燃燒器諧振器制造技術

本發明專利技術涉及燃燒器諧振器，其某些實施例包括具有燃燒器組件和諧振器殼體之間的非均勻環隙的燃燒器諧振器。該燃燒器諧振器還可以包括具有非均勻長度和幾何形狀的諧振器頸部或通道。

【技術實現步驟摘要】

本說明書所公開的主題涉及燃燒器組件，并且更特別地涉及燃燒器諧振器(resonator)。
技術介紹
燃氣渦輪機系統典型地包括至少一個燃氣渦輪發動機,所述燃氣渦輪發動機具有壓縮器、燃燒器組件和渦輪機。燃燒器組件可以使用干、低NOx(DLN)燃燒。在DLN燃燒中，燃料和空氣在引燃之前被預混，這降低排放。然而，稀薄預混燃燒過程容易產生流動擾動和聲壓波。更特別地，流動擾動和聲壓波可以導致在各頻率下的自持壓力振蕩。這些壓力振蕩可以被稱為燃燒動力學。燃燒動力學可以導致結構振動、磨損和其它性能退化
技術實現思路
下面概述在范圍上與本專利技術的原始權利要求相當的某些實施例。這些實施例不旨在限制本專利技術的權利要求的范圍，而是這些實施例僅僅旨在提供本專利技術的可能形式的簡述。實際上，本專利技術可以包含可以類似于或不同于下面闡述的實施例的各種形式。在第一實施例中，一種系統系統包括燃燒器組件；以及聯接到所述燃燒器組件的諧振器，其中所述諧振器包括圍繞所述燃燒器組件周向地延伸以限定諧振器室的諧振器殼體，并且所述諧振器殼體和所述燃燒器組件之間的徑向距離是非均勻的。進一步的，所述系統包括在所述燃燒器組件和所述諧振器殼體之間徑向地延伸的多個諧振器通道。進一步的，所述諧振器通道在所述燃燒器組件的流動套管和所述諧振器殼體之間徑向地延伸。進一步的，所述諧振器通道在所述燃燒器組件的燃料噴嘴和所述諧振器殼體之間徑向地延伸。進一步的，每個諧振器通道具有從所述諧振器殼體徑向偏移的周邊端部，并且所述徑向偏移在所述諧振器通道之間變化。進一步的，每個諧振器通道具有長度，并且所述長度在所述諧振器通道之間變化。進一步的，每個諧振器通道具有通道直徑或寬度，并且所述通道直徑或寬度在所述諧振器通道之間變化。進一步的，每個諧振器通道具有幾何形狀，并且所述幾何形狀在所述諧振器通道之間周向地圍繞所述燃燒器組件變化。進一步的，所述諧振器殼體和所述燃燒器組件之間的所述徑向距離周向地圍繞所述燃燒器組件變化。在第二實施例中，一種系統包括燃燒器諧振器，所述燃燒器諧振器包括流動套管；以及諧振器殼體，所述諧振器殼體圍繞所述流動套管布置以限定諧振器室，其中所述諧振器殼體和所述流動套管之間的徑向距離是非均勻的。進一步的，所述系統包括在所述流動套管和所述諧振器殼體之間徑向地延伸的多個諧振器通道。進一步的，每個諧振器通道具有從所述諧振器殼體徑向偏移的周邊端部，并且所述徑向偏移在所述諧振器通道之間變化。進一步的，每個諧振器通道具有長度，并且所述長度在所述諧振器通道之間變化。進一步的，每個諧振器通道具有通道直徑或寬度，并且所述通道直徑或寬度在所述諧振器通道之間變化。進一步的，每個諧振器通道具有幾何形狀，并且所述幾何形狀在所述諧振器通道之間周向地圍繞所述流動套管變化。 在第三實施例中，一種系統包括燃燒器諧振器，所述燃燒器諧振器包括環形內壁；以及環形外壁，所述環形外壁圍繞所述環形內壁布置以限定諧振器室，其中所述環形外壁和所述環形內壁之間的距離是非均勻的。進一步的，所述環形內壁包括燃燒器組件的燃料噴嘴。 進一步的，所述環形內壁包括燃燒器組件的流動套管。進一步的，所述系統包括從所述環形內壁徑向向外朝著所述環形外壁延伸的多個諧振器通道。進一步的，所述諧振器通道朝著所述環形外壁徑向延伸的長度在所述諧振器通道之間是非均勻的，并且所述諧振器通道的周邊端部和所述環形外壁之間的徑向間隙在所述諧振器通道之間是恒定的。在第三實施例中，一種燃燒器諧振器包括環形內壁和圍繞所述環形內壁布置的環形外壁。所述環形外壁和所述環形內壁之間的距離是非均勻的。