本申請(qǐng)大體上涉及燃燒或燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的燃燒系統(tǒng)。更具體地，但并非作為限制，本申請(qǐng)描述了與下游或軸向分級(jí)噴射器和/或使用此類噴射器的燃燒系統(tǒng)相關(guān)的新型系統(tǒng)、裝置和/或方法。

背景技術(shù)：

如將會(huì)認(rèn)識(shí)到的，在過去幾十年來，由于先進(jìn)的技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)增大發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸以及更高的操作溫度，因而燃燒或燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)(“燃?xì)鉁u輪機(jī)”)的效率已經(jīng)極大地改善。已經(jīng)允許此類成就的技術(shù)進(jìn)步包括用于冷卻熱氣體路徑構(gòu)件的新的熱傳遞技術(shù)，以及新的更耐久的材料。然而，在此時(shí)間范圍期間，頒布了限制某些污染物的排放水平的規(guī)章性標(biāo)準(zhǔn)。具體地，nox，co和uhc(它們都對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的操作溫度和燃燒特性敏感)的排放水平已經(jīng)變得被更嚴(yán)格地規(guī)定。在這些中，nox的排放水平對(duì)于在較高發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火溫度下的增加尤其敏感，并且因此，此污染物對(duì)于點(diǎn)火溫度可以進(jìn)一步升高多少變成了顯著的限制。由于更高的運(yùn)行溫度通常導(dǎo)致更高效的發(fā)動(dòng)機(jī)，因此這妨礙了效率的進(jìn)一步提高。因此，與常規(guī)燃燒系統(tǒng)相關(guān)的性能限制變成了限制更高效的燃?xì)鉁u輪機(jī)的發(fā)展的因素。

其中已經(jīng)提高了燃燒系統(tǒng)出口溫度，同時(shí)還依然保持可接受的排放水平以及冷卻要求的一種方式是通過軸向分級(jí)燃料和空氣噴射。這典型地要求增大經(jīng)過燃燒器的空氣體積，并指引比該體積更多的空氣至相對(duì)于前噴射器軸向地在下游隔開的分級(jí)噴射器，前噴射器位于燃燒器的前端。如將會(huì)理解的，此增大的空氣流的體積導(dǎo)致對(duì)于該單元的空氣動(dòng)力學(xué)性能產(chǎn)生更顯著的影響。結(jié)果，最小化移動(dòng)通過燃燒系統(tǒng)的壓縮的空氣的壓降的主和分級(jí)噴射器可實(shí)現(xiàn)性能益處和效率，其在通過燃燒器的流量水平上升時(shí)，變得更加顯著。

與分級(jí)噴射器有關(guān)的另一問題涉及常規(guī)的設(shè)計(jì)關(guān)于在傳遞至燃燒區(qū)之前預(yù)混合燃料和空氣執(zhí)行得非常不好。更具體地，給定嚴(yán)格的空間約束和競(jìng)爭(zhēng)性的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，常規(guī)的分級(jí)噴射器典型地不能調(diào)節(jié)進(jìn)入裝置的空氣流，且這導(dǎo)致不利地影響在后端離開裝置的燃料/空氣混合物的不均勻的流動(dòng)特性。如將認(rèn)識(shí)到的，這樣的不均勻的燃料/空氣混合物可導(dǎo)致不均勻的燃燒特性，其通常增加發(fā)動(dòng)機(jī)退化率，降低發(fā)動(dòng)機(jī)效率，以及提高不期望的排放水平。結(jié)果，先進(jìn)燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)主要目標(biāo)保持開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)更高點(diǎn)火溫度和/或更高效的性能，同時(shí)仍最小化燃燒驅(qū)動(dòng)排放和空氣動(dòng)力學(xué)壓力損耗的分級(jí)噴射器。如將會(huì)認(rèn)識(shí)到的，此類技術(shù)進(jìn)步將導(dǎo)致改善的發(fā)動(dòng)機(jī)效率水平。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)因此描述了一種燃?xì)鉁u輪機(jī)的燃燒器中的分級(jí)噴射器。燃燒器可包括在前噴嘴和(在前噴嘴下游的)分級(jí)噴射器的下游限定燃燒區(qū)的內(nèi)徑向壁。分級(jí)噴射器可包括噴射器管，其包括包封在出口和入口之間延伸的噴射通路的側(cè)向壁。噴射器管的出口可將噴射通路流體地連接至燃燒區(qū)。噴射器管的入口可定位在出口的外側(cè)，使得噴射器管包括陡的噴射角。噴射器管的外節(jié)段的側(cè)向壁可包括限定其周邊的外部面。分級(jí)噴射器還可包括圍繞噴射器管的外節(jié)段形成的蓋，以便將外節(jié)段包封在環(huán)繞氣室內(nèi)。蓋可包括側(cè)壁，其徑向地重疊且偏移噴射器管的外節(jié)段的側(cè)向壁，以便在它們之間形成環(huán)繞氣室的第一部分。蓋還可包括頂板壁，其形成在噴射器管的入口的外側(cè)，以便形成環(huán)繞氣室的第二部分。蓋可包括指向蓋端口，其穿過蓋的側(cè)壁形成，以用于將環(huán)繞氣室的第一部分流體地連接至圍繞蓋形成的供給腔。分級(jí)噴射器還可包括流指引側(cè)向?qū)~，其設(shè)置在噴射器管的外節(jié)段的外部面。側(cè)向?qū)~可構(gòu)造成使進(jìn)入環(huán)繞氣室的流穿過指向蓋端口朝向噴射器管的入口徑向地偏轉(zhuǎn)。

實(shí)施方案1.一種燃?xì)鉁u輪機(jī)的燃燒器中的分級(jí)噴射器，其中所述燃燒器包括在前噴嘴的下游限定燃燒區(qū)的內(nèi)徑向壁，所述分級(jí)噴射器包括：

噴射器管，其包括包封在出口和入口之間延伸的噴射通路的側(cè)向壁，其中：

所述出口將所述噴射通路流體地連接至所述燃燒區(qū)；

所述入口定位在所述出口的外側(cè)，使得所述噴射通路包括陡的噴射角；以及

所述噴射器管的外節(jié)段的所述側(cè)向壁包括限定其周邊的外部面；

蓋，其圍繞所述噴射器管的所述外節(jié)段形成，以便將所述外節(jié)段包封在環(huán)繞氣室內(nèi)，其中所述蓋還包括：

側(cè)壁，其徑向地重疊且包圍所述噴射器管的所述外節(jié)段，由此在它們之間形成所述環(huán)繞氣室的第一部分；以及

頂板壁，其橫越在所述側(cè)壁的外邊緣之間，以便形成在所述噴射器管的所述入口的外側(cè)的所述環(huán)繞氣室的第二部分；以及

指向蓋端口，其穿過所述側(cè)壁的一側(cè)限定，將所述環(huán)繞氣室的所述第一部分流體地連接至在所述側(cè)壁外部形成的供給腔；以及

流指引側(cè)向?qū)~，其設(shè)置在所述噴射器管的所述外節(jié)段的所述外部面，所述側(cè)向?qū)~構(gòu)造成使穿過所述蓋端口進(jìn)入所述環(huán)繞氣室的流朝向所述噴射器管的所述入口徑向地偏轉(zhuǎn)。

實(shí)施方案2.根據(jù)實(shí)施方案1所述的分級(jí)噴射器，其特征在于，所述分級(jí)噴射器包括在所述前噴射器的下游軸向分級(jí)的燃料和空氣噴射器，所述分級(jí)噴射器根據(jù)所述燃燒器的定向特性是可描述的，其包括：

依照所述燃燒器的中心軸線限定的相對(duì)徑向、軸向、以及周向定位，其縱向地延伸穿過限定在所述內(nèi)徑向壁內(nèi)的所述燃燒區(qū)；

相對(duì)于由頭端限定的所述燃燒器的前端和由與渦輪產(chǎn)生的連接限定的所述燃燒器的后端而限定的前向方向和后向方向；以及

相對(duì)于在所述燃?xì)鉁u輪機(jī)的操作期間在指定的導(dǎo)管內(nèi)預(yù)期的流動(dòng)的方向而限定的流動(dòng)方向。

實(shí)施方案3.根據(jù)實(shí)施方案2所述的分級(jí)噴射器，其特征在于，所述外節(jié)段包括所述噴射器管的縱向限定的節(jié)段，其到一側(cè)界定所述噴射器管的所述入口；以及

其中所述側(cè)向?qū)~中的每一個(gè)包括從所述外節(jié)段的所述外部面突出的大致徑向地定向的翅片。

實(shí)施方案4.根據(jù)實(shí)施方案3所述的分級(jí)噴射器，其特征在于，所述側(cè)向?qū)~中的每一個(gè)限定在以下兩者之間：

相對(duì)的近邊緣和遠(yuǎn)邊緣；以及

相對(duì)的內(nèi)邊緣和外邊緣；

其中：

所述近邊緣包括所述側(cè)向?qū)~沿其附接至所述側(cè)向壁的所述外部面的邊緣，以及所述遠(yuǎn)邊緣包括從所述側(cè)向壁的所述外部面偏移的邊緣；以及

所述內(nèi)邊緣包括所述側(cè)向?qū)~的最內(nèi)邊緣，且所述外邊緣包括所述側(cè)向?qū)~的最外邊緣。

實(shí)施方案5.根據(jù)實(shí)施方案4所述的分級(jí)噴射器，其特征在于，所述側(cè)向?qū)~中的每一個(gè)相對(duì)于所述外部面的環(huán)繞區(qū)域大致垂直的突出；以及

所述側(cè)向?qū)~中的每一個(gè)包括：

測(cè)量所述內(nèi)邊緣和所述外邊緣之間的徑向距離的高度；以及

測(cè)量所述近邊緣和所述遠(yuǎn)邊緣之間的距離的寬度。

實(shí)施方案6.根據(jù)實(shí)施方案5所述的分級(jí)噴射器，其特征在于，基準(zhǔn)平分面將所述噴射器管的所述外節(jié)段劃分成大致半部，使得所述側(cè)向壁的所述外部面劃分成第一外部面和第二外部面；

