；和 多個噴射管，所述多個噴射管與所述燃料增壓室流體連通，每個噴射管都從所述波狀前壁軸向延伸到所述后壁，每個噴射管都限定了通過所述波狀前壁、所述燃料增壓室和所述后壁的預混通道。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的束管燃料噴嘴，其特征在于，還包括包繞后壁的外周的外周壁，其中所述波狀前壁在所述燃料柄圈與所述外周壁之間延伸，其中所述波狀前壁、所述外周壁和所述后壁限定了所述燃料分配主體內(nèi)的燃料增壓室，其中每個噴射管都包括在所述燃料增壓室與所述預混通道之間提供流體連通的燃料端口。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的束管燃料噴嘴，其特征在于，所述波狀前壁相對于所述束管燃料噴嘴的軸向中心線從所述燃料柄圈徑向地向外發(fā)散到未被外周壁包繞的后壁或發(fā)散到外周壁。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的束管燃料噴嘴，其特征在于，所述波狀前壁在所述燃料柄圈與未被外周壁包繞的后壁或外周壁之間波動。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的束管燃料噴嘴，其特征在于，每個噴射管都包括提供所述燃料增壓室與所述預混通道之間的流體連通的燃料端口。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的束管燃料噴嘴，其特征在于，所述多個噴射管中的第一噴射管的第一燃料端口相對于所述多個噴射管中的第二噴射管的第二燃料端口軸向地偏置，其中所述第一燃料端口和所述第二燃料端口提供所述燃料增壓室與所述多個噴射管中的第一噴射管和第二噴射管之間的流體連通。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的束管燃料噴嘴，其特征在于，所述多個噴射管中的第三噴射管的第三燃料端口相對于所述第一燃料端口和所述第二燃料端口中的至少一個軸向地偏置。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的束管燃料噴嘴，其特征在于，所述束管燃料噴嘴還包括在一端處聯(lián)接到所述燃料柄圈的燃料柄，其中所述燃料柄與燃料源流體連通。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的束管燃料噴嘴，其特征在于，所述束管燃料噴嘴還包括成束平行布置的多個管，每個管都具有與出口端軸向地分開的入口端，其中每個管都與相應的混合通道同心地對準，其中所述多個管中的每個管都與相應的預混通道流體連通。10.一種燃燒器，包括聯(lián)接到外殼的端蓋以及如權(quán)利要求1至9中任一項所述的束管燃料噴嘴。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種束管燃料噴嘴及對應的燃燒器。該束管燃料噴嘴包括燃料分配主體，該燃料分配主體包括：基本平坦的后壁，該基本平坦的后壁具有與外表面軸向地間隔開的內(nèi)表面；燃料柄圈，該燃料柄圈與后壁的內(nèi)表面軸向地間隔開；和波狀前壁，該波狀前壁在燃料柄圈與后壁之間延伸。該波狀前壁和后壁在燃料分配主體內(nèi)限定了燃料增壓室。該束管燃料噴嘴還包括多個噴射管，該多個噴射管與燃料增壓室流體連通。每個噴射管都從波狀前壁延伸到燃料分配主體內(nèi)的后壁并且限定了通過波狀前壁、燃料增壓室和后壁的預混通道。
【IPC分類】F23R3/28
【公開號】CN105627364
【申請?zhí)枴緾N201510836448
【發(fā)明人】K.M.倫, D.W.齊拉
【申請人】通用電氣公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年11月26日
【公告號】DE102015119750A1, US20160146469