附圖說明當參考附圖閱讀以下具體實施方式時，本專利技術的這些和其它特征、方面和優點將變得更好理解，在附圖中，相同的附圖標記表示相同的部件，其中圖I是包括燃燒器組件的燃氣渦輪機系統的實施例的方塊圖，每個燃燒器組件可以包括具有諧振器殼體的燃燒器諧振器，燃燒器組件和諧振器殼體之間的距離是非均勻的；圖2是包括燃燒器諧振器的圖I的燃燒器組件中的一個的實施例的示意圖，該燃燒器諧振器具有燃燒器殼體和燃燒器組件之間的非均勻距離；圖3是圖2的燃燒器諧振器的實施例的橫截面側視圖，其示出具有燃燒器殼體和燃燒器組件之間的非均勻距離的諧振器殼體，以及具有諧振器頸部之間的非均勻長度的諧振器頸部；圖4是圖2的燃燒器諧振器的實施例的橫截面側視圖，其示出具有諧振器頸部之間的交替長度的諧振器頸部；圖5是圖2的燃燒器諧振器的實施例的橫截面側視圖，其示出具有諧振器頸部之間的增加長度的諧振器頸部；圖6是圖2的燃燒器諧振器的實施例的橫截面側視圖，其示出具有諧振器頸部之間的非均勻直徑的諧振器頸部；圖7是圖形，其示出相對于壓力振蕩的頻率的燃燒器諧振器的三個不同實施例的吸收系數；圖8是圖2的燃燒器諧振器的實施例的部分透視圖，其示出布置在燃燒器組件的流動套管上的三排諧振器頸部；圖9是圖2的燃燒器諧振器的實施例的部分透視圖，其示出布置在燃燒器組件的流動套管上的具有交錯配置的四排諧振器頸部；圖10是圖2的燃燒器諧振器的實施例的部分橫截面圖，其示出由形成于燃燒器組件的流動套管中的肋和孔限定的諧振器通道；圖11是圖2的燃燒器諧振器的實施例的部分透視圖，其示出由形成于燃燒器組件的流動套管中的肋和孔限定的諧振器通道；以及·圖12是圖2的燃燒器諧振器的實施例的部分透視圖，其示出由形成于諧振器殼體的內壁中的肋和孔部分限定的諧振器通道。具體實施例方式將在下面描述本專利技術的一個或多個具體實施例。為了設法提供這些實施例的簡明描述，可能未在說明書中描述實際實現方式的所有特征。應當領會在任何這樣的實際實現方式的開發中，與任何工程或設計項目中一樣，必須做出許多特定實現的決定以實現開發者的特定目標，例如符合可能在實現方式之間不同的系統相關和商業相關限制。而且，應當領會這樣的開發嘗試可能是復雜且耗時的，但是仍然是普通技術人員利用本專利技術能夠承擔的常規設計、生產和制造工作。當介紹本專利技術的各實施例的元件時，冠詞“一”和“所述”旨在表示有一個或以上的元件。術語“包括”、“包含”和“具有”旨在是包含性的并且表示可以有除了所列元件以外的附加元件。本專利技術涉及具有諧振器殼體和燃燒器之間的非均勻環隙(annulus)的燃燒器諧振器。如上所述，燃氣渦輪機系統包括燃燒器組件，該燃燒器組件可以使用容易產生流動擾動和/或聲壓波的DLN或其它燃燒過程。具體地，燃燒器組件的燃燒動力學可以導致自持壓力振蕩，該自持壓力振蕩可以導致燃燒器組件中的結構振動、磨損、機械疲勞、熱疲勞和其它性能退化。用于減輕燃燒動力學的一種技術是使用諧振器，例如亥姆霍茲(Helmholtz)諧振器。具體地，亥姆霍茲諧振器是包括連接到大容積的若干窄管、頸部或其它通道的阻尼機構(damping mechanism)。諧振器用于衰減并且吸收由燃燒器組件產生的燃燒音(tone)。頸部或通道的深度和由諧振器所封閉的大容積的尺寸可能與有效用于諧振器的聲波的頻率相關。如本說明書中所述，由諧振器封閉的容積以及諧振器頸部或通道的尺寸和深度可以改變以調節頻率范圍，諧振器在所述頻率范圍上有效地衰減并且吸收由燃燒器組件產生的聲壓波。本專利技術的某些實施例包括具有帶有非均勻高度的環隙的燃燒器諧振器。例如，在一個實施例中，燃燒器諧振器包括圍繞燃燒器組件的流動套管本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種系統，所述系統包括：燃燒器組件；以及聯接到所述燃燒器組件的諧振器，其中所述諧振器包括圍繞所述燃燒器組件周向地延伸以限定諧振器室的諧振器殼體，并且所述諧振器殼體和所述燃燒器組件之間的徑向距離是非均勻的。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：MK博巴，金冠佑，PB梅爾頓，CA安東尼奧諾，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：發明
國別省市：