提供带有反向涡流气流的圆顶偏转器腔的圆顶结构的制作方法

1.本公开涉及一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器的圆顶偏转器结构。


背景技术：

2.已知燃气涡轮发动机包括燃烧器，该燃烧器具有围绕燃烧器延伸的圆顶结构。可包括圆顶和偏转器的圆顶结构通常在圆顶结构上游的空气增压室和圆顶结构下游的燃烧室之间提供分离。多个混合器组件包括在燃烧器中，并且每个混合器组件延伸通过圆顶结构，以将燃料-空气混合物提供到与圆顶结构相邻的燃烧室中。为了在燃烧期间提供热保护，偏转器可以设置在圆顶结构的燃烧室侧，以保护混合器组件和圆顶免受燃料-空气混合物在燃烧室中燃烧期间产生的热的影响。圆顶结构可以包括在圆顶和偏转器之间的空腔，以向偏转器提供冲击冷却。
附图说明
3.通过以下如附图所示的各种示例性实施例的描述，本公开的特征和优点将显而易见，其中相同的附图标记通常表示相同的、功能相似的和/或结构相似的元件。
4.图1是根据本公开的方面的示例性高旁通涡轮风扇喷气发动机的示意性局部横截面侧视图。
5.图2是根据本公开的方面的示例性燃烧器的局部横截面侧视图。
6.图3描绘了根据本公开的方面在图1的平面3-3处截取的圆顶偏转器结构的从后向前看的视图。
7.图4描绘了根据本公开的方面的在图2的细节视图100处截取的圆顶偏转器的放大图。
8.图5是根据本公开的方面的在图4的平面a-a处截取的圆顶偏转器的圆顶部分的横截面图。
9.图6是根据本公开的方面的在图4的平面6-6处截取的后视图。
10.图7是根据本公开的方面的在图6的平面7-7处截取的横截面图。
11.图8是根据本公开的方面的在图6的平面8-8处截取的横截面图。
12.图9是根据本公开的另一方面的圆顶偏转器的圆顶部分的替代布置的横截面图。
具体实施方式
13.通过考虑以下详细描述、附图和权利要求，本公开的特征、优点和实施例被阐明或显而易见。此外，以下详细描述是示例性的并且旨在提供进一步的解释而不限制所要求保护的本公开的范围。
14.下面详细讨论各种实施例。虽然讨论了具体实施例，但这只是为了说明的目的。相关领域的技术人员将认识到在不脱离本公开的精神和范围的情况下可以使用其他部件和配置。
15.如可在本文中使用的，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换使用以将一个部件与另一个部件区分开来，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
16.术语“上游”和“下游”是指相对于流体通路中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流出的方向，“下游”是指流体流向的方向。
17.已知燃气涡轮发动机包括燃烧器，该燃烧器具有围绕燃烧器延伸的圆顶结构。可以包括连接在一起的圆顶和偏转器的圆顶结构通常在圆顶结构上游的空气增压室和圆顶结构下游的燃烧室之间提供分离。偏转器可设置在圆顶结构的燃烧室侧，并且空腔可设置在圆顶和偏转器之间，以向偏转器提供冲击冷却。圆顶可以包括通过其中的气流通道，这些气流通道布置成以围绕空腔的整体涡流的形式在空腔内提供空气流。偏转器可包括气流通道，以提供从空腔到偏转器的燃烧室侧的空气流。空腔内的整体涡流降低了从空腔到通过偏转器气流通道提供的空气的进给压力。另外，提供给空腔的空气是已经吸入到燃气涡轮的压缩机且然后从压缩机提供给燃烧器的空气。在某些操作条件下，例如在空气中含有大量灰尘或污垢颗粒的区域进行地面操作时，颗粒会流过压缩机并进入燃烧器。空气中的颗粒然后可以通过圆顶冷却通道提供到空腔中，导致空腔内的颗粒积聚。空腔内的颗粒积聚降低了偏转器的冲击冷却效率，包括对通过圆顶冷却通道的气流的潜在限制。颗粒积聚还会导致对通过偏转器冷却通道的气流的限制，从而降低偏转器的燃烧侧的薄膜冷却效率。偏转器的冷却效率降低导致偏转器的寿命缩短，从而需要更频繁地更换。