其中所述基準(zhǔn)平分面包括：

上游端，其在所述基準(zhǔn)平分面首先相交所述外節(jié)段的所述外部面的地方；以及

下游端，其在所述基準(zhǔn)平分面其次相交所述外節(jié)段的所述外部面的地方；

其中所述第一外部面和第二外部面中的每一個(gè)包括：

上游邊緣，其限定在所述基準(zhǔn)平分面的所述上游端處；以及

下游邊緣，其限定在所述基準(zhǔn)平分面的所述下游端處。

實(shí)施方案7.根據(jù)實(shí)施方案6所述的分級(jí)噴射器，其特征在于，所述第一外部面包括所述側(cè)向?qū)~，以及所述第二外部面包括所述側(cè)向?qū)~中的一個(gè)；

其中所述側(cè)向?qū)~各自包括相對(duì)的面，其根據(jù)所述相對(duì)的面中的哪一個(gè)更靠近所述第一外部面和所述第二外部面的所述上游邊緣和所述下游邊緣來規(guī)定為上游面和下游面；

其中所述上游面的表面面積包括描述所述上游面的總表面面積的特性；

其中所述第一外部面和所述第二外部面中的每一個(gè)上的所述側(cè)向?qū)~在所述上游邊緣和所述下游邊緣之間根據(jù)交錯(cuò)的構(gòu)造而周向地間隔。

實(shí)施方案8.根據(jù)實(shí)施方案7所述的分級(jí)噴射器，其特征在于，所述交錯(cuò)的構(gòu)造包括構(gòu)造成通過使流的基本均勻的部分圍繞所述噴射器管的所述入口的周邊偏轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)進(jìn)入所述環(huán)繞氣室的所述第一部分的流的一個(gè)。

實(shí)施方案9.根據(jù)實(shí)施方案7所述的分級(jí)噴射器，其特征在于，所述交錯(cuò)的構(gòu)造包括相對(duì)于所述側(cè)向?qū)~中的每一個(gè)的周向位置來改變所述上游面的表面面積；以及

其中所述表面面積的改變包括在所述側(cè)向?qū)~中的每一個(gè)的周向位置靠近所述第一外部面和所述第二外部面的所述下游邊緣時(shí)漸進(jìn)的增加。

實(shí)施方案10.根據(jù)實(shí)施方案7所述的分級(jí)噴射器，其特征在于，所述交錯(cuò)的構(gòu)造包括相對(duì)于所述側(cè)向?qū)~中的每一個(gè)的周向位置來改變高度；以及

其中所述高度的改變包括在所述側(cè)向?qū)~中的每一個(gè)的周向位置靠近所述第一外部面和所述第二外部面的所述下游邊緣時(shí)漸進(jìn)的增加。

實(shí)施方案11.根據(jù)實(shí)施方案7所述的分級(jí)噴射器，其特征在于，所述交錯(cuò)的構(gòu)造包括相對(duì)于所述側(cè)向?qū)~中的每一個(gè)的周向位置來改變寬度；以及

其中所述寬度的改變包括在所述側(cè)向?qū)~中的每一個(gè)的周向位置靠近所述第一外部面和所述第二外部面的所述下游邊緣時(shí)漸進(jìn)的增加。

實(shí)施方案12.根據(jù)實(shí)施方案7所述的分級(jí)噴射器，其特征在于，下游傾斜構(gòu)造包括在所述側(cè)向?qū)~中的一個(gè)從所述內(nèi)邊緣延伸至所述外邊緣時(shí)朝向所述第一外部面和所述第二外部面的所述下游邊緣傾斜的所述側(cè)向?qū)~中的一個(gè)；以及

所述側(cè)向?qū)~中的每一個(gè)包括所述下游傾斜構(gòu)造。

實(shí)施方案13.根據(jù)實(shí)施方案12所述的分級(jí)噴射器，其特征在于，所述交錯(cuò)的構(gòu)造包括改變所述下游傾斜構(gòu)造相對(duì)于所述側(cè)向?qū)~中的每一個(gè)的周向位置的角度。

實(shí)施方案14.根據(jù)實(shí)施方案7所述的分級(jí)噴射器，其特征在于，所述側(cè)向?qū)~中的每一個(gè)的高度小于所述側(cè)向壁的所述外節(jié)段的高度；以及

其中所述交錯(cuò)的構(gòu)造包括相對(duì)于所述側(cè)向?qū)~中的每一個(gè)的周向位置來改變所述側(cè)向?qū)~的徑向放置。

實(shí)施方案15.根據(jù)實(shí)施方案7所述的分級(jí)噴射器，其特征在于，所述外節(jié)段的所述側(cè)向壁包括限定所述噴射通路的一部分的內(nèi)部面；

其中，在所述內(nèi)部面和所述外部面之間，所述噴射器管的所述外節(jié)段包括燃料氣室；以及

其中所述噴射器管的所述內(nèi)部面包括流體地連接至所述燃料氣室的燃料端口。

實(shí)施方案16.根據(jù)實(shí)施方案7所述的分級(jí)噴射器，其特征在于，所述燃燒器包括外徑向壁，所述外徑向壁圍繞所述內(nèi)徑向壁形成，使得在它們之間形成流環(huán)道；

其中壓縮機(jī)排放腔圍繞所述外徑向壁形成；

其中所述蓋的所述頂板壁包括連續(xù)的壁，其將所述環(huán)繞氣室的所述第二部分與所述壓縮機(jī)排放腔流體地隔離；

其中，沿著內(nèi)側(cè)，所述環(huán)繞氣室由底板壁界定，所述底板壁與所述蓋的所述頂板壁相對(duì)；以及

其中所述噴射器管的所述外節(jié)段的內(nèi)邊界限定成與所述底板壁大致共面。

實(shí)施方案17.根據(jù)實(shí)施方案16所述的分級(jí)噴射器，其特征在于，所述底板壁與所述燃燒器的所述外徑向壁大致共面地駐留；以及

其中所述供給腔包括圍繞所述燃燒器的所述外徑向壁形成的所述壓縮機(jī)排放腔。

實(shí)施方案18.根據(jù)實(shí)施方案16所述的分級(jí)噴射器，其特征在于，所述底板壁和所述指向蓋端口駐留在所述燃燒器的所述外徑向壁的內(nèi)側(cè)；以及

其中所述供給腔包括形成在所述燃燒器的所述內(nèi)徑向壁和外徑向壁之間的所述流環(huán)道。

實(shí)施方案19.根據(jù)實(shí)施方案7所述的分級(jí)噴射器，其特征在于，所述基準(zhǔn)平分面定向成使得其延續(xù)部分從所述上游端大致平分所述指向蓋端口；以及

其中所述側(cè)向?qū)~中的每一個(gè)在界定所述內(nèi)邊緣的所述上游面上包括彎曲的凹入?yún)^(qū)段。

實(shí)施方案20.根據(jù)實(shí)施方案7所述的分級(jí)噴射器，其特征在于，所述噴射器管的所述外節(jié)段的所述側(cè)向壁包括圓柱形形狀；

其中所述蓋的所述側(cè)壁包括圓柱形形狀；

其中所述噴射器管的所述外節(jié)段的所述側(cè)向壁和所述蓋的所述側(cè)壁包括同中心的的布置；

其中所述分級(jí)噴射器和所述前噴射器包括分級(jí)噴射系統(tǒng)；

其中所述流環(huán)道構(gòu)造成將壓縮的空氣的供應(yīng)朝向定位在所述燃燒器的前端處的蓋組件運(yùn)載，所述前噴嘴被容納在該蓋組件內(nèi)；以及

其中所述噴射角包括在所述噴射器管的縱向軸線和所述燃燒區(qū)的縱向軸線之間形成的角度，以及其中所述陡的噴射角包括在70°和110°之間的一個(gè)。

實(shí)施方案21.一種燃?xì)鉁u輪機(jī)中的燃燒器，其包括限定燃燒區(qū)的內(nèi)徑向壁和圍繞所述內(nèi)徑向壁形成的外徑向壁，使得流環(huán)道在它們之間形成，其中所述燃燒器還包括分級(jí)噴射系統(tǒng)，其包括前噴嘴和在所述前噴嘴的下游軸向分級(jí)的分級(jí)噴射器，其中分級(jí)噴射器包括：

噴射器管，其包括包封在出口和入口之間延伸的噴射通路的側(cè)向壁，其中：

所述出口將所述噴射通路流體地連接至所述燃燒區(qū)；

所述入口定位在所述出口的外側(cè)，使得所述噴射通路包括陡的噴射角；以及

所述噴射器管的外節(jié)段的所述側(cè)向壁包括限定其周邊的外部面；

蓋，其圍繞所述噴射器管的所述外節(jié)段形成，以便將所述外節(jié)段包封在環(huán)繞氣室內(nèi)，其中所述蓋還包括：

側(cè)壁，其徑向地重疊且包圍所述噴射器管的所述外節(jié)段，由此在它們之間形成所述環(huán)繞氣室的第一部分；以及

頂板壁，其橫越在所述側(cè)壁的外邊緣之間，以便形成在所述噴射器管的所述入口的外側(cè)的所述環(huán)繞氣室的第二部分；以及

指向蓋端口，其穿過所述側(cè)壁的一側(cè)限定，將所述環(huán)繞氣室的所述第一部分流體地連接至在所述側(cè)壁外部形成的供給腔；

流指引側(cè)向?qū)~，其設(shè)置在所述噴射器管的所述外節(jié)段的所述外部面，所述側(cè)向?qū)~構(gòu)造成使穿過所述蓋端口進(jìn)入所述環(huán)繞氣室的流朝向所述噴射器管的所述入口徑向地偏轉(zhuǎn)；

