燃料混合器的制作方法

专利2025-01-19  11



1.本公开涉及燃料混合器。更具体地,本公开涉及包括燃料管组件的混合器。


背景技术:

2.用于以天然气为动力的涡轮发动机的当前混合器将燃料与空气混合以产生燃料-空气混合物,以将燃料-空气混合物提供给发动机的燃烧器。传统混合器混合入口空气和入口燃料,以产生燃料-空气混合物。入口空气可以被引到燃烧器而不产生旋流。当前混合器可以包括在混合器中的环形通道内混合的燃料入口和空气入口。


技术实现要素:

3.根据实施例,一种被构造为向发动机的燃烧器提供燃料-空气混合物的燃料混合器,该燃料混合器可以包括具有混合器外壁的混合器本体;中心体;限定在混合器外壁和中心体之间的环形通路;以及绕混合器本体周向放置的燃料管组件,燃料管组件包括用于将燃料流注入到环形通路中的至少一个燃料沟道。燃料管组件可以被构造为冷却存在于环形通路中的边界层流。燃料管组件可以被构造为冷却混合器外壁、中心体、或混合器外壁和中心体两者。来自混合器外壁、中心体、或混合器外壁和中心体两者的热量可以传递到燃料管组件中的燃料流。
4.根据实施例,一种冷却燃烧器中的燃料混合器的方法,该方法可以包括:将空气流注入到燃料混合器的环形通路中;将燃料流在空气流的下游注入到环形通路中;在环形通道中混合燃料流和空气流以提供燃料-空气流;用燃料流冷却燃料-空气流;用燃料流冷却燃料混合器的混合器外壁;以及用燃料流冷却燃料混合器的中心体。燃料流可以提供在外混合器壁内。
5.本公开的附加特征、优点和实施例通过对以下详细描述、附图和权利要求的考虑而被阐述或显而易见。此外,应当理解,本公开的前述概述和以下详细描述都是示例性的,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。
附图说明
6.从以下更具体地对如附图中所示的各种示例性实施例的描述中,前述和其他特征和优点将变得显而易见,其中相似的附图标记通常表示相同、功能类似和/或结构类似的元件。
7.图1示出了根据本公开的实施例的具有燃烧衬套的混合器阵列的示意立体图。
8.图2示出了根据本公开的实施例的通过混合器的中心线截取的混合器的示意局部截面图。
9.图3示出了根据本公开的实施例的混合器的示意局部立体图。
10.图4示出了根据本公开的实施例的通过混合器的中心线截取的图3的混合器的示意局部截面图。
11.图5示出了根据本公开的实施例的通过混合器的中心线截取的图3的混合器的示意局部截面图。
12.图6示出了根据本公开的实施例的图3的混合器的示意图。
13.图7示出了根据本公开的实施例的沿图4中的剖面线7-7截取的示意截面图。
14.图8示出了根据本公开的实施例的图3的混合器的燃料管组件的示意立体图。
15.图9示出了根据本公开的实施例的燃料管组件的示意立体图。
16.图10示出了根据本公开的实施例的图9的燃料管组件的示意平面图。
17.图11示出了根据本公开的实施例的包括图9的燃料管组件的混合器的示意图。
18.图12示出了根据本公开的实施例的通过混合器的中心线截取的混合器的示意截面图。
19.图13示出了根据本公开的实施例的通过混合器的中心线截取的混合器的示意截面图。
20.图14示出了根据本公开的实施例的图13的混合器的燃料管组件的示意平面图。
21.图15示出了根据本公开的实施例的通过混合器的中心线截取的混合器的示意截面图。
22.图16示出了根据本公开的实施例的图15的混合器的燃料管组件的示意平面图。
具体实施方式
23.下面详细讨论各种实施例。尽管讨论了特定实施例,但这仅是为了说明的目的。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构造。