18.本公开通过提供一种圆顶结构来解决前述问题，该圆顶结构具有布置在圆顶中的冷却通道，以改进圆顶偏转器腔内的气流循环。根据本公开的方面，圆顶偏转器结构包括连接在一起以在其间形成圆顶偏转器腔的圆顶部分和偏转器部分。圆顶部分包括以多组圆顶侧冷却气流通道布置的多个圆顶侧冷却气流通道。每组圆顶侧冷却气流通道布置成在相应组涡流方向上提供从中通过的空气流，并且圆顶侧冷却气流通道的相邻组相对于彼此在不同组涡流方向上提供空气流。因此，通过圆顶的冷却气流通道的布置可以提供在不同涡流方向上进入空腔的相反空气流，从而减少整体涡流布置对降低通过偏转器的气流通道的进给压力的影响。此外，通过圆顶的冷却通道的布置在圆顶偏转器腔内产生更大的气流混合和湍流，以减少否则可能发生的灰尘和污垢积聚。
19.现在参考附图，图1是示例性高旁通涡轮风扇喷气发动机10的示意性局部横截面侧视图，本文称为“发动机10”，可结合本公开的各种实施例。尽管下文参考管道式涡轮风扇发动机进一步描述，但本公开也适用于一般的涡轮机械，包括涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机和涡轮轴燃气涡轮发动机，包括船用涡轮发动机、工业涡轮发动机和辅助动力装置。此外，本发明不限于管道式风扇型涡轮发动机，例如图1中所示，但是，可以在无管道式风扇(udf)型涡轮发动机中实现。如图1所示，发动机10具有轴向中心线轴线12，其从上游端98延伸到下游端99，以供参考。通常，发动机10可包括风扇组件14和设置在风扇组件14下游的核心发动机16。
20.核心发动机16通常可包括限定环形入口20的外壳体18。外壳体18以串联流动关系包围或至少部分地形成具有低压(lp)压缩机22、高压(hp)压缩机24的压缩机区段(22/24)；燃烧器26；包括高压(hp)涡轮28、低压(lp)涡轮30的涡轮区段(28/30)；和喷射排气喷嘴区段32。高压(hp)转子轴34将hp涡轮28驱动连接到hp压缩机24。低压(lp)转子轴36将lp涡轮30驱动连接到lp压缩机22。lp转子轴36也可以连接到风扇组件14的风扇轴38。在具体实施
例中，如图1所示，lp转子轴36可以通过减速齿轮40连接到风扇轴38，例如在间接驱动或齿轮驱动配置中。
21.如图1所示，风扇组件14包括多个风扇叶片42，其联接至风扇轴38并从风扇轴38径向向外延伸。环形风扇壳体或机舱44周向地围绕风扇组件14和/或核心发动机16的至少一部分。在一个实施例中，机舱44可由多个周向间隔开的出口导向轮叶或支柱46相对于核心发动机16支撑。此外，机舱44的至少一部分可在核心发动机16的外部上延伸，以便在它们之间限定旁通气流通道48。
22.图2是如图1所示的核心发动机16的示例性燃烧器26的横截面侧视图。图2描绘了可大致对应于发动机轴向中心线轴线12的燃烧器轴向中心线112。因此，图2的燃烧器26限定对应于燃烧器轴向中心线112的燃烧器纵向方向(lc)、从燃烧器轴向中心线112向外延伸的燃烧器径向方向(rc)和绕燃烧器轴向中心线112周向延伸的燃烧器周向方向(cc)。如图2所示，燃烧器26通常可包括燃烧器衬里50，其具有连接到整流罩60的内衬里52和外衬里54。内衬里52和外衬里54中的每一个都是环形衬里，其围绕燃烧器轴向中心线112周向延伸。圆顶56连接到整流罩60，在内衬里52和外衬里54之间在燃烧器径向方向rc上延伸，并且还围绕燃烧器轴向中心线112周向延伸。圆顶56包括多个圆顶偏转器结构57(将在下面更详细地描述)，其包括圆顶部分67、偏转器部分68和限定在圆顶部分67和偏转器部分68之间的圆顶偏转器腔69。内衬里52、外衬里54和圆顶56一起在它们之间限定了燃烧室62。在燃烧室62中，可发生由涡流器组件58注入燃烧室62的点燃的燃料-氧化剂混合物的初始化学反应以产生燃烧气体86。燃烧气体86然后进一步向下游流动经由燃烧室62下游端处的涡轮喷嘴72进入hp涡轮28和lp涡轮30(图1)。尽管图2描绘了单个涡流器组件58，但多个涡流器组件58存在于燃烧器26中，其中相应的涡流器组件58围绕燃烧器轴向中心线112彼此周向间隔开。
23.燃烧器26进一步包括围绕燃烧器轴向中心线112周向延伸的外壳体64和也围绕燃烧器轴向中心线112周向延伸的内壳体65。外流道88限定在外壳体64和外衬里54之间，并且内流道90限定内壳体65和内衬里52之间。