其中：

所述側(cè)向?qū)~根據(jù)交錯(cuò)的構(gòu)造周向地布置在所述外部面上，該交錯(cuò)的構(gòu)造構(gòu)造成通過使流的基本均勻的部分圍繞所述噴射器管的所述入口的周邊偏轉(zhuǎn)來調(diào)節(jié)進(jìn)入所述環(huán)繞氣室的所述第一部分的流；以及

所述指向蓋端口駐留在所述燃燒器的所述外徑向壁的內(nèi)側(cè)；以及

所述供給腔包括形成在所述燃燒器的所述內(nèi)徑向壁和外徑向壁之間的所述流環(huán)道。

當(dāng)結(jié)合附圖和所附權(quán)利要求書時(shí)，在查看了優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述之后，本申請(qǐng)的這些和其他特征將變得明顯。

附圖說明

結(jié)合附圖，通過仔細(xì)研究本發(fā)明的示例性實(shí)施例的以下更詳細(xì)的描述，此發(fā)明的這些和其他特征將被更完整地理解和領(lǐng)會(huì)，在附圖中：

圖1是其中可使用本發(fā)明的實(shí)施例的示例性燃?xì)鉁u輪機(jī)的截面示意性表示；

圖2是常規(guī)燃燒器和其中可使用本發(fā)明的實(shí)施例的包圍系統(tǒng)的截面示意性圖示；

圖3是具有其中可使用本發(fā)明的實(shí)施例的示例性分級(jí)噴射系統(tǒng)的常規(guī)燃燒器的截面示意性表示；

圖4是常規(guī)分級(jí)噴射器的截面視圖；

圖5是另一常規(guī)分級(jí)噴射器的截面視圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的分級(jí)噴射器的截面?zhèn)纫晥D；

圖7是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的具有側(cè)向?qū)~的噴射器管的透視圖；

圖8是按照本發(fā)明的分級(jí)噴射器相對(duì)于燃燒器的內(nèi)和外徑向壁的可能安裝構(gòu)造的截面?zhèn)纫晥D；

圖9是按照本發(fā)明的分級(jí)噴射器相對(duì)于燃燒器的內(nèi)和外徑向壁的備選安裝構(gòu)造的截面?zhèn)纫晥D；

圖10是按照本發(fā)明的實(shí)施例的具有側(cè)向?qū)~的噴射器管的外節(jié)段的側(cè)視圖示意性表示；

圖11是圖10的噴射器管的頂視圖；

圖12是按照本發(fā)明的實(shí)施例的具有交錯(cuò)的側(cè)向?qū)~的噴射器管的外節(jié)段的側(cè)視示意性表示；

圖13是按照本發(fā)明的備選實(shí)施例的具有交錯(cuò)的側(cè)向?qū)~的噴射器管的外節(jié)段的側(cè)視示意性表示；

圖14是按照本發(fā)明的備選實(shí)施例的具有交錯(cuò)的側(cè)向?qū)~的噴射器管的外節(jié)段的側(cè)視示意性表示；

圖15是按照本發(fā)明的備選實(shí)施例的具有交錯(cuò)的側(cè)向?qū)~的噴射器管的外節(jié)段的示意性表示的頂視圖；

圖16是根據(jù)本發(fā)明的備選實(shí)施例的具有蓋的分級(jí)噴射器的截面?zhèn)纫晥D；

圖17是圖16的分級(jí)噴射器的蓋的透視圖；以及

圖18是圖16的分級(jí)噴射器的蓋的截面?zhèn)纫晥D。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的各方面和優(yōu)點(diǎn)在以下說明中闡述，或者可由該說明而顯而易見，或者可通過實(shí)踐本發(fā)明而獲悉?，F(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的當(dāng)前實(shí)施例，其一個(gè)或更多示例在附圖中圖示。詳細(xì)描述使用數(shù)字編號(hào)來指代圖中的特征。圖和描述中相同或相似的編號(hào)被用來指本發(fā)明的實(shí)施例中相同或相似的部分。如將會(huì)理解的那樣，每個(gè)示例都作為本發(fā)明的解釋而非本發(fā)明的限制提供。實(shí)際上，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)明顯的是在本發(fā)明中可做出各種改型和變型而不背離本發(fā)明的范圍或精神。例如，作為一個(gè)實(shí)施例的一部分圖示并描述的特征可用在另一實(shí)施例上來產(chǎn)生又其他的實(shí)施例。因此，其意圖在于本發(fā)明覆蓋落入所附權(quán)利要求書及其等價(jià)物范圍內(nèi)的此類改型和變型。應(yīng)該理解的是本文所提的范圍和極限包括位于所規(guī)定的極限范圍內(nèi)的全部子范圍，包括極限本身，除非另外指出。另外，某些術(shù)語已經(jīng)被選擇來描述本發(fā)明及其構(gòu)件子系統(tǒng)和部分。盡可能地，這些術(shù)語都基于對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域常見的專業(yè)術(shù)語而選擇。另外，將會(huì)理解的是這樣的術(shù)語常面臨不同的解釋。例如，在本文可能作為單個(gè)構(gòu)件提及的，在其他的地方可能作為由多個(gè)構(gòu)件組成而提及，或者，在本文可能作為包括多個(gè)構(gòu)件而提及的，在其他的地方可能作為單個(gè)構(gòu)件而被提及。因而，在理解本發(fā)明的范圍時(shí)，應(yīng)不僅注意使用的特定術(shù)語，還應(yīng)該注意相伴的描述和上下文，以及所提及并描述的構(gòu)件的構(gòu)造、功能和/或用途，包括該屬于涉及若干附圖的方式，以及當(dāng)然，該術(shù)語在所附權(quán)利要求書中的精確使用。另外，當(dāng)以下示例關(guān)于特定類型的燃?xì)鉁u輪機(jī)或渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)呈現(xiàn)時(shí)，如相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)理解的那樣，本發(fā)明的術(shù)語也可應(yīng)用于其他類型的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。

貫穿此申請(qǐng)可使用若干描述性術(shù)語以便解釋渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)和/或包括在其中的若干子系統(tǒng)或構(gòu)件的運(yùn)行，并且其也可證明對(duì)在此部分的開始限定這些術(shù)語是有益的。因此，除非另外指出，否則這些術(shù)語以及它們的定義如下。術(shù)語“前向”和“后向”，在沒有進(jìn)一步特殊性的情況下，指相對(duì)于燃?xì)鉁u輪機(jī)的定向的方向。因此，“前向”指的是發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)端，而“后向”指的是發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪端。在燃燒器內(nèi)，術(shù)語“前向”和“后向”指相對(duì)于燃燒器的定向的方向，其中術(shù)語“前向”指的是燃燒器的頭端，而“后向”指的是連接至渦輪的端部。因而這些術(shù)語的每一個(gè)都可以用來指沿著機(jī)械或燃燒器或如將在上下文中顯而易見的其它構(gòu)件的縱向中心軸線的運(yùn)動(dòng)或相對(duì)位置。術(shù)語“下游”和“上游”用來指規(guī)定的導(dǎo)管內(nèi)相對(duì)于穿過其移動(dòng)的流的總體方向的位置。如將會(huì)理解的那樣，這些術(shù)語指相對(duì)于正常操作期間穿過指定的導(dǎo)管預(yù)期的流的方向的方向，其對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是顯而易見的。因而，術(shù)語“下游”指流體沿其流過指定導(dǎo)管的方向，而“上游”指其相反的方向。因而，例如，穿過燃?xì)鉁u輪機(jī)的工作流體的主要的流，其在空氣移動(dòng)穿過壓縮機(jī)時(shí)開始，并且然后變成燃燒器內(nèi)的燃燒氣體并超出，可描述為在朝向上游或壓縮機(jī)的前向端的上游位置開始，并且終止于朝向渦輪的下游或后向端的下游位置。

關(guān)于描述普通類型燃燒器內(nèi)的流的方向，如以下更詳細(xì)地討論的那樣，將會(huì)理解的是，壓縮機(jī)排放空氣典型地通過朝向燃燒器的后向端集中(相對(duì)于燃燒器的縱向中心軸線以及限定前向/后向區(qū)別的前述壓縮機(jī)/渦輪定位)的沖擊端口進(jìn)入燃燒器。一旦在燃燒器中，壓縮的空氣就由圍繞內(nèi)部室朝向燃燒器的前向端形成的流環(huán)道(flowannulus)引導(dǎo)，空氣流在前向端處進(jìn)入內(nèi)部室且，反轉(zhuǎn)其流動(dòng)方向，向燃燒器的后向端行進(jìn)。在又另一個(gè)上下文中，穿過冷卻通道或通路的冷卻劑的流可以以相同的方式處理。

另外，給定的圍繞中心公共軸線的壓縮機(jī)和渦輪的構(gòu)造，以及圍繞對(duì)于許多燃燒器類型典型的中心軸線的圓柱形構(gòu)造，在本文可使用描述相對(duì)于此類軸線的位置的術(shù)語。在這方面，將會(huì)理解的是術(shù)語“徑向”指的是垂直于軸線的運(yùn)動(dòng)或位置。與此相關(guān)，可能要求描述距中心軸線的相對(duì)距離。在此情況下，例如，如果第一構(gòu)件在比第二構(gòu)件更靠近中心軸線的位置，則第一構(gòu)件將會(huì)被描述成第二構(gòu)件的“徑向向內(nèi)”或者“內(nèi)側(cè)”。一方面，如果第一構(gòu)件在比第二構(gòu)件距中心軸線更遠(yuǎn)的位置，則第一構(gòu)件在本文將會(huì)被描述成第二構(gòu)件的“徑向向外”或者“外側(cè)”。另外，如將會(huì)理解的那樣，術(shù)語“軸向”指的是平行于軸線的運(yùn)動(dòng)或位置，而術(shù)語“周向”指的是圍繞軸線的運(yùn)動(dòng)或位置。如所提及的那樣，雖然這些術(shù)語可相對(duì)于延伸穿過發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)和渦輪區(qū)段的公共中心軸線應(yīng)用，但是這些術(shù)語也可關(guān)于可能合適的發(fā)動(dòng)機(jī)的其他構(gòu)件或子系統(tǒng)而使用。