24.本公开的燃料管组件可以设置在发动机(例如燃气涡轮发动机)的燃烧器的混合器中。本公开的燃料管组件可以帮助降低在传统混合管中以标称流速燃烧氢或氢混合燃料时的回火/火焰保持风险。由于氢燃料的高燃烧速度,火焰可能会通过边界层传播到混合管中并稳定下来,从而导致预混合器硬件损坏。本公开的燃料管组件提供冷却沟道,其可以通过用燃料冷却边界层(在燃料注入之前)来防止或减少混合管内的火焰保持。燃料的温度可能低于压缩机排气温度(例如,进入混合器的空气的温度)。在燃料通过燃料出口孔口注入到空气流中之前,边界层冷却可以通过以蛇形或螺旋方式附加地制作的(内置的)燃料沟道来实现。燃料孔口相对于混合管出口的定位针对燃料和空气的火焰前混合以及充分冷却边界层以防止火焰保持风险进行了优化。本公开的燃料管组件可以允许氢燃料的燃烧。
25.本公开描述了具有围绕混合器的本体设置的燃料管组件的混合器。燃料管组件可包括一个或多个弯曲或蛇形沟道。燃料管组件可以向混合器提供燃料,并且还可以操作以在燃料被注入到混合器通道之前冷却外混合器壁。燃料管组件可围绕混合器本体纵向和周向延伸。在一些实施例中,燃料管组件可以围绕混合器螺旋地放置。在一些实施例中,燃料管组件可包括一个或多个燃料管子组件。在一些实施例中,燃料管组件可以围绕混合器内的钝体放置。
26.参考图1,示出了混合器阵列100的示意立体图。混合器阵列100可以包括一个或多个混合器102。混合器阵列100可以被划分为一个或多个区。例如,在图2中,混合器阵列100可以被划分为多个区:区a、区b和区c等。设置在区a、b和c中的一个或多个混合器102可以都
是相同的结构,也可以都是不同的结构,或者可以包括一些相同结构的混合器和一些不同结构的混合器。混合器阵列100,并且因此一个或多个混合器102,可以位于联接到燃烧衬套106的支撑件104上。
27.参考图2,示出了混合器200的截面图。混合器200可以设置在图1的混合器阵列100中(例如,混合器200可以代替图1的混合器阵列100中的一个或多个混合器102)。混合器200可以包括在发动机中,例如包括在dle发动机中。混合器200可包括环形混合器通道202、一个或多个开口208和中心通道210。燃料可以从截锥体206上的一个或多个开口204注入。混合器200还可以包括钝体207,在本文中也称为中心体。如图所示,钝体207可以形成环形混合通道202。从钝体207流出的空气可以是通过中心通道210馈送的轴向流。燃料可以在混合器200的前侧注入。混合器200可以允许氢燃料(h2燃料)的混合百分比较低的燃料混合物。
28.在图3和4中,示例性混合器300可具有燃料管组件308。混合器300可以设置在图1的混合器阵列100中(例如,混合器300可以代替图1的混合器阵列100中的一个或多个混合器102)。混合器300可以是混合器200或可以是添加有燃料管组件(例如燃料管组件308)的任何已知混合器。混合器300可以包括中心通道310、第一多个开口306和第二多个开口304。混合器300可以包括环形通路301、混合器本体302和中心体或钝体317。
29.可以通过第一多个开口306和第二多个开口304引入空气流以与燃料流a(图4)混合。燃料流可以是氢(h2)燃料流。可通过燃料管组件308引入燃料流。如图6所示,燃料管组件308可包括一个或多个燃料管子组件,例如燃料管子组件308a、燃料管子组件308b和燃料管子组件308c。返回参考图3,燃料管子组件可以围绕混合器300的混合器本体302周向放置,并且沿混合器本体302纵向放置,如图3和图6所示。子组件的布置可以限定燃料管组件308。燃料管组件308可包括围绕混合器本体302的圆周均匀间隔开、随机间隔开或以预定图案间隔开的子组件。如图3至图8所示,燃料管子组件可以是沿混合器300壁轴向延伸的燃料管。燃料管可以向混合器提供h2燃料。