24.返回参考图1，在操作中，空气73在机舱入口76处进入机舱44，并且空气73的一部分作为压缩机入口空气流80进入压缩机区段(22/24)，在那里它被压缩以形成压缩空气82。空气73的另一部分进入旁通气流通道48，从而提供旁通气流78。在图2中，来自压缩机区段(22/24)的压缩空气82经由扩散器(未示出)进入燃烧器26。压缩空气82的一部分(示意性显示为压缩空气82(a))进入整流罩60进入其中的压力室66，而压缩空气82的另一部分(示意性显示为压缩空气82(b))传递到外流道88和内流道90。压力室66中的压缩空气82(a)通过涡流器组件58与燃料喷嘴组件70喷射的燃料混合，形成燃料-氧化剂混合物(未显示)，然后在燃烧室62中点燃并燃烧产生燃烧气体86。
25.图3描绘了在平面3-3(图1，根据本公开的方面)截取的圆顶56的从后向前看的视图。如图3所示，圆顶56围绕燃烧器轴向中心线112周向延伸。圆顶56可由多个圆顶偏转器结构57组成，每个圆顶偏转器结构57可以称为圆顶段，它们连接在一起，以限定连续的周向圆顶56。例如，圆顶56可包括第一圆顶偏转器段95、第二圆顶偏转器段96、第三圆顶偏转器段97等，它们限定周向圆顶56。每个相应的圆顶偏转器段包括圆顶偏转器结构57，其包括通过其中的圆顶偏转器涡流器开口94，其中涡流器组件58(图2)延伸通过圆顶偏转器涡流器开口94。
26.图4描绘了根据本公开的方面的在图2的细节视图100处截取的圆顶偏转器结构57的放大横截面图。在图4中，圆顶偏转器结构57和燃烧器26之间的连接被省略，并且涡流器组件58也被省略。圆顶部分67包括通过其中的圆顶侧涡流器开口104，其限定涡流器开口中心线轴线105，并且偏转器部分68包括通过其中的偏转器侧涡流器开口106。圆顶偏转器结构57包括圆顶部分67和偏转器部分68，它们在圆顶部分67和偏转器部分68的径向外侧101处、在圆顶部分67和偏转器部分68的径向内侧103处、以及在圆顶侧涡流器开口104和偏转器侧涡流器开口106处，在连接部102处连接在一起。圆顶偏转器腔69由此限定在圆顶部分67和偏转器部分68之间。圆顶部分67可以认为包括涡流器开口中心线轴线105的第一侧113的外圆顶部分107和涡流器开口中心线轴线105的第二侧115的内圆顶部分109。圆顶部分67包括从圆顶部分67的冷侧110延伸通过其中到圆顶部分67的空腔侧111的多个圆顶侧冷却气流通道108。圆顶侧冷却气流通道108的各种布置下面将更详细地描述。然而，简而言之，多个圆顶侧冷却气流通道108以不同的周向角度布置通过圆顶部分67，以便提供在不同的涡流方向上进入圆顶偏转器腔69的压缩空气流82(b)。每个圆顶侧冷却气流通道108提供从圆顶偏转器腔69通过其中到压力室66的压缩空气流82(b)。圆顶偏转器腔69中的压缩空气82(b)为偏转器部分68的空腔侧114提供冲击冷却。偏转器部分68可包括多个偏转器冷却通道116，其允许压缩空气流82(b)从圆顶偏转器腔69流过其中，并向偏转器部分68的邻近燃烧室62的热侧118提供薄膜冷却。
27.图5是根据本公开的方面的在图4的平面a-a处截取的圆顶部分67的横截面图。在图5中，将描述多个圆顶侧冷却气流通道108的分组的各种布置。在图5的方面，多个圆顶侧冷却气流通道108布置成多个组，其中每组圆顶侧冷却气流通道108布置成提供在相应组涡流方向上通过其中的压缩空气流82(b)(将在下面描述)，并且相邻组的圆顶侧冷却气流通道108布置成在相对于彼此不同的组涡流方向上提供压缩空气流82(b)。在圆顶部分67的外圆顶部分107中，多组圆顶侧冷却气流通道108包括在相对于涡流器开口中心线轴线105径向向内布置的圆顶侧冷却气流通道108的第一组120的第一侧113的第一部分128、相对于涡流器开口中心线轴线105径向向外布置的圆顶侧冷却气流通道108的第二组122、以及径向布置在第一组120和第二组122之间的圆顶侧冷却气流通道108的第三组124。圆顶侧冷却气流通道108的第一组120布置成提供在非涡流方向129(图4)(即，平行于涡流器开口中心线轴线105)通过其中的压缩空气流82(b)。如图5所示，第一组120通常包括绕涡流器开口中心线轴线105周向布置的多个圆顶侧冷却气流通道108，并且第一组的每个圆顶侧冷却气流通道108提供在组涡流方向上的压缩空气流82(b)，该组涡流方向可以是轴向方向(即，与涡流器开口中心线轴线105平行的非涡流方向129)。也就是说，虽然轴向方向不引起空气流82(b)中的涡流，但是轴向方向可以被认为是具有零涡流角的组涡流方向。因此，提供在非涡流(轴向)方向上的压缩空气流82(b)的每个圆顶侧冷却气流通道108可被称为轴流冷却通道136。