作為背景，現(xiàn)在參考附圖，圖1圖示了示例性燃?xì)鉁u輪機(jī)10，其中可使用本申請(qǐng)的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解的是，本發(fā)明可不限于在該特定類型的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中使用，并且，除非另外指出，否則所提供的示例不意味著是如此限制性的。通常，燃?xì)鉁u輪機(jī)通過從加壓的熱氣體流提取能量操作，熱氣體由壓縮的空氣流中的燃料的燃燒產(chǎn)生。如圖所示，燃?xì)鉁u輪機(jī)10可包括軸流式壓縮機(jī)11，軸流式壓縮機(jī)11經(jīng)由公共的軸或轉(zhuǎn)子機(jī)械地聯(lián)接到下游渦輪區(qū)段或渦輪12，其中燃燒器13定位在它們之間。如圖所示，燃?xì)鉁u輪機(jī)10的公共的軸形成延伸穿過壓縮機(jī)11和渦輪12的中心軸線18。

壓縮機(jī)11可包括多個(gè)級(jí)，其每一個(gè)都可包括一排壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子葉片14，繼之以一排壓縮機(jī)定子葉片15。因此，第一級(jí)可包括一排壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子葉片14(其圍繞中心軸線18旋轉(zhuǎn))，繼之以一排壓縮機(jī)定子葉片15(其在運(yùn)行期間保持靜止)。渦輪12也可包括多個(gè)級(jí)。在圖示示例性渦輪12的情況下，第一級(jí)可包括一排噴嘴或渦輪定子葉片17(其在運(yùn)行期間保持靜止)，繼之以一排渦輪輪葉或轉(zhuǎn)子葉片16(其在運(yùn)行期間圍繞中心軸線18旋轉(zhuǎn))。如將會(huì)理解的那樣，其中一排內(nèi)的渦輪定子葉片17通常是彼此周向隔開并且關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線固定的。渦輪轉(zhuǎn)子葉片16可安裝在轉(zhuǎn)子輪或盤上用于圍繞中心軸線18旋轉(zhuǎn)。將會(huì)理解的是渦輪定子葉片17和渦輪轉(zhuǎn)子葉片16位于渦輪12的熱氣體路徑中，并且與移動(dòng)穿過其的熱氣體相互作用。

在一個(gè)操作示例中，轉(zhuǎn)子葉片14在軸流式壓縮機(jī)11內(nèi)的旋轉(zhuǎn)壓縮空氣流。在燃燒器13中，當(dāng)壓縮的空氣流與燃料混合并被點(diǎn)燃時(shí)，釋放能量。得到的來自燃燒器13的熱燃燒氣體流(其可被稱為工作流體)然后被指引到渦輪轉(zhuǎn)子葉片16上，其中其流動(dòng)引起轉(zhuǎn)子葉片16圍繞軸旋轉(zhuǎn)。以這種方式，工作流體的流的能量被轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)葉片和旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)械能，考慮到轉(zhuǎn)子葉片和軸之間經(jīng)由轉(zhuǎn)子盤的連接。軸的機(jī)械能然后可被用來驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子葉片的旋轉(zhuǎn)，使得產(chǎn)生所需的壓縮的空氣的供應(yīng)，以及也例如驅(qū)動(dòng)用于電力生產(chǎn)的發(fā)電機(jī)，如在發(fā)電應(yīng)用中將出現(xiàn)的情況那樣。

圖2提供了常規(guī)燃燒器13和包圍結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化橫截面視圖。如將會(huì)理解的那樣，燃燒器13可軸向地限定在頭端19和后框架20之間，頭端19定位在燃燒器13的前端處，而后框架20定位在燃燒器13的后端處，并且起作用來將燃燒器13連接到渦輪12上。主或前噴射器21可朝向燃燒器13的前端定位。如本文所用，前噴射器21指燃燒器13中的最前面的燃料和空氣噴射器，其典型地用作用來混合燃料和空氣來用于燃燒的主要構(gòu)件。前噴射器21可連接到燃料線22上并包括噴嘴23。前噴射器21的噴嘴23可包括任何類型的常規(guī)噴嘴，諸如微混合器噴嘴，具有渦流或漩渦噴嘴構(gòu)造的噴嘴，或者滿足本文所討論的功能性的其他類型的噴嘴。如圖示的那樣，頭端19可提供各種歧管、裝置和燃料線22，燃料穿過它們可被輸送到前噴射器21。如圖所示，前端19也可包括端蓋27，其如將會(huì)理解的那樣，形成限定在燃燒器13內(nèi)的大內(nèi)腔的前軸向邊界。

如圖所示，限定在燃燒器13內(nèi)的主要內(nèi)腔再分成若干較小的空間或室。這些室可包括流指引結(jié)構(gòu)(諸如壁、端口等)，其構(gòu)造成沿期望的流路徑指引壓縮的空氣、燃料/空氣混合物、以及燃燒產(chǎn)物的流。如以下將更詳細(xì)地討論的那樣，燃燒器13的內(nèi)腔可包括內(nèi)徑向壁24和圍繞內(nèi)徑向壁24形成的外徑向壁25。如圖所示，內(nèi)徑向壁24和外徑向壁25可構(gòu)造成使得在其間限定流環(huán)道26。如進(jìn)一步圖示的那樣，在限定在內(nèi)徑向壁24內(nèi)的區(qū)域的前向端，限定前向室28，以及在前向室28的后向的后向室29。如將會(huì)理解的那樣，前向室28是內(nèi)徑向壁24的區(qū)段，該區(qū)段典型地稱作蓋組件30。如將會(huì)理解的那樣，后向室29限定一區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)在前噴射器21內(nèi)聚集的燃料和空氣混合物被點(diǎn)燃并燃燒，并且因而該區(qū)域可被稱作燃燒區(qū)29。將會(huì)理解的是，假定為此布置，前向室和后向室28，29可被描述成在它們的構(gòu)造中軸向地堆疊。除非另外特別地限制，否則本發(fā)明的燃燒器13可布置成環(huán)形燃燒器或者罐－環(huán)形燃燒器。

如圖所示，蓋組件30可從其與端蓋27形成的連接向后延伸，并且大體上被外徑向壁25的軸向區(qū)段包圍，該軸向區(qū)段在本文中可被稱作燃燒器殼體31。如將會(huì)理解的那樣，燃燒器殼體31可正好形成在蓋組件30的外表面外側(cè)并且對(duì)其成隔開關(guān)系。以這種方式，蓋組件30和燃燒器殼體31可在它們之間形成流環(huán)道26的軸向區(qū)段。如將會(huì)理解的那樣，蓋組件30還可容納并且結(jié)構(gòu)上支撐前噴射器21的噴嘴23，前噴射器21可定位在蓋組件30的后端處或附近。

出現(xiàn)于前噴射器21正下游的后向室或燃燒區(qū)39可周向地由內(nèi)徑向壁24的軸向區(qū)段限定，該軸向區(qū)段取決于燃燒器的類型可被稱作襯套32。從襯套32開始，后向室29可向后延伸穿過內(nèi)徑向壁24的下游區(qū)段，其常常稱作過渡件34。如將會(huì)理解的那樣，內(nèi)徑向壁24的此后向軸向區(qū)段向燃燒器13與渦輪12形成的連接指引熱燃燒氣體的流。盡管其他的構(gòu)造是可能的，但在過渡件34內(nèi)后向室29(即燃燒區(qū)29)的橫截區(qū)域從襯套32的典型地圓形形狀平滑地過渡至過渡件34出口的更加環(huán)狀的形狀，其對(duì)于以期望的方式將熱氣體流指引到渦輪葉片上是必需的。如將會(huì)理解的那樣，襯套32和過渡件34可構(gòu)造成分離地形成的構(gòu)件，它們經(jīng)由一些常規(guī)方式(諸如機(jī)械附接)而連結(jié)。但是，根據(jù)其他設(shè)計(jì)，襯套32和過渡件34可形成為整體構(gòu)件或單一體。因此，除非另外指出，否則對(duì)內(nèi)徑向壁24的引用應(yīng)被理解為包括任一備選方式。

如所提及的那樣，外徑向壁25可包圍內(nèi)徑向壁24，使得在其間形成流環(huán)道26。根據(jù)示例性構(gòu)造，在內(nèi)徑向壁24的襯套32區(qū)段周圍定位的是可稱作襯套套管33的外徑向壁25的區(qū)段。盡管其他的構(gòu)造也是可能的，但是襯套32和套管33形狀可為圓柱形的并且同心地布置。如圖所示，形成在蓋組件30和燃燒器殼體31之間的流環(huán)道26的區(qū)段可連接到限定在襯套32和襯套套管33之間的流環(huán)道26上，并且以這種方式，流環(huán)道26向后延伸(即，朝向渦輪12)。如圖所示，以類似的方式，在內(nèi)徑向壁24的過渡件34區(qū)段周圍定位的是可稱作過渡套管35的外徑向壁25的區(qū)段。如圖所示，過渡套管35構(gòu)造成包圍過渡件34，使得流環(huán)道26進(jìn)一步向后延伸。

根據(jù)提供的示例，將會(huì)理解的是流環(huán)道26在前端和后端之間軸向地延伸，前端限定在頭端19的端蓋27處，后端在后框架20附近。更具體地，將會(huì)理解的是內(nèi)徑向壁24和外徑向壁25(如可由蓋組件30/燃燒器殼體31，襯套32/襯套套管33，以及過渡件34/過渡套管35對(duì)的每一對(duì)限定)可被構(gòu)造成使得流環(huán)道26在燃燒器13的大部分軸向長(zhǎng)度上延伸。如將會(huì)理解的那樣，像襯套32和過渡件34一樣，襯套套管33和過渡套管35可包括分離地形成的構(gòu)件，它們經(jīng)由一些常規(guī)方式(諸如機(jī)械附接)而連結(jié)。但是，根據(jù)其他設(shè)計(jì)，襯套套管33和過渡套管35可作為整體構(gòu)件或單一體一起形成。因此，除非另外指出，否則對(duì)外徑向壁25的引用應(yīng)被理解為包括任一備選方式。