30.图4至图8示出了具有燃料管组件308的混合器300。如上所述,燃料管组件308可包括一个或多个燃料管子组件,例如燃料管子组件308a、燃料管子组件308b和燃料管子组件308c。燃料管组件308的每个燃料管子组件可在其中限定流动通道。例如,如图8所示,燃料管子组件可以包括燃料入口318和燃料出口314。在燃料入口318和燃料出口314之间可以延伸通路或燃料沟道315。燃料沟道315可以是蛇形通路。燃料沟道315可以由竖直部分320、一个或多个纵向延伸部分312和一个或多个弯曲部分316限定。以这种方式,如图8的示例性燃料管组件308所示,燃料管子组件的燃料通路或燃料沟道315可以从燃料入口318沿竖直部分320向下延伸到纵向延伸部分312。纵向延伸部分312可以在弯曲部分316处弯曲或弯折至第二纵向延伸部分312。弯曲部分316在平面图中可以是基本上半圆形的。在子组件的燃料入口318和燃料出口314之间可以存在任何数量的弯曲或弯折部分和纵向延伸部分。构成燃料沟道315(也称为蛇形通路)的通道数量可以基于期望的燃料流动、期望的发动机操作、环形通路301的期望冷却或其任何组合来确定。
31.参考图4和图5,燃料管组件308的子组件的每个燃料出口314可以退出到环形通路301中,用于与通过第二多个开口304和第一多个开口306提供的空气流混合。环形通路301可以围绕钝体317形成。燃料流a可以从每个燃料入口318(图8)行进通过相应子组件的燃料沟道315,并且离开每个燃料出口314进入环形通路301。
32.如所提到的并且参考图6,燃料管组件308的子组件可以围绕混合器300的混合器本体302周向放置。燃料管组件308可以进一步延伸纵向距离(例如,沿混合器本体302的长度)。纵向距离可以由蛇形沟道的相对端之间的纵向距离限定。例如,纵向距离可以由相对的弯曲部分316限定。尽管在图8中示出了六个子组件(例如,燃料管子组件308a、308b、308c、308d、308e和308f),但是可以提供更多或更少的子组件。可以选择或优化子组件的数量、沿混合器本体302的长度、蛇形沟道的扭转数或其任何组合。例如,如图8所示,一个燃料管子组件(例如,308a)可以包括四个扭转。在另一示例中,如图9所示,一个燃料管子组件(例如,408a)可以包括九个扭转。尽管示出为完全围绕混合器本体302延伸(例如,图8),但燃料管组件308可以仅部分地围绕混合器本体302延伸。在实施例中,燃料管子组件的一部分可以部分地围绕混合器本体302延伸,使得燃料出口314可以相对于其他燃料管子组件的其他燃料出口314位于混合器的外壁上的不同轴向位置。这可能会导致混合器出口处的燃料分布发生变化,从而导致热释放区域发生变化,这可以有助于降低动力学。
33.燃料管子组件可以被认为是蛇形沟道。这些蛇形沟道可以作为与混合器外壁的热交换器来操作。也就是说,当相对冷的燃料(例如,相对于混合器本体和环形通道内的流冷)通过蛇形沟道从燃料入口318流到燃料出口314时,燃料可从混合器本体和其中的流吸收热量。这可以降低混合器本体材料的温度。因此,当燃料在蛇形沟道内流动时,燃料可以继续吸收热量。图9至图16的燃料管组件发生了类似的效果,这些燃料管组件类似地可以被认为是作为与混合器外壁的热交换器操作的蛇形沟道。
34.返回参考图4,燃料(例如h2燃料)可以从混合器300的外壁径向向内注入。h2燃料可以由混合器300的凸缘313限定的燃料歧管311提供。如图7所示,燃料入口318连接到燃料歧管311。
35.图9至图11示出了用于混合器400的示例性燃料管组件408。混合器400可以设置在图1的混合器阵列100中。混合器400可以包括混合器本体402以及开口404和406,以向混合器400提供空气流。燃料管组件408可与本文所述的任何混合器或本领域已知的混合器一起设置。燃料管组件408可包括多个燃料管子组件,例如燃料管子组件408a、408b和408c。每个子组件可以限定沟道415。沟道415可以包括燃料入口418、竖直延伸部分420和燃料出口414。在燃料入口418和燃料出口414之间,可以提供由周向延伸部分412和弯曲部分416限定的蛇形沟道。蛇形沟道可以类似于图8的燃料管组件308的蛇形沟道。然而,在图8中,部分312可以沿混合器本体302的长度纵向延伸,使得部分312形成纵向延伸部分312,而在图9中,部分412可以沿混合器本体302的圆周延伸,使得部分形成周向延伸部分412。