28.圆顶侧冷却气流通道108的第二组122布置成提供在第一涡流方向126(在图5中可以是顺时针方向)上通过其中的压缩空气流82(b)。例如，参考图6(其是图4的沿平面6-6处截取的视图)和图7(其是图6的沿平面7-7处截取的横截面图)，第二组122中的圆顶侧冷却气流通道108可以布置成以周向角140通过圆顶部分67，以便提供在第一涡流方向126上通过其中的压缩空气流82(b)。因此，第二组122中的每个圆顶侧冷却气流通道108可称为第二
组圆顶侧冷却气流通道138。
29.如图5所示，圆顶侧冷却气流通道108的第二组122包括多排第二组圆顶侧冷却气流通道138，包括第二组圆顶侧冷却气流通道138的第一排146和第二组圆顶侧冷却气流通道138的第二排148。多排第二组圆顶侧冷却气流通道138中的每一排在周向方向上布置并且布置在距涡流器开口中心线轴线105不同的径向距离处。例如，第二组圆顶侧冷却气流通道138的第一排146显示为布置在相对于涡流器开口中心线轴线105的第一径向距离150处，并且第二组圆顶侧冷却气流通道138的第二排148显示为布置在相对于涡流器开口中心线轴线105的第二径向距离152处。
30.仍然参考图5，圆顶侧冷却气流通道108的第三组124布置成提供在与第一涡流方向126相反的第二涡流方向127上通过其中的压缩空气流82(b)。例如，再次参考图6和图8，图8是图6的沿平面8-8处截取的横截面图，第三组124中的圆顶侧冷却气流通道108可以布置成以周向角142通过圆顶部分67，以便提供在第二涡流方向127(这可以是逆时针方向)上通过其中的压缩空气流82(b)。因此，第三组124中的每个圆顶侧冷却气流通道108可称为第三组圆顶侧冷却气流通道144。
31.在图5中，圆顶侧冷却气流通道108的第三组124包括多排第三组圆顶侧冷却气流通道144，其包括第三组圆顶侧冷却气流通道144的第一排154和第三组圆顶侧冷却气流通道144的第二排156。多排第三组圆顶侧冷却气流通道144中的每一排在周向方向上布置并且布置在距涡流器开口中心线轴线105不同的径向距离处。例如，第三组圆顶侧冷却气流通道144的第一排154显示为布置在相对于涡流器开口中心线轴线105的第一径向距离158处，并且第三组圆顶侧冷却气流通道144的第二排156显示为布置在相对于涡流器开口中心线轴线105的第二径向距离160处。
32.圆顶部分67的外圆顶部分107还可以包括布置在圆顶侧冷却气流通道108的第二组122和圆顶侧冷却气流通道108的第三组124之间的圆顶侧冷却气流通道108的外中间组162。圆顶侧冷却气流通道108的外中间组162布置成提供在非涡流方向129上的压缩空气流82(b)，因此，可以构成轴向流动冷却通道136。因此，对于分别在从涡流器开口中心线轴线105的向外径向方向上在第一组、第三组、中间组和第二组中的圆顶侧冷却气流通道108的前述涡流方向布置，从轴流(第一组120)到逆时针流(第三组124)到轴流(外中间组162)到顺时针流(第二组122)的交替涡流可以在圆顶偏转器腔69实现。因此，可以实现偏转器部分68的空腔侧114的更好的冲击冷却。此外，可以减少连续大量涡流可能发生的灰尘和/或污垢积聚。
33.图5的内圆顶部分109包括与外圆顶部分107类似的组布置。内圆顶部分109包括多个圆顶侧冷却气流通道108的第一组120的第二部分130、圆顶侧冷却气流通道108的第四组132和圆顶侧冷却气流通道108的第五组134。圆顶侧冷却气流通道108的第一组120的第二部分130可包括轴流冷却通道136。第四组132包括多排第四组圆顶侧冷却气流通道164，其包括布置在相对于涡流器开口中心线轴线105的第一径向距离170处的第四组圆顶侧冷却气流通道164的第一排166和布置在相对于涡流器开口中心线轴线105的第二径向距离172处的第四组圆顶侧冷却气流通道164的第二排168。如图5所示，第四组圆顶侧冷却气流通道164可与第三组圆顶侧冷却气流通道144相同，以提供在第二涡流方向127上的压缩空气流82(b)。