襯套套管33和/或過渡套管35可包括多個(gè)沖擊端口41，沖擊端口41允許燃燒器13外的壓縮的空氣進(jìn)入流環(huán)道26。將會(huì)理解的是，如圖2中所示，壓縮機(jī)排放殼體43限定燃燒器13周圍的壓縮機(jī)排放腔44。根據(jù)常規(guī)設(shè)計(jì)，壓縮機(jī)排放腔44可構(gòu)造成從壓縮機(jī)11接收壓縮的空氣供應(yīng)，使得壓縮的空氣穿過沖擊端口41進(jìn)入流環(huán)道26。如將會(huì)理解的那樣，沖擊端口41可構(gòu)造成沖擊進(jìn)入燃燒器13的空氣流，使得產(chǎn)生快速移動(dòng)的空氣射流。這些射流相對(duì)內(nèi)徑向壁24的外表面成列(train)——如剛才所描述的，內(nèi)徑向壁24可包括襯套32和過渡件34，或者整體的單一體——以便在運(yùn)行其間對(duì)流冷卻內(nèi)徑向壁24。根據(jù)常規(guī)設(shè)計(jì)，一旦在流環(huán)道26中，壓縮的空氣則典型地被引向燃燒器13的前端，在那里經(jīng)由形成在蓋組件30中的一個(gè)或更多蓋入口45，空氣流進(jìn)入蓋組件30的前向區(qū)。一旦處在蓋組件30中，則壓縮的空氣然后可被引向前噴射器21的噴嘴23，如所提及的那樣，在那里壓縮的空氣與燃料混合以用于在燃燒區(qū)29內(nèi)燃燒。

圖3圖示了具有分級(jí)噴射系統(tǒng)50的燃燒器13的視圖，其使得能夠燃料和/或空氣到燃燒區(qū)29的向后、向下游、或軸向分級(jí)的噴射。將會(huì)理解的是這樣的燃料和空氣噴射系統(tǒng)通常被稱作補(bǔ)充噴射系統(tǒng)、延遲-貧噴射系統(tǒng)、軸向分級(jí)噴射系統(tǒng)、再熱系統(tǒng)等。如本文所用，這些類型的燃料和空氣噴射器、噴射系統(tǒng)和/或與之相關(guān)的構(gòu)件的不同方面將被大體上無限制地(除了本文所提供的)稱作“分級(jí)噴射系統(tǒng)”，以及在此類系統(tǒng)中使用的噴射器稱作“分級(jí)噴射器”。還將進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到的是，圖3的分級(jí)噴射系統(tǒng)50與示例性常規(guī)設(shè)計(jì)一致并且僅提供成用于那些目的。

如將會(huì)理解的那樣，已經(jīng)為了多種原因開發(fā)出用于燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒器的分級(jí)噴射系統(tǒng)，包括為了降低排放。雖然對(duì)于燃?xì)鉁u輪機(jī)的排放水平取決于許多標(biāo)準(zhǔn)，但重要的因素與燃燒區(qū)內(nèi)反應(yīng)物的溫度相關(guān)，其已經(jīng)顯示出對(duì)某些排放水平影響更大，諸如nox。將會(huì)理解的是燃燒區(qū)中反應(yīng)物的溫度與燃燒器的出口溫度成比例地相關(guān)，其對(duì)應(yīng)于在布雷頓循環(huán)類型發(fā)動(dòng)機(jī)中更高的壓力比和改善的效率水平。因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)nox的排放水平與反應(yīng)物溫度有著強(qiáng)烈而直接的關(guān)系，所以現(xiàn)代的燃?xì)鉁u輪機(jī)已經(jīng)能夠僅通過例如先進(jìn)的燃料噴嘴設(shè)計(jì)和預(yù)混合之類的技術(shù)進(jìn)步而保持可接受的nox排放水平，同時(shí)保持升高的點(diǎn)火溫度。在這些進(jìn)步之后，已經(jīng)采用軸向分級(jí)噴射來使得能夠進(jìn)一步升高點(diǎn)火溫度，因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)在較高溫度下反應(yīng)物在燃燒區(qū)內(nèi)較短的駐留時(shí)間降低了nox水平。

在運(yùn)行中，如將會(huì)理解的那樣，此類分級(jí)噴射系統(tǒng)典型地在典型地是在燃燒器前端處的主噴射點(diǎn)的下游引入燃燒器總空氣和燃料供應(yīng)的一部分。將會(huì)理解的是噴射器的此類下游定位減少了燃燒反應(yīng)物保持在火焰區(qū)域的較高溫度下的時(shí)間。這就是說，縮短反應(yīng)物在離開火焰區(qū)之前行進(jìn)的距離減少那些反應(yīng)物駐留在燃燒器的最高溫度內(nèi)的時(shí)間，這繼而減少了nox形成并且降低了整體nox排放水平。這已經(jīng)允許將燃料/空氣混合或預(yù)混合技術(shù)與下游噴射的減少的反應(yīng)物駐留時(shí)間相聯(lián)接的先進(jìn)燃燒器設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)燃燒器點(diǎn)火溫度更進(jìn)一步的增加，并且重要的是，更高效的發(fā)動(dòng)機(jī)，同時(shí)也保持可接受的nox排放水平。如將會(huì)理解的那樣，還有限制可進(jìn)行下游噴射的方式和程度的其他考慮。例如，下游噴射會(huì)促使co和uhc的排放水平升高。就是說，如果燃料以太大的數(shù)量在燃燒區(qū)中下游太遠(yuǎn)的位置噴射，這可能導(dǎo)致燃料的不完全燃燒或co的不充分燃盡。因此，雖然關(guān)于延遲噴射的基本原理以及其如何使用來影響某些排放可能是通常已知的，但設(shè)計(jì)的障礙依然是此策略如何可以最佳利用以便使得能夠?qū)崿F(xiàn)更高效和更清潔的運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)。

在一個(gè)示例性構(gòu)造中，如圖3中所示，分級(jí)噴射系統(tǒng)50包括前噴射器21以及一個(gè)或更多分級(jí)噴射器51。如本文所用，分級(jí)噴射器51是從前噴射器21向后軸向地分開的噴射器。根據(jù)一個(gè)示例性布置，分級(jí)噴射器51中的每一個(gè)都包括連接到噴射器管53上的燃料通路52。在噴射器管53內(nèi)，產(chǎn)生燃料/空氣混合物用來噴射到燃燒區(qū)的下游部分中。如圖所示，燃料通路52可包含在燃燒器13的外徑向壁25內(nèi)，但是用于燃料輸送的其他裝置和方法也是可能的。燃料通路52可在出現(xiàn)在頭端19附近的到燃料源的連接和它與分級(jí)噴射器51的連接之間延伸。盡管其他的構(gòu)造也是可能的，但可將多個(gè)分級(jí)噴射器51定位在燃燒區(qū)29的周邊周圍。如圖所示，分級(jí)噴射器51的軸向定位可為襯套32/襯套套管33組件的后端。其它軸向定位也是可能的。噴射器管53可構(gòu)造成跨越流環(huán)道26或與之相交和延伸，以及傳遞在其內(nèi)的流來用于噴入燃燒區(qū)29。

如圖3的示例中進(jìn)一步所示，分級(jí)噴射系統(tǒng)50可包括圍繞燃燒器13的后向室29周向地隔開的若干分級(jí)噴射器51。此類分級(jí)噴射器51可整體結(jié)合到襯套32/襯套套管32組件或過渡件34/過渡套筒35組件中(或者，更一般地，內(nèi)徑向壁24/外徑向壁25組件)。分級(jí)噴射器51可陣列成使得燃料/空氣混合物在圍繞燃燒區(qū)29多個(gè)周向隔開的點(diǎn)處被噴射。如圖所示，分級(jí)噴射器51可圍繞共同的軸向位置定位。就是說，多個(gè)分級(jí)噴射器51可圍繞沿燃燒器13的縱向中心軸線47近似相同的軸向位置定位。對(duì)于此構(gòu)造，分級(jí)噴射器51可被描述為定位在公共平面上，或者如本文將會(huì)指出的那樣，如圖3中所示的噴射基準(zhǔn)平面48。

圖4和5示出了常規(guī)分級(jí)噴射器51的示例性構(gòu)造。如圖所示，示例性分級(jí)噴射器51中的每一個(gè)都可包括跨越流環(huán)道26延伸的噴射器管53。噴射器管53可構(gòu)造為限定噴射通路57的圓柱形管。噴射通路57可構(gòu)造成將分級(jí)噴射器51內(nèi)帶到一起的燃料/空氣跨越流環(huán)道26運(yùn)載來用于最終噴射到燃燒區(qū)29中。

現(xiàn)在特別地參考圖4，根據(jù)一個(gè)布置，噴射器管53經(jīng)由外端口54攝入空氣供應(yīng)，外端口54將噴射器管53流體地連接至壓縮機(jī)排放腔44，其環(huán)繞燃燒器13的外徑向壁25。盡管其它構(gòu)造也是可能的，但噴射器管53可進(jìn)一步包括燃料端口56，以用于將燃料噴射(經(jīng)由燃料通路52傳遞到它)到攝入的空氣供應(yīng)中。根據(jù)備選的布置，如圖5中所示，分級(jí)噴射器51可包括定位在噴射器管53的外側(cè)端周圍的蓋63。如圖所示，蓋63可用于控制、限制、或防止空氣直接從壓縮機(jī)排放腔44進(jìn)入噴射器管53。如將認(rèn)識(shí)到的，蓋63還可構(gòu)造成創(chuàng)建另外的包封的空間體積，在其內(nèi)燃料和空氣可在噴射之前更充分地混合。將認(rèn)識(shí)到的是，這樣的蓋63可用于將分級(jí)噴射器51和與壓縮機(jī)排放腔44連通的直接流體基本隔離。而是，分級(jí)噴射器51可包括穿過噴射器管53形成的側(cè)向端口55，穿過其從流環(huán)道26攝入空氣供應(yīng)。