36.如图10所示,相邻子组件(例如燃料管子组件408a、408b和408c)可以周向对准,使得相邻子组件的弯曲部分416对准。例如,燃料管子组件408a的弯曲部分416a可以具有与燃料管子组件408b的弯曲部分416b对准并且与燃料管子组件408c的弯曲部分416c对准的中心轴线a。在另一实施例中,弯曲部分可以不对准,使得弯曲部分416a、416b和416c具有从相邻子组件的至少一个其他弯曲部分偏移的轴线。
37.图9至图11的燃料管可以提供用于燃料(例如氢(h2)燃料)的流动路径。在燃料被注入到混合器通道(不可见)之前,h2燃料可以冷却混合器400的外壁。管可以周向定位在混合器本体的区段内。混合器400的出口可以看到最低温度,因为h2燃料可以从金属朝向管的前侧(例如,靠近燃料入口418)吸收热量。当在与燃料出口414相比的上游位置中的燃料入
口418处注入燃料时,这可能发生。
38.参考图12,混合器500的示意图示出为具有燃料管组件508。燃料管组件508可以具有退出到混合器500的环形通路501中的一个或多个燃料通道508a、508b、508c、508d、508e和508f。如图12所示,燃料出口可以彼此轴向和/或周向偏移。例如,燃料通道508a、508b和508c可以在燃料通道508d、508e和508f之后轴向退出。因此,燃料出口可以位于不同的轴向和周向位置处,以在混合器500内实现期望的冷却和燃料空气混合。
39.参考图13和14,混合器600的示意图示出为具有燃料管组件608。燃料管组件608可以由围绕混合器本体的外表面螺旋形成的一个或多个子组件形成。在图13和14中,可以围绕混合器的外壁放置多个燃料管组件盘管以冷却外壁。
40.参考图15和16,示出了具有燃料管组件708和燃料管组件728的混合器700的示意图。燃料管组件708可以是围绕混合器本体702延伸的燃料管组件。燃料管组件708可以是任何上述燃料管组件。燃料管组件728可以是围绕混合器700的中心体或钝体717延伸的燃料管组件。燃料管组件708、燃料管组件728或两者可以是围绕混合器700螺旋延伸的燃料管组件。例如,燃料管组件708可以包括第一螺旋延伸沟道,并且燃料管组件728可以包括第二螺旋延伸沟道。因此,在外混合器壁上和沿中心体壁(例如,钝体)都可能存在h2燃料的盘管。燃料流可以在燃料管组件708和728中在相同的方向(例如,顺时针方向或逆时针方向)上流动。或者,燃料流可以彼此逆向(例如,一个流是顺时针方向,而另一个流是逆时针方向)。在一些实施例中,可以从外壁以及内壁注入h2燃料。燃料流的分流(例如,在燃料管组件728和燃料管组件708中注入多少燃料)可以变化。取决于功率条件或应用,燃料流的分流可以从0%到100%变化。举例来说,内燃料管组件728可以具有100%的h2燃料,并且外燃料管组件708可以具有h2和天然气的混合物。
41.图12至15的燃料管组件可以提供围绕混合器的外壁的多个燃料盘管,以冷却壁,从而防止混合器壁上的自燃和/或防止或限制回火。这些管的盘管可以在中心体以及中心体表面上。每个h2燃料出口可以位于不同的轴向和周向位置处,以在混合器出口处产生周向燃料浓度的变化,并因此产生可以以积极方式改善动力学的热释放率。燃料管组件可以提供任何形状的冷却流动路径横截面,并且形状和/或尺寸可以沿管的盘管变化。例如,与混合器的前端相比,混合器后端中的管可以更大。盘管中的h2燃料流可以从前侧到后侧,或从后侧到前侧。在一些示例中,燃料管组件可以流向后侧并且一些流向前侧。混合器外壁的燃料流动方向可以与中心体在相同的方向上,或者它们可以在相对的方向(例如,从前到后的方向和角度计时方向,例如顺时针方向/逆时针方向)上。