34.第五组134包括可以布置成多排的多个第五组圆顶侧冷却气流通道174，其包括布置在相对于涡流器开口中心线轴线105的第一径向距离180处的第五组圆顶侧冷却气流通道174的第一排176和布置在相对于涡流器开口中心线轴线105的第二径向距离182处的第五组圆顶侧冷却气流通道174的第二排178。第五组圆顶侧冷却气流通道174可类似于第二组圆顶侧冷却气流通道138，以便在圆顶偏转器腔69内提供在第一涡流方向126上的压缩空气流82(b)。以与外圆顶部分107相同的方式，内圆顶部分109可以包括设置在第四组132和第五组134之间的轴流冷却通道136的内中间组185。
35.图9是根据本公开的另一方面的圆顶部分67的替代布置的横截面图。在图9中，将描述多个圆顶侧冷却气流通道108的分组的各种替代布置。在图9方面，类似于图5方面，圆顶部分67还包括外圆顶部分107和内圆顶部分109。然而，在图9方面，外圆顶部分107包括限定在从涡流器开口中心线轴线105径向向外延伸的外径向线192的第一侧188的第一外部分184，以及限定在外径向线192的第二侧190的第二外部分186。第一外部分184包括外部分圆顶侧冷却气流通道的多个第一外部分组，其包括第一外部分圆顶侧冷却气流通道198的第一组194和第二外部分圆顶侧冷却气流通道200的第二组196。第一组194中的第一外部分圆顶侧冷却气流通道198可以类似于第二组圆顶侧冷却气流通道138(图7)以周向角140布置，以提供在第一涡流方向126上的压缩空气流82(b)，第二组196中的第二外部分圆顶侧冷却气流通道200可以类似于第三组圆顶侧冷却气流通道144(图8)以周向角142布置，以便提供在第二涡流方向127上的压缩空气流82(b)。
36.类似于第一外部分184，第二外部分186包括外部分圆顶侧冷却气流通道的多个第二外部分组，其包括第一外部分圆顶侧冷却气流通道198的第一组202和第二外部分圆顶侧冷却气流通道200的第二组204。第一外部分圆顶侧冷却气流通道198的第一组202可以周向角140(图7)布置，以提供在第一涡流方向126上的压缩空气流82(b)，第二外部分圆顶侧冷却气流通道200的第二组204可以周向角142布置，以提供在与第一涡流方向126相反的第二涡流方向127上的压缩空气流82(b)。这样，第一组202的第二外部分圆顶侧冷却气流通道198可类似于第二组圆顶侧冷却气流通道138(图7)，并且第二组204的第二外部分圆顶侧冷却气流通道200可类似于第三组圆顶侧冷却气流通道144(图8)。
37.仍然参考图9，内圆顶部分109包括限定在从涡流器开口中心线轴线105径向向内延伸的内部分径向线214的第一侧210的第一内部分206和在内部分径向线214的第二侧212的第二内部分208。第一内部分206包括第一内部分圆顶侧冷却气流通道的多个第一内部分组，其包括第一内部分圆顶侧冷却气流通道222的第一组216和第一内部分圆顶侧冷却气流通道220的第二组218。第一内部分圆顶侧冷却气流通道222的第一组216可以周向角140(图7)布置，以提供在第一涡流方向126上的压缩空气流82(b)，第一内部分圆顶侧冷却气流通道220的第二组218可以周向角142(图8)布置，以提供在与第一涡流方向126相反的第二涡流方向127上的压缩空气流82(b)。
38.类似地，第二内部分208包括圆顶侧冷却气流通道的多个第二内部分组，其包括第二内部分圆顶侧冷却气流通道222的第一组224和第二内部分圆顶侧冷却气流通道220的第二组226。第二内部分圆顶侧冷却气流通道222的第一组224可以周向角140(图7)布置，以提供在第一涡流方向126上的压缩空气流82(b)，第二内部分圆顶侧冷却气流通道220的第二组226可以周向角142(图8)布置，以提供在与第一涡流方向126相反的第二涡流方向127上
的压缩空气流82(b)。因此，第一组224的第二内部分圆顶侧冷却气流通道220可以类似于第三组圆顶侧冷却气流通道144(图8)布置，并且第二组226的第二内部分圆顶侧冷却气流通道220可以类似于第二组圆顶侧冷却气流通道138(图7)布置。
39.虽然前面的描述通常涉及燃气涡轮发动机，但是可以容易地理解燃气涡轮发动机可以在各种环境中实施。例如，发动机可以在飞行器中实施，但也可以在非飞行器应用中实施，例如发电站、船舶应用或石油和天然气生产应用。因此，本公开不限于在飞行器中使用。