現(xiàn)在綜合參考圖6到18，描述了按照本發(fā)明的分級(jí)噴射器和相關(guān)的構(gòu)件。如將認(rèn)識(shí)到的，本發(fā)明的分級(jí)噴射器可用作下游、延遲-貧、或分級(jí)噴射系統(tǒng)的一部分，如已經(jīng)描述的，其可構(gòu)造成將燃料和空氣的混合物噴射到燃燒區(qū)的下游或后端。作為最初的問題，將認(rèn)識(shí)到的是，可以根據(jù)先前描述的燃燒器/燃?xì)鉁u輪機(jī)的定向特性來描述分級(jí)噴射器和各種相關(guān)的構(gòu)件，分級(jí)噴射器和各種相關(guān)的構(gòu)件在燃燒器/燃?xì)鉁u輪機(jī)內(nèi)運(yùn)行。因此，出于本文中的目的，對(duì)于分級(jí)噴射器和相關(guān)的構(gòu)件的相對(duì)徑向、軸向、以及周向定位可相對(duì)于燃燒器13的中心縱向軸線47(如上面描述的，其延伸穿過由內(nèi)徑壁24限定的燃燒區(qū)29)來描述。另外，如本文中所使用的，前向和后向方向相對(duì)于燃燒器的前端(由頭端19的位置限定)和燃燒器13的后端(由與渦輪12產(chǎn)生的連接限定)限定。最后，流動(dòng)方向(以及與其相關(guān)的上游和下游指示)相對(duì)于在發(fā)動(dòng)機(jī)的正常操作期間指定的導(dǎo)管內(nèi)流體的預(yù)期的流動(dòng)方向限定。

現(xiàn)在具體參考圖6，根據(jù)一個(gè)示例，本申請(qǐng)的分級(jí)噴射器51包括限定噴射通路57的噴射器管53。噴射器管53可包括在形成于一端的入口61和形成于另一端的出口62之間延伸的剛性側(cè)向壁，且在入口61和出口62之間，側(cè)向壁可包封噴射通路57。如圖所示，噴射器管53的出口62將噴射通路57流體地連接至燃燒區(qū)29，而入口61設(shè)置在出口62的外側(cè)且定位成使得噴射器管53相對(duì)于燃燒區(qū)29維持陡的噴射角。(如本文中所使用的，噴射角是在噴射通路57的縱向軸線和燃燒區(qū)29的縱向軸線之間形成的角度。)如所示出的，噴射角可為大致90°。根據(jù)其它的實(shí)施例，噴射角可在70°和110°之間。噴射器管53可包括外節(jié)段58，如本文中所使用的，其為在噴射器管53的外側(cè)端處噴射器管53的縱向限定的節(jié)段。如所指出的，到一側(cè)外節(jié)段58可界定噴射器管53的入口61。外節(jié)段58包括外部面59，如將認(rèn)識(shí)到的，其限定外節(jié)段58的周邊。外節(jié)段58還可包括限定噴射通路57的一部分的內(nèi)部面60。

如所示出的，根據(jù)本實(shí)施例，分級(jí)噴射器51還包括蓋63，其形成在噴射器管53的外節(jié)段58周圍。蓋63可構(gòu)造成將外節(jié)段58基本包封在環(huán)繞氣室66內(nèi)。出于本文中的描述性的目的，蓋63可描述為包括過渡到頂板壁69的側(cè)壁68。如所指出的，側(cè)壁68是蓋63的徑向重疊且環(huán)繞噴射器管53的外節(jié)段58的一部分。環(huán)繞氣室66的第一部分72可描述為形成在蓋63的側(cè)壁68和外節(jié)段58的外部面59之間。還如所示出的，頂板壁69是蓋63的形成在噴射器管53的入口61外側(cè)的部分。頂板壁69可橫跨在側(cè)壁68的外邊界或邊緣之間，以便在噴射器管53的入口61的外側(cè)形成環(huán)繞氣室66的第二部分73。具體地，環(huán)繞氣室66的第二部分73可描述為形成在入口61和頂板壁69之間。如將認(rèn)識(shí)到的，環(huán)繞氣室66的第一部分72和第二部分73并未物理地分離，而是處于本文中的描述性的目的而限定為分離的空間。根據(jù)某些優(yōu)選的實(shí)施例，噴射器管53的外節(jié)段58可具有圓柱形形狀，且蓋63的側(cè)壁68也可具有圓柱形形狀。噴射器管53的外節(jié)段58和蓋63的側(cè)壁68可同中心地布置。

分級(jí)噴射器51可進(jìn)一步包括穿過蓋63形成的指向端口，其將在本文中稱為指向蓋端口65。根據(jù)示例性實(shí)施例，指向蓋端口65穿過蓋63的側(cè)壁68的一側(cè)形成，使得進(jìn)入環(huán)繞氣室的空氣流是不對(duì)稱的或指向偏向的。在這種情況下，指向蓋端口65將環(huán)繞氣室66的第一部分72流體地連接至在蓋63外部形成的供給腔。如下面更多描述的，供給腔可為壓縮機(jī)排放腔44或流環(huán)道，這取決于分級(jí)噴射器51相對(duì)于內(nèi)和外徑向壁24,25的構(gòu)造。

分級(jí)噴射器51還可包括設(shè)置在噴射器管53的外節(jié)段58的外部面59上的流指引側(cè)向?qū)~70。側(cè)向?qū)~70可構(gòu)造成使穿過指向蓋端口65進(jìn)入環(huán)繞氣室66的第一部分72的空氣流徑向偏轉(zhuǎn)。如將認(rèn)識(shí)到的，徑向偏轉(zhuǎn)可將空氣流朝環(huán)繞氣室66的第二部分73重新指引，在該處其可獲得通向噴射器管53的入口61。側(cè)向?qū)~70可構(gòu)造成調(diào)節(jié)移動(dòng)穿過分級(jí)噴射器51的空氣流，以用于與燃料供應(yīng)更有效和均勻的混合。該特征可確定到噴射器管58的入口流的方向性和速度。如將認(rèn)識(shí)到的，入口的正下游是流與燃料混合的地方。由于實(shí)現(xiàn)均衡均質(zhì)的燃料/空氣混合物是關(guān)鍵的，如本文中所提供的，側(cè)向?qū)~70可用于調(diào)節(jié)空氣流的重要功能以便促進(jìn)該結(jié)果。

如在外部面59和內(nèi)部面60之間進(jìn)一步所示，噴射器管53的外節(jié)段58可包括燃料氣室64。優(yōu)選地，燃料氣室64包括包圍噴射通路57的連續(xù)通路。如此，燃料氣室64可將燃料傳遞至若干燃料端口56，其圍繞噴射通路57周向地間隔。燃料端口56可穿過噴射器管53的內(nèi)部面60形成。根據(jù)備選的實(shí)施例，燃料端口56穿過噴射器管53的外部面59形成。

現(xiàn)在參照?qǐng)D7，提供噴射器管53的外節(jié)段58的透視圖來示出可附連至外節(jié)段58的側(cè)向?qū)~70的示例性構(gòu)造。如所繪出的，側(cè)向?qū)~70可構(gòu)造為大致徑向定向的翅片。每一個(gè)可從外節(jié)段58的外部面59突出且相對(duì)于其形成陡的角。根據(jù)示例性實(shí)施例，側(cè)向?qū)~70可相對(duì)于直接環(huán)繞其的外部面59大致垂直而延伸。出于本文中的描述性的目的，側(cè)向?qū)~70中的每一個(gè)可經(jīng)由限定其周長(zhǎng)的邊緣來描述，如所示出的，該邊緣可包括：相對(duì)的近和遠(yuǎn)邊緣76,77；以及相對(duì)的內(nèi)和外邊緣78,79。如所指出的，近邊緣76指定為側(cè)向?qū)~70沿其附接至外節(jié)段58的外部面59的邊緣，而遠(yuǎn)邊緣77是與外部面59相對(duì)且從外部面59偏移的邊緣。內(nèi)邊緣78是側(cè)向?qū)~70的最內(nèi)邊緣，而外邊緣79是側(cè)向?qū)~70的最外邊緣。而且，側(cè)向?qū)~70包括如下指定的尺寸特性：側(cè)向?qū)~70的高度測(cè)量?jī)?nèi)邊緣78和外邊緣79的徑向距離；以及側(cè)向?qū)~70的寬度測(cè)量近邊緣76和遠(yuǎn)邊緣77的距離。

出于描述性的目的，還如圖7中所示，可畫出將噴射器管53的外節(jié)段58平分或劃分成大致半部的基準(zhǔn)平分面81。如將認(rèn)識(shí)到的，這樣做，外節(jié)段58的外部面59隨后劃分成相對(duì)的第一和截面外部面59a,59b。基準(zhǔn)平分面81可包括：上游端83，其在基準(zhǔn)平分面81首先相交外節(jié)段58的外部面59的點(diǎn)處；以及下游端84，其在基準(zhǔn)平分面81的延續(xù)部分接下來相交外節(jié)段58的外部面59的點(diǎn)處。在這種情況下，如將認(rèn)識(shí)到的，第一外部面59a和第二外部面59b中的每一個(gè)可描述為包括：上游邊緣85(其限定在基準(zhǔn)平分面81的上游端83處)；以及下游邊緣86(其限定在基準(zhǔn)平分面81的下游端84處)。如將在下面更多討論的，基準(zhǔn)平分面81可根據(jù)空氣流進(jìn)入且流過環(huán)繞氣室66的方向性來定向。更具體地，基準(zhǔn)平分面81可定向成使得基準(zhǔn)平分面81的延續(xù)部分從上游端83朝向指向蓋端口65對(duì)準(zhǔn)或平分指向蓋端口65。