42.本公开的燃料管组件可以允许将燃料(诸如氢(h2)燃料)注入到混合器本体中。本公开的燃料管组件可以允许使用氢燃料,同时减少对火焰保持的担忧。燃料管组件可容纳0%至100%氢的范围以及其中的任何值或范围的燃料混合物。在一些示例中,燃料管组件可以容纳具有100%氢含量的燃料混合物。本公开的燃料管组件可以允许燃料在燃料被注入混合器中的环形通道之前冷却混合器壁的外壁。本公开的燃料管组件可包括沿混合器壁轴向延伸的燃料管。
43.本公开的燃料管组件可以包括沿混合器壁的多个燃料蛇形管,其中h2燃料从燃料歧管连接。管可以操作以冷却壁。这可以避免环形混合器通道内的自燃和/或回火。在h2燃料用于冷却混合器的壁之后,燃料从混合器的外壁径向或以角度排入环形混合器通道。尽
管关于h2燃料进行了描述,但也可以提供其他燃料。
44.本公开的燃料管组件可以包括具有单独燃料出口(例如,燃料注入器)的燃料管子组件。每个燃料注入器可以具有单独的冷却路径,以冷却混合器的特定扇区中的壁。尽管以圆形横截面示出,但冷却流动通道(例如,燃料管)可以具有任何横截面形状。尽管示出为沿纵向(例如,在通过环形混合器通路的主流方向上)延伸或沿周向(例如,与通过环形混合器通路的主流方向成90度)延伸,但是燃料管可以放置成相对于主流方向成一定角度。
45.本公开的燃料管组件可以包括与蛇形燃料沟道连接的歧管。歧管可以放置在混合器的前侧或后侧。
46.本公开的燃料管组件可以包括多个冷却沟道,如本文所述,每个注入器和冷却回路连接到歧管。在一些示例中,本公开的燃料管组件可以包括一组冷却管,其可以向多个注入器提供燃料流。在一些示例中,本公开的燃料管组件可以仅包括具有变化直径的一个冷却管,该冷却管冷却整个混合器并且连接到所有燃料孔口。例如,燃料管组件可以具有在入口处(例如,在歧管处)较大的直径,而横截面随着燃料管组件到达注入器位置(例如,燃料出口)而变得更小(即,减小).
47.本公开的燃料管组件可以包括中心体(例如,钝体)上或混合器的外壁和中心体两者上的多个蛇形冷却管。
48.本公开的燃料管组件可以包括混合器的外壁上的内混合管表面和靠近出口的中心体的外表面,其可以涂覆有钝化剂,例如,sio2或其他涂层剂。涂层剂可以防止氢燃料的催化反应。混合管的出口附近的边界层厚度可以通过会聚流动路径和加速流动来减小。出口附近的压降可以通过混合管空气入口压降进行优化。
49.本公开的燃料管组件可包括蛇形沟道,该蛇形沟道可附加地制作并针对边界层冷却性能以及可生产性进行优化。对于一系列发动机操作条件,可以实现通过沟道的燃料压降和边界层中的温降的优化。本公开的燃料管组件可以消除回火和火焰保持风险,而不会增加降低发动机性能的燃烧器压降。在低功率操作期间,火焰保持风险可能会随着较高的火焰温度而增加,但由本公开的燃料管组件提供的冷却沟道可以有效地冷却壁,并且因此可以在较高的燃料流动条件下更有效以降低火焰保持风险。
50.本公开的燃料管组件可以提供内部的、内置的管冷却沟道,以提供用于氢燃烧燃烧器的安全操作的装置,其可以确保预混合器的耐用性。本公开的燃料管组件可以通过主动冷却边界层从而在火焰传播到混合管中时熄灭(quench)火焰来直接解决燃烧氢燃料的回火/火焰保持风险,可以产生通过预混合器的后面来稳定的紧凑火焰阵列,并且可以产生主动边界层冷却。这可以提供设计用于排放的高性能预混合器/燃烧器的优势,而不会损害解决回火/火焰保持风险的设计。
51.本公开的进一步方面由以下条项的主题提供。