40.因此，本公开提供了一种圆顶结构，其具有布置在圆顶中的冷却通道，以改进圆顶偏转器腔内的气流循环。每组圆顶侧冷却气流通道布置成提供在相应组涡流方向上通过其中的空气流，并且相邻组的圆顶侧冷却气流通道提供相对于彼此在不同组涡流方向上的空气流。因此，通过圆顶的冷却气流通道的布置可以提供在不同涡流方向上进入空腔的相反空气流，从而减少整体涡流布置对降低通过偏转器的气流通道的进给压力的影响。此外，通过圆顶的冷却通道的布置在圆顶偏转器腔内产生更大的气流混合和湍流，以减少否则可能发生的灰尘和污垢积聚。
41.本公开的进一步方面由以下条项的主题提供。
42.一种用于燃气涡轮的燃烧器的圆顶偏转器结构，所述圆顶偏转器结构包括：圆顶部分，所述圆顶部分具有通过其中的圆顶侧涡流器开口；和偏转器部分，所述偏转器部分具有通过其中的偏转器侧涡流器开口，所述圆顶部分和所述偏转器部分连接在一起以在其间形成圆顶偏转器腔，其中，所述圆顶部分包括通过其中以多组圆顶侧冷却气流通道布置的多个圆顶侧冷却气流通道，每组圆顶侧冷却气流通道布置成提供在相应的组涡流方向上通过其中的空气流，并且相邻组的所述圆顶侧冷却气流通道提供相对于彼此在不同的组涡流方向上的空气流。
43.根据前述条项所述的圆顶偏转器结构，其中，所述圆顶侧涡流器开口限定通过其中的涡流器开口中心线轴线、沿所述涡流器开口中心线轴线延伸的轴向方向、从所述涡流器开口中心线轴线向外延伸的径向方向以及围绕所述涡流器开口中心线轴线延伸的周向方向。
44.根据前述条项中任一项所述的圆顶偏转器结构，其中，所述多组圆顶侧冷却气流通道包括相对于所述涡流器开口中心线轴线径向向内布置的第一组圆顶侧冷却气流通道、相对于所述涡流器开口中心线轴线径向向外布置的第二组圆顶侧冷却气流通道以及径向布置在所述第一组圆顶侧冷却气流通道和所述第二组圆顶侧冷却气流通道之间的第三组圆顶侧冷却气流通道。
45.根据前述条项中任一项所述的圆顶偏转器结构，其中，所述第一组圆顶侧冷却气流通道布置成提供在非涡流方向上通过其中的空气流，所述第二组圆顶侧冷却气流通道布置成提供在第一涡流方向上通过其中的空气流，并且所述第三组圆顶侧冷却气流通道布置成提供在与所述第一涡流方向相反的第二涡流方向上通过其中的空气流。
46.根据前述条项中任一项所述的圆顶偏转器结构，进一步包括中间组圆顶侧冷却气流通道，所述中间组圆顶侧冷却气流通道布置在所述第二组圆顶侧冷却气流通道和所述第三组圆顶侧冷却气流通道之间，所述中间组圆顶侧冷却气流通道布置成提供在所述非涡流方向上的空气流。
47.根据前述条项中任一项所述的圆顶偏转器结构，其中，所述圆顶部分包括外圆顶
部分和内圆顶部分，所述外圆顶部分包括所述第一组圆顶侧冷却气流通道的第一部分、所述第二组圆顶侧冷却气流通道以及所述第三组圆顶侧冷却气流通道，并且所述内圆项部分包括所述第一组圆顶侧冷却气流通道的第二部分、相对于所述涡流器开口中心线轴线径向向外布置的第四组圆顶侧冷却气流通道以及布置在所述第一组圆顶侧冷却气流通道的所述第二部分和所述第四组圆顶侧冷却气流通道之间的第五组圆顶侧冷却气流通道。
48.根据前述条项中任一项所述的圆顶偏转器结构，其中，所述第四组圆顶侧冷却气流通道布置成提供在所述第二涡流方向上通过其中的空气流，并且所述第五组圆顶侧冷却气流通道布置成提供在所述第一涡流方向上通过其中的空气流。
49.根据前述条项中任一项所述的圆顶偏转器结构，其中，所述第二组圆顶侧冷却气流通道包括多排第二组圆顶侧冷却气流通道，并且所述第三组圆顶侧冷却气流通道包括多排第三组圆顶侧冷却气流通道。
50.根据前述条项中任一项所述的圆顶偏转器结构，其中，所述多排第二组圆顶侧冷却气流通道中的每一排在所述周向方向上布置并且布置在距所述涡流器开口中心线轴线的不同径向距离处，并且所述多排第三组圆顶侧冷却气流通道中的每一排在所述周向方向上布置并且在距所述涡流器开口中心线轴线的不同径向距离处。
51.根据前述条项中任一项所述的圆顶偏转器结构，其中，所述圆顶部分包括在所述涡流器开口中心线轴线的外侧的外圆顶部分和在所述涡流器开口中心线轴线的内侧的内圆顶部分，所述外圆顶部分包括限定在从所述涡流器开口中心线轴线径向向外延伸的外圆顶部分径向线的第一侧的第一外圆顶部分以及限定在所述外圆顶部分径向线的第二侧的第二外圆顶部分，所述第一外圆顶部分包括所述圆顶侧冷却气流通道的多个第一外圆顶部分组，并且所述第二外圆顶部分包括所述圆顶侧冷却气流通道的多个第二外圆顶部分组。