如進(jìn)一步所示，根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，第一和第二外部面59a,59b兩者包括多個(gè)側(cè)向?qū)~70。在外部面59a,59b的每一個(gè)上，多個(gè)側(cè)向?qū)~70可在上游邊緣85和下游邊緣86之間周向地間隔。如還指出的，側(cè)向?qū)~70自身可描述為包括相對(duì)的面，其根據(jù)到外部面59的上游邊緣85和下游邊緣86的相對(duì)接近度來規(guī)定為上游面87和下游面88。最終，如本文中使用的，側(cè)向?qū)~70的上游面87的表面面積是描述上游面87的總表面面積的特性，其為將在下面的討論中涉及到的特性。

現(xiàn)在具體參考圖8和9，分級(jí)噴射器51可構(gòu)造成經(jīng)由指向蓋端口65接收直接來自壓縮機(jī)排放腔44，或備選地，經(jīng)由流環(huán)道26間接來自壓縮機(jī)排放腔44的空氣供應(yīng)。如已經(jīng)描述的，燃燒器13可包括內(nèi)徑向壁24、外徑向壁25、以及在它們之間形成的流環(huán)道26，且壓縮機(jī)排放腔44可圍繞外徑向壁25形成。環(huán)繞氣室66的內(nèi)邊界可規(guī)定為底板壁89。因此，環(huán)繞氣室66的內(nèi)側(cè)可由底板壁89進(jìn)一步界定，底板壁89橫跨在側(cè)壁68的內(nèi)邊界或邊緣之間。底板壁89因此跨越環(huán)繞氣室66與頂板壁69相對(duì)。噴射器管53的外節(jié)段58的內(nèi)邊界可相對(duì)于底板壁89限定。具體地，外節(jié)段58的內(nèi)邊界可描述為與底板壁89共面。根據(jù)一個(gè)可能的布置，如在圖8中示出的，底板壁89與燃燒器的外徑向壁25大致共面地駐留。在該情況下，用于指向蓋端口65的供給腔變?yōu)閲@燃燒器13的外徑向壁25形成的壓縮機(jī)排放腔44。因此，如所顯示的，穿過蓋63的側(cè)壁68形成的指向蓋端口65接受直接來自壓縮機(jī)排放腔44的空氣流。備選地，如圖9中所示，底板壁89可在燃燒器13的外徑向壁25的內(nèi)側(cè)形成。在該情況下，如所示出的，指向蓋端口65可直接連接至流環(huán)道26。在任一情況下，蓋63的頂板壁69可構(gòu)造為連續(xù)的壁，其將環(huán)繞氣室66的第二部分73與供給腔流體地隔離，這意味著用于分級(jí)噴射器51的空氣總供應(yīng)經(jīng)過在側(cè)壁68形成的開口(即，指向蓋端口65)。

指向蓋端口65可包括定位和/或集中在蓋63的側(cè)壁68的僅一側(cè)的一個(gè)或更多個(gè)開口。如將認(rèn)識(shí)到的，在指向蓋端口65以該方式定位的情況下，所得的穿過環(huán)繞氣室66的空氣流將具有強(qiáng)的方向偏差。在沒有側(cè)向?qū)~70的情況下，圍繞噴射器管53的周邊的流量將由于入口處的初始方向和到噴射器管53的入口61的流所需的方向之間的方向差而改變。如本文中所提供的，側(cè)向?qū)~70可定位和定向成以便將空氣在進(jìn)入朝入口61定向的徑向一個(gè)后從主要軸向流重新指引。因此，在運(yùn)行中，空氣流經(jīng)由指向蓋端口65進(jìn)入環(huán)繞氣室66的部分可通過側(cè)向?qū)~70朝噴射器管53的入口61重新指引。這可以以一種方式完成使得整個(gè)流的方向以更空氣動(dòng)力學(xué)高效的方式朝入口61逐漸地轉(zhuǎn)向。如下面更多討論的，側(cè)向?qū)~70可以以調(diào)節(jié)和平衡在噴射器管53的入口61周圍的流的方式交錯(cuò)，這可進(jìn)一步改善分級(jí)噴射器51的空氣動(dòng)力學(xué)性能。該交錯(cuò)可包括改變側(cè)向?qū)~70的大小(包括高度、寬度、以及表面面積)、側(cè)向?qū)~70的位置、以及側(cè)向?qū)~70相對(duì)噴射器管53的軸線傾斜或成角的程度。

現(xiàn)在參考圖10和11，提供了初始非交錯(cuò)的實(shí)施例，其展示了側(cè)向翅片70圍繞噴射器管53的外部面59的示例性周向放置。圖10提供了噴射器管53的外節(jié)段58的側(cè)視圖，其顯示可創(chuàng)建到基準(zhǔn)平分面81的任一側(cè)的外部面59a,59b的一個(gè)上的側(cè)向?qū)~70的定位，而圖11提供了相同構(gòu)造的外側(cè)視圖。如所示出的，側(cè)向翅片70可圍繞外部面59的周邊均勻地間隔。如圖11中最清楚地所示，基準(zhǔn)平分面81可依照穿過環(huán)繞氣室66的主要流方向(其方向由箭頭指示)對(duì)齊。如所討論的，主要流方向可源于一個(gè)或更多個(gè)指向蓋端口65的不對(duì)稱的放置，其可包括限制于蓋63的僅一側(cè)的放置。流動(dòng)方向可進(jìn)一步根據(jù)跨越蓋63的側(cè)壁68的壓差來發(fā)展，其例如可存在于以下情況中，供給腔是流環(huán)道26，其中移動(dòng)穿過其的總空氣供應(yīng)朝向燃燒器13的頭端19指引。

根據(jù)圖10和11的示例，側(cè)向?qū)~70可徑向地定向且具有線性構(gòu)造。因此，側(cè)向?qū)~70可限定在側(cè)向?qū)~70的內(nèi)邊緣78和外邊緣79之間徑向地延伸的基本線性的路徑。備選地，如關(guān)于圖12更清楚地顯示的，側(cè)向?qū)~70可限定彎曲的或部分彎曲的路徑。這可包括側(cè)向?qū)~70中的每一個(gè)在上游面87具有凹入?yún)^(qū)段。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，該凹入?yún)^(qū)段可定位靠近側(cè)向?qū)~70的內(nèi)邊緣78，這就是說，它界定側(cè)向?qū)~70的內(nèi)邊緣78。如進(jìn)一步顯示的，根據(jù)圖10和11的非交錯(cuò)的布置，側(cè)向?qū)~70的高度和寬度可跨越外部面59a,59b中的每一個(gè)保持基本恒定的。根據(jù)示例性交錯(cuò)的實(shí)施例，如下面關(guān)于圖12到15討論的，側(cè)向?qū)~70的高度和寬度可根據(jù)周向位置改變以便促進(jìn)改善的空氣動(dòng)力學(xué)性能。

現(xiàn)在參考圖12到15，側(cè)向?qū)~70可根據(jù)交錯(cuò)的構(gòu)造在外部面59上形成和定位。如將認(rèn)識(shí)到的，圖12到14示出限定至基準(zhǔn)平分面81的每一側(cè)的噴射器管53的外節(jié)段58的外部面59a,59b的半部，而圖15提供了外節(jié)段58的外側(cè)視圖。根據(jù)本發(fā)明，交錯(cuò)的構(gòu)造可包括意圖說明環(huán)繞氣室66內(nèi)的空氣流的指向性的側(cè)向?qū)~內(nèi)的指向不對(duì)稱或尺寸變化。如將展示的，本發(fā)明的交錯(cuò)的構(gòu)造可以是以下的一個(gè)：有益地調(diào)節(jié)進(jìn)入環(huán)繞氣室66的第一部分72的流，沿朝向入口61更徑向地大小的軌道在級(jí)中使該流徑向地偏轉(zhuǎn)，以及是漸進(jìn)的使得總流的部分更均勻地傳遞至噴射器管53的入口61的不同側(cè)。如將認(rèn)識(shí)到的，交錯(cuò)的構(gòu)造可因此調(diào)節(jié)且測(cè)量流使得噴射器管53周圍的空氣動(dòng)力學(xué)性能增強(qiáng)，這可改善噴射器管53內(nèi)的燃料混合特性。

圖12是按照本發(fā)明的示例性實(shí)施例其中側(cè)向?qū)~70是交錯(cuò)的的噴射器管53的外節(jié)段58的側(cè)視示意性表示。在該情況下，交錯(cuò)的構(gòu)造包括相對(duì)于側(cè)向?qū)~70的周向位置改變側(cè)向?qū)~70的高度以及上游面87的表面面積。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，高度的改變包括在側(cè)向?qū)~70中的每一個(gè)的周向定位靠近外部面59的下游邊緣86時(shí)漸進(jìn)的增加。如將認(rèn)識(shí)到的，這導(dǎo)致表面面積以相同的方式漸進(jìn)地增加。

圖13是按照本發(fā)明的備選實(shí)施例的具有交錯(cuò)的側(cè)向?qū)~70的噴射器管51的外節(jié)段58的側(cè)視示意性表示。在該示例中，側(cè)向?qū)~70的高度保持恒定的。側(cè)向?qū)~70的高度也遠(yuǎn)小于外節(jié)段58的外部面59的總高度，這可允許側(cè)向?qū)~70之間的徑向定位顯著地改變。因此，側(cè)向?qū)~70可根據(jù)側(cè)向?qū)~70在外部面59上的相對(duì)徑向放置而交錯(cuò)。具體地，根據(jù)圖13的備選方案，交錯(cuò)的構(gòu)造包括相對(duì)于側(cè)向?qū)~70的周向位置來改變側(cè)向?qū)~70的徑向位置。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，側(cè)向?qū)~70的內(nèi)邊緣78的徑向位置可在導(dǎo)葉70的周向位置靠近下游邊緣86時(shí)定位更靠近于底板壁89。