52.1.一种燃料混合器,所述燃料混合器被构造为向发动机的燃烧器提供燃料-空气混合物,所述燃料混合器包括:混合器本体,所述混合器本体具有混合器外壁;中心体;环形通路,所述环形通路限定在所述混合器外壁与所述中心体之间;以及燃料管组件,所述燃料管组件绕所述混合器本体周向放置,所述燃料管组件包括至少一个燃料沟道,用于将燃料流注入到所述环形通路中,其中所述燃料管组件被构造为冷却存在于所述环形通路中的边界层流,其中所述燃料管组件被构造为冷却所述混合器外壁、所述中心体、或所述混合器外
壁和所述中心体两者,并且其中来自所述混合器外壁、所述中心体、或所述混合器外壁和所述中心体两者的热量传递到所述燃料管组件中的所述燃料流。
53.2.根据前述条项中任一项所述的燃料混合器,其中,所述边界层流存在于所述混合器外壁附近、所述中心体附近、或所述混合器外壁和所述中心体两者附近。
54.3.根据前述条项中任一项所述的燃料混合器,其中,所述燃料管组件包括多个燃料管子组件,每个燃料管子组件具有燃料入口和燃料出口。
55.4.根据前述条项中任一项所述的燃料混合器,其中,所述燃料入口在所述燃料出口的下游。
56.5.根据前述条项中任一项所述的燃料混合器,其中,所述燃料出口彼此轴向偏移、周向偏移、或既轴向偏移又周向偏移。
57.6.根据前述条项中任一项所述的燃料混合器,进一步包括燃料歧管,所述燃料歧管联接到所述燃料管组件,以将燃料供应到所述燃料管组件。
58.7.根据前述条项中任一项所述的燃料混合器,其中,所述燃料管组件围绕所述混合器本体螺旋布置。
59.8.根据前述条项中任一项所述的燃料混合器,进一步包括附加燃料管组件,所述附加燃料管组件围绕所述中心体螺旋布置,以冷却所述中心体上的边界层流。
60.9.根据前述条项中任一项所述的燃料混合器,其中,通过所述燃料管组件的流是通过所述附加燃料管组件的流的逆流,并且其中所述逆流是轴向逆流或径向逆流。
61.10.根据前述条项中任一项所述的燃料混合器,其中,所述混合器外壁、所述中心体、或所述混合器外壁和所述中心体两者都涂有钝化剂。
62.11.根据前述条项中任一项所述的燃料混合器,其中,所述燃料管组件包括:燃料入口;燃料出口;以及蛇形沟道,所述蛇形沟道限定在所述燃料入口和所述燃料出口之间,其中所述燃料流通过所述蛇形沟道从所述燃料入口流到所述燃料出口,并且其中,当所述燃料流流过所述蛇形沟道时,所述燃料流从所述混合器外壁接收,从而冷却所述混合器外壁。
63.12.根据前述条项中任一项所述的燃料混合器,其中,所述蛇形沟道包括纵向延伸沟道,所述纵向延伸沟道在流的方向上沿所述混合器本体的长度延伸。
64.13.根据前述条项中任一项所述的燃料混合器,其中,所述蛇形沟道包括沿所述混合器本体的圆周延伸的周向延伸沟道。
65.14.根据前述条项中任一项所述的燃料混合器,其中,所述蛇形沟道相对于通过所述混合器本体的主流成角度。
66.15.一种混合器阵列,包括根据前述条项中任一项所述的一个或多个燃料混合器。
67.16.一种冷却燃烧器中的燃料混合器的方法,所述方法包括:将空气流注入到所述燃料混合器的环形通路中;将燃料流在所述空气流的下游注入到所述环形通路中;在所述环形通道中混合所述燃料流和所述空气流以提供燃料-空气流;用所述燃料流冷却所述燃料-空气流;用所述燃料流冷却所述燃料混合器的混合器外壁;以及用所述燃料流冷却所述燃料混合器的中心体,其中所述燃料流提供在所述外混合器壁内。
68.17.根据前述条项中任一项所述的方法,进一步包括在所述外混合器壁内提供蛇形沟道,其中所述燃料流被提供在所述蛇形沟道内,并且其中所述燃料流在被注入到所述
环形通路中之前流过所述蛇形沟道。
69.18.根据前述条项中任一项所述的方法,其中,由于所述燃料流在冷却期间从所述燃料混合器获得热量,所述蛇形沟道的入口处的所述燃料流比所述蛇形沟道的出口处的所述燃料流更热。