52.根据前述条项中任一项所述的圆顶偏转器结构，其中，所述圆顶侧冷却气流通道的所述多个第一外圆顶部分组包括第一组第一外部分圆顶侧冷却气流通道和第二组第二外部分圆顶侧冷却气流通道，所述第一组第一外部分圆顶侧冷却气流通道布置成提供在第一涡流方向上的空气流，并且所述第二组第二外部分圆顶侧冷却气流通道布置成提供在与所述第一涡流方向相反的第二涡流方向上的空气流。
53.根据前述条项中任一项所述的圆顶偏转器结构，其中，所述圆顶侧冷却气流通道的所述多个第二外圆顶部分组包括第一组第一外部分圆顶侧冷却气流通道和第二组第二外部分圆顶侧冷却气流通道，所述第一组第一外部分圆顶侧冷却气流通道布置成提供在所述第一涡流方向上的空气流，并且所述第二组第二外部分圆顶侧冷却气流通道布置成提供在与所述第一涡流方向相反的所述第二涡流方向上的空气流。
54.根据前述条项中任一项所述的圆顶偏转器结构，其中，所述内圆顶部分包括限定在从所述涡流器开口中心线轴线径向向内延伸的内部分径向线的第一侧的第一内部分以及在所述内部分径向线的第二侧的第二内部分，所述第一内部分包括所述圆顶侧冷却气流通道的多个第一内部分组，并且所述第二内部分包括所述圆顶侧冷却气流通道的多个第二内部分组。
55.根据前述条项中任一项所述的圆顶偏转器结构，其中，所述圆顶侧冷却气流通道的所述多个第一内部分组包括第一组第一内部分圆顶侧冷却气流通道和第二组第二内部分圆顶侧冷却气流通道，所述第一组第一内部分圆顶侧冷却气流通道布置成提供在所述第
一涡流方向上的空气流，并且所述第二组第二内部分圆顶侧冷却气流通道布置成提供在与所述第一涡流方向相反的所述第二涡流方向上的空气流。
56.根据前述条项中任一项所述的圆顶偏转器结构，其中，所述圆顶侧冷却气流通道的所述多个第二内部分组包括第一组第一内部分圆顶侧冷却气流通道和第二组第二内部分圆顶侧冷却气流通道，所述第一组第一内部分圆顶侧冷却气流通道布置成提供在所述第一涡流方向上的空气流，并且所述第二组第二内部分圆顶侧冷却气流通道布置成提供在与所述第一涡流方向相反的所述第二涡流方向上的空气流。
57.根据前述条项中任一项所述的圆顶偏转器结构，其中，每个相应的圆顶侧冷却气流通道布置成以相应的冷却通道角度从所述圆顶部分的冷侧通过所述圆顶部分到所述圆顶部分的空腔侧。
58.根据前述条项中任一项所述的圆顶偏转器结构，其中，所述第一组圆顶侧冷却气流通道中的每个圆顶侧冷却气流通道包括平行于所述轴向方向的冷却通道角度，所述第二组圆顶侧冷却气流通道中的每个圆顶侧冷却气流通道包括在第一周向方向上的冷却通道角度，所述第三组圆顶侧冷却气流通道中的每个圆顶侧冷却气流通道包括在第二周向方向上的冷却通道角度，所述第四组圆顶侧冷却气流通道中的每个圆顶侧冷却气流通道包括在所述第二周向方向上的冷却通道角度，并且所述第五组圆顶侧冷却气流通道中的每个圆顶侧冷却气流通道包括在所述第一周向方向上的冷却通道角度。
59.根据前述条项中任一项所述的圆顶偏转器结构，其中，所述第一周向方向是围绕所述涡流器开口中心线轴线的顺时针方向，并且所述第二涡流方向是围绕所述涡流器开口中心线轴线的逆时针方向。
60.根据前述条项中任一项所述的圆顶偏转器结构，其中，每个相应的圆顶侧冷却气流通道布置成以相应的冷却通道角度从所述圆顶部分的冷侧通过所述圆顶部分到所述圆顶部分的空腔侧。
61.根据前述条项中任一项所述的圆顶偏转器结构，其中，所述第一组圆顶侧冷却气流通道中的每个圆顶侧冷却气流通道包括平行于所述轴向方向的冷却通道角度，所述第一组第一外部分圆顶侧冷却气流通道中的每个圆顶侧冷却气流通道包括在第一周向方向上的冷却通道角度，所述第二组第二外部分圆顶侧冷却气流通道中的每个圆顶侧冷却气流通道包括在第二周向方向上的冷却通道角度，所述第一组第一外部分圆顶侧冷却气流通道中的每个圆顶侧冷却气流通道包括在所述第一周向方向上的冷却通道角度，并且所述第二组第二外部分圆顶侧冷却气流通道中的每个圆顶侧冷却气流通道包括在所述第二周向方向上的冷却通道角度。
62.尽管前面的描述针对本公开的一些示例性实施例，但是其他变化和修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下进行。此外，结合本公开的一个实施例描述的特征可以结合其他实施例使用，即使上面没有明确说明。

技术特征：