圖14是按照本發(fā)明的備選實(shí)施例的具有交錯(cuò)的側(cè)向?qū)~70的噴射器管53的外節(jié)段58的側(cè)視示意性表示。如已經(jīng)在上面的圖中更小程度地所示，側(cè)向?qū)~70可相對(duì)于噴射器管53傾斜。具體地，側(cè)向?qū)~70可相對(duì)于噴射器管53的縱向軸線成角度。該斜面或角度可為其中在側(cè)向?qū)~70從內(nèi)邊緣78延伸至外邊緣79時(shí)側(cè)向?qū)~70沿下游方向(即，外部面59的下游邊緣86)斜向的下游傾斜構(gòu)造。根據(jù)某些實(shí)施例，側(cè)向?qū)~70中的每一個(gè)可包括該下游傾斜構(gòu)造。側(cè)向?qū)~70中的每一個(gè)可根據(jù)相同的角度或根據(jù)圖14中所示的示例性構(gòu)造傾斜，側(cè)向?qū)~70可在每個(gè)改變的角度向下游偏傾。以這種方式，如圖所示，備選的交錯(cuò)的構(gòu)造可通過改變下游傾斜構(gòu)造相對(duì)于側(cè)向?qū)~70的周向位置的角度來形成。如所示出的，這可包括在導(dǎo)葉70的周向位置靠近下游邊緣86時(shí)變得不那么傾斜的(即，更徑向地定向的)側(cè)向?qū)~70。

圖15是依照另一備選方案的具有交錯(cuò)的側(cè)向?qū)~70的噴射器管51的外節(jié)段58的示意性表示的頂視圖。如所顯示的，在該情況下的交錯(cuò)的構(gòu)造包括相對(duì)于每一個(gè)的周向位置改變側(cè)向?qū)~70的寬度。如先前所述，側(cè)向?qū)~70的寬度是近邊緣76和遠(yuǎn)邊緣77之間的距離。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，寬度可每側(cè)向?qū)~70中的每一個(gè)的周向位置而漸進(jìn)地改變。具體地，側(cè)向?qū)~70的寬度可在側(cè)向?qū)~70的位置靠近外部面59的下游邊緣86時(shí)增加。

現(xiàn)在參考圖16到18，示出了分級(jí)噴射器51的備選實(shí)施例，其中蓋63包括篩選區(qū)段或板(“篩選板90”)，其包括許多小的篩選或調(diào)節(jié)孔口(“孔口91”)，它們構(gòu)造成調(diào)節(jié)從供給腔進(jìn)入環(huán)繞氣室66的空氣流。意圖關(guān)于圖16到18描述的本發(fā)明的各方面可獨(dú)立地使用或結(jié)合上面關(guān)于圖6到15提供的那些方面來使用。如本文中所提供的，當(dāng)前描述的篩選板90可構(gòu)造成允許期望水平的入口流到分級(jí)噴射器51中，出于性能益處調(diào)節(jié)該流，以及限定和控制供應(yīng)至噴射器管53的入口61的空氣流的變化性來用于與燃料供應(yīng)的有利混合。額外的益處包括改善的排放和更加強(qiáng)的火焰保持裕度。本發(fā)明還可在對(duì)于組件給定其可制造性和效率的情況下實(shí)現(xiàn)成本降低。例如，本設(shè)計(jì)可允許受損零件的方便替換，以及使其成本效果合算來替換構(gòu)件，以實(shí)現(xiàn)分級(jí)噴射器51內(nèi)的新的空氣流目標(biāo)。如將討論的，蓋63的本設(shè)計(jì)還通過在構(gòu)件中心線周圍直接定位和螺接至分級(jí)噴射器51來限定和控制流徑變化性。如將認(rèn)識(shí)到的，空氣流的水平和流徑變化性可被嚴(yán)格地控制。

圖16是根據(jù)示例性實(shí)施例的包括具有篩選板90的蓋63的分級(jí)噴射器51的截面視圖，而圖17和18分別提供了蓋63自身的透視圖和側(cè)視圖。如所示出的，根據(jù)示例性構(gòu)造，篩選板90形成為蓋63的側(cè)壁68的區(qū)段。同樣地，篩選板90可具有環(huán)繞或包圍噴射器管53的圓柱形構(gòu)造。篩選板90可相對(duì)于噴射器管53同中心地布置，即，篩選板90可從噴射器管53偏移恒定的距離。如將認(rèn)識(shí)到的，篩選板90從噴射器管53偏移的恒定的距離限定環(huán)繞氣室66的第一部分72的大小。

盡管其它構(gòu)造也是可能的，但篩選板90的孔口91可組織成圍繞分級(jí)噴射器51的周邊延伸的若干排/列。這就是說，根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，篩選板90和與其相關(guān)聯(lián)的孔口91可圍繞側(cè)壁68的整個(gè)周邊延伸。根據(jù)其它的實(shí)施例，篩選板90和與其相關(guān)聯(lián)的孔口91可圍繞側(cè)壁68的至少大部分周邊延伸。例如，篩選板90的示例性實(shí)施例使孔口91圍繞側(cè)壁68的大致四分之三(0.75)的周邊延伸。

本實(shí)施例包括具有非常多的孔口91的篩選板90。如將認(rèn)識(shí)到的，可能的實(shí)施例可包括比所示的示例性量多或少的孔口91。根據(jù)某些優(yōu)選的實(shí)施例，孔口91的數(shù)量可在50和300之間。如進(jìn)一步所示，孔口91可為緊密地成組的。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，多個(gè)線性排可提供成圍繞蓋63周向地延伸。孔口91的這些線性排可為徑向地堆疊的。如所顯示的，可提供五個(gè)這樣的排，但是具有或多或少的其它構(gòu)造是可能的。如所示出的，在孔口91具有圓形截面形狀的情況下，孔口91的放置可根據(jù)六角成組方案以在相鄰的排之間部分重疊而密集地放置。在這樣的情況下，篩選板90內(nèi)限定開口的剩余結(jié)構(gòu)可呈現(xiàn)網(wǎng)狀或網(wǎng)格外觀。其它構(gòu)造也是可能的。

優(yōu)選地，孔口91的截面形狀為圓形的或橢圓的，但是其它形狀也是可能的。孔口91可構(gòu)造成沿著大致垂直于蓋63的外表面的路徑延伸穿過篩選板90的厚度。以這種方式，孔口91可沿軸線制成使得每一個(gè)大致定向朝向或?qū)?zhǔn)噴射器管53，或更優(yōu)選地，噴射器管53的中心軸線。根據(jù)示例性實(shí)施例，孔口91中的每一個(gè)延伸穿過篩選板90所沿的定向軸線可對(duì)準(zhǔn)或朝向跨越環(huán)繞氣室66的第一部分72與特定孔口91直接相對(duì)的噴射器管53的外部面59的區(qū)域。如在圖17和18中顯示的，側(cè)壁68可包括燃料通路開口93，其部分地中斷篩選板90。用于將燃料通路52連接至分級(jí)噴射器51的其它構(gòu)造也是可能的。

孔口91可在截面流動(dòng)面積改變以便許可可期望水平的空氣流由分級(jí)噴射器51攝入，同時(shí)還成形和定向成促進(jìn)到進(jìn)入流的特定方向性和速度。以這種方式，篩選板90可構(gòu)造成按期望控制圍繞噴射器管53的方向性、速度、以及流動(dòng)水平。如將認(rèn)識(shí)到的，篩選板90可根據(jù)寬范圍的流動(dòng)水平、速度、以及方向來調(diào)節(jié)空氣流。具體地，篩選板90的圓柱形形狀許可環(huán)繞氣室66中的空氣流的初始方向相對(duì)于它在噴射器管53內(nèi)的最終流動(dòng)方向不那么劇烈?？卓?1的截面流動(dòng)面積可圍繞篩選板90的周邊是恒定的。根據(jù)備選的實(shí)施例，孔口91的截面流動(dòng)面積可依照環(huán)繞氣室66內(nèi)的預(yù)定或期望的流動(dòng)特性而大小改變。例如，根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，孔口91的截面流動(dòng)面積在篩選板90的一個(gè)區(qū)域中關(guān)于在篩選板90的分離區(qū)域中的孔口的截面流動(dòng)面積而改變。如將認(rèn)識(shí)到的，例如，這可被完成以實(shí)現(xiàn)圍繞噴射器管53的均勻的流率。例如，當(dāng)在運(yùn)行期間在蓋63的外部期望壓差時(shí)，期望更高的壓力水平則可減小孔口91的截面面積，和/或期望更低的壓力水平則可增大孔口91的截面面積。以這種方式，到分級(jí)噴射器51中的流動(dòng)水平可被平衡，使得空氣動(dòng)力學(xué)損失極小化。該類型的實(shí)施例可用在空氣流是高度指向性的諸如流環(huán)道26的供給腔內(nèi)。

根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，蓋63還可包括穿過頂板壁69的中心形成的開口93，以用于將其緊固至噴射器管53。在該情況下，例如，螺紋螺栓94可用于將蓋63高效地緊固在噴射器管53周圍，同時(shí)還確保兩個(gè)構(gòu)件如所預(yù)期地對(duì)準(zhǔn)。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)識(shí)到的是，以上關(guān)于若干示例性實(shí)施例所描述的許多變化的特征和構(gòu)造可進(jìn)一步選擇性地應(yīng)用，以形成本發(fā)明其他可能的實(shí)施例。出于簡(jiǎn)短的目的，并且考慮了本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的能力，并沒有詳細(xì)提供或者討論全部可能的迭代，盡管由所附若干權(quán)利要求所包含的全部實(shí)施例的組合和可能的實(shí)施例或者其他都意在為本申請(qǐng)的一部分。另外，由本發(fā)明的若干示例性實(shí)施例的以上描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)認(rèn)知到改善、變化和改型。在本領(lǐng)域技術(shù)內(nèi)的此類改善、變化和改型也意在由所述權(quán)利要求覆蓋。另外，應(yīng)該顯而易見的是前述僅涉及所描述的本申請(qǐng)的實(shí)施例，且在此可做出眾多變化和改型而不背離如由所附權(quán)利要求書及其等價(jià)物所限定的本申請(qǐng)的精神和范圍。