70.19.根据前述条项中任一项所述的方法,其中,用所述燃料流冷却所述燃料-空气流包括:围绕所述燃料混合器提供燃料管组件,所述燃料管组件位于所述燃料混合器的下游;以及在将所述燃料流注入到所述环形通路中之前通过所述燃料管组件注入所述燃料流,其中所述燃料管组件中的所述燃料流在所述燃料流离开所述燃料管组件进入所述环形通路之前冷却所述燃料-空气流。
71.20.根据前述条项中任一项所述的方法,其中,所述燃料管组件包括围绕所述燃料混合器的第一螺旋延伸沟道和围绕所述燃料混合器的中心体的第二螺旋延伸沟道,所述方法进一步包括使燃料在所述第一螺旋延伸沟道和所述第二螺旋延伸沟道中流动。
72.尽管前面的描述是针对优选实施例,但是应当注意,其他变化和修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的,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:
1.一种燃料混合器,其特征在于,所述燃料混合器被构造为向发动机的燃烧器提供燃料-空气混合物,所述燃料混合器包括:混合器本体,所述混合器本体具有混合器外壁;中心体;环形通路,所述环形通路限定在所述混合器外壁与所述中心体之间;以及燃料管组件,所述燃料管组件绕所述混合器本体周向放置,所述燃料管组件包括至少一个燃料沟道,用于将燃料流注入到所述环形通路中,其中所述燃料管组件被构造为冷却存在于所述环形通路中的边界层流,其中所述燃料管组件被构造为冷却所述混合器外壁、所述中心体、或所述混合器外壁和所述中心体两者,并且其中来自所述混合器外壁、所述中心体、或所述混合器外壁和所述中心体两者的热量传递到所述燃料管组件中的所述燃料流。2.根据权利要求1所述的燃料混合器,其特征在于,其中,所述边界层流存在于所述混合器外壁附近、所述中心体附近、或所述混合器外壁和所述中心体两者附近。3.根据权利要求1所述的燃料混合器,其特征在于,其中,所述燃料管组件包括多个燃料管子组件,每个燃料管子组件具有燃料入口和燃料出口。4.根据权利要求3所述的燃料混合器,其特征在于,其中,所述燃料入口在所述燃料出口的下游。5.根据权利要求3所述的燃料混合器,其特征在于,其中,所述燃料出口彼此轴向偏移、周向偏移、或既轴向偏移又周向偏移。6.根据权利要求1所述的燃料混合器,其特征在于,进一步包括燃料歧管,所述燃料歧管联接到所述燃料管组件,以将燃料供应到所述燃料管组件。7.根据权利要求1所述的燃料混合器,其特征在于,其中,所述燃料管组件围绕所述混合器本体螺旋布置。8.根据权利要求7所述的燃料混合器,其特征在于,进一步包括附加燃料管组件,所述附加燃料管组件围绕所述中心体螺旋布置,以冷却所述中心体上的边界层流。9.根据权利要求8所述的燃料混合器,其特征在于,其中,通过所述燃料管组件的流是通过所述附加燃料管组件的流的逆流,并且其中所述逆流是轴向逆流或径向逆流。10.根据权利要求1所述的燃料混合器,其特征在于,其中,所述混合器外壁、所述中心体、或所述混合器外壁和所述中心体两者都涂有钝化剂。

技术总结
一种燃料混合器,其被构造为向发动机的燃烧器提供燃料-空气混合物。燃料混合器可以包括具有混合器外壁的混合器本体、中心体、限定在混合器外壁和中心体之间的环形通路、以及绕混合器本体周向放置的燃料管组件。燃料管组件可以包括用于将燃料流注入到环形通路中的至少一个燃料沟道。燃料管组件可以被构造为冷却存在于环形通路中的边界层流。燃料管组件可以被构造为冷却混合器外壁、中心体、或混合器外壁和中心体两者。来自混合器外壁、中心体、或混合器外壁和中心体两者的热量可以传递到燃料管组件中的燃料流。管组件中的燃料流。管组件中的燃料流。


技术研发人员:曼南帕蒂
受保护的技术使用者:通用电气公司
技术研发日:2022.04.27
技术公布日:2022/11/1
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