1.一种用于燃气涡轮的燃烧室的圆顶偏转器结构，其特征在于，所述圆顶偏转器结构包括：圆顶部分，所述圆顶部分具有通过其中的圆顶侧涡流器开口；和偏转器部分，所述偏转器部分具有通过其中的偏转器侧涡流器开口，所述圆顶部分和所述偏转器部分连接在一起以在其间形成圆顶偏转器腔，其中，所述圆顶部分包括通过其中以多组圆顶侧冷却气流通道布置的多个圆顶侧冷却气流通道，每组圆顶侧冷却气流通道布置成提供在相应的组涡流方向上通过其中的空气流，并且相邻组的所述圆顶侧冷却气流通道提供相对于彼此在不同的组涡流方向上的空气流。2.根据权利要求1所述的圆顶偏转器结构，其特征在于，其中，所述圆顶侧涡流器开口限定通过其中的涡流器开口中心线轴线、沿所述涡流器开口中心线轴线延伸的轴向方向、从所述涡流器开口中心线轴线向外延伸的径向方向以及围绕所述涡流器开口中心线轴线延伸的周向方向。3.根据权利要求2所述的圆顶偏转器结构，其特征在于，其中，所述多组圆顶侧冷却气流通道包括相对于所述涡流器开口中心线轴线径向向内布置的第一组圆顶侧冷却气流通道、相对于所述涡流器开口中心线轴线径向向外布置的第二组圆顶侧冷却气流通道以及径向布置在所述第一组圆顶侧冷却气流通道和所述第二组圆顶侧冷却气流通道之间的第三组圆顶侧冷却气流通道。4.根据权利要求3所述的圆顶偏转器结构，其特征在于，其中，所述第一组圆顶侧冷却气流通道布置成提供在非涡流方向上通过其中的空气流，所述第二组圆顶侧冷却气流通道布置成提供在第一涡流方向上通过其中的空气流，并且所述第三组圆顶侧冷却气流通道布置成提供在与所述第一涡流方向相反的第二涡流方向上通过其中的空气流。5.根据权利要求4所述的圆顶偏转器结构，其特征在于，进一步包括中间组圆顶侧冷却气流通道，所述中间组圆顶侧冷却气流通道布置在所述第二组圆顶侧冷却气流通道和所述第三组圆顶侧冷却气流通道之间，所述中间组圆顶侧冷却气流通道布置成提供在所述非涡流方向上的空气流。6.根据权利要求4所述的圆顶偏转器结构，其特征在于，其中，所述圆顶部分包括外圆顶部分和内圆顶部分，所述外圆顶部分包括所述第一组圆顶侧冷却气流通道的第一部分、所述第二组圆顶侧冷却气流通道以及所述第三组圆顶侧冷却气流通道，并且所述内圆顶部分包括所述第一组圆顶侧冷却气流通道的第二部分、相对于所述涡流器开口中心线轴线径向向外布置的第四组圆顶侧冷却气流通道以及布置在所述第一组圆顶侧冷却气流通道的所述第二部分和所述第四组圆顶侧冷却气流通道之间的第五组圆顶侧冷却气流通道。7.根据权利要求6所述的圆顶偏转器结构，其特征在于，其中，所述第四组圆顶侧冷却气流通道布置成提供在所述第二涡流方向上通过其中的空气流，并且所述第五组圆顶侧冷却气流通道布置成提供在所述第一涡流方向上通过其中的空气流。8.根据权利要求3所述的圆顶偏转器结构，其特征在于，其中，所述第二组圆顶侧冷却气流通道包括多排第二组圆顶侧冷却气流通道，并且所述第三组圆顶侧冷却气流通道包括多排第三组圆顶侧冷却气流通道。9.根据权利要求8所述的圆顶偏转器结构，其特征在于，其中，所述多排第二组圆顶侧
冷却气流通道中的每一排在所述周向方向上布置并且布置在距所述涡流器开口中心线轴线的不同径向距离处，并且所述多排第三组圆顶侧冷却气流通道中的每一排在所述周向方向上布置并且在距所述涡流器开口中心线轴线的不同径向距离处。10.根据权利要求2所述的圆顶偏转器结构，其特征在于，其中，所述圆顶部分包括在所述涡流器开口中心线轴线的外侧的外圆顶部分和在所述涡流器开口中心线轴线的内侧的内圆顶部分，所述外圆顶部分包括限定在从所述涡流器开口中心线轴线径向向外延伸的外圆顶部分径向线的第一侧的第一外圆顶部分以及限定在所述外圆顶部分径向线的第二侧的第二外圆顶部分，所述第一外圆顶部分包括所述圆顶侧冷却气流通道的多个第一外圆顶部分组，并且所述第二外圆顶部分包括所述圆顶侧冷却气流通道的多个第二外圆顶部分组。

技术总结
一种用于燃气涡轮的燃烧器的圆顶偏转器结构，包括圆顶部分和偏转器部分，圆顶部分和偏转器部分连接在一起以在其间形成圆顶偏转器腔。圆顶部分包括以多组圆顶侧冷却气流通道布置的多个圆顶侧冷却气流通道，每组圆顶侧冷却气流通道布置成提供在相应组涡流方向上通过其中的空气流，并且相邻组圆顶侧冷却气流通道提供相对于彼此在不同组涡流方向上的空气流。流。流。


技术研发人员：亚当
受保护的技术使用者：通用电气公司
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/9/26