本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及用于在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的消聲裝置。消聲器包括第一壁、孔口板和第二壁。第一壁分隔第一流體源與第二流體源。第一壁具有孔，用于允許在第一流體源與消聲器的第一腔之間的流體連通。孔口板分隔消聲器的第一腔與消聲器的第二腔。第二壁具有孔以允許在消聲器的第一腔與消聲器的第二腔之間的流體連通。第二壁分隔消聲器的第二腔與第二流體源。第二壁具有孔以允許在消聲器的第二腔與第二流體源之間的流體連通。在一個(gè)實(shí)施例中，消聲器形成于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室襯套中。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)大體而言涉及燃燒器，且更特定而言涉及在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器的燃燒襯套中的消聲器(acoustic dampener)。
技術(shù)介紹
世界范圍內(nèi)對(duì)于空氣污染的關(guān)注已經(jīng)導(dǎo)致國(guó)內(nèi)和國(guó)際上更嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。來(lái)自エ業(yè)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的污染物排放要受環(huán)境保護(hù)署(EPA)標(biāo)準(zhǔn)控制，環(huán)境保護(hù)署(EPA)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)控氮氧化物(NOx)、未燃烴(HC)和一氧化碳(CO)的排放。一般而言，發(fā)動(dòng)機(jī)排放物屬于兩·類(lèi)由于高火焰溫度而形成的那些(NOx)，和由于不允許燃料-空氣反應(yīng)進(jìn)行到完成的低火焰溫度而形成的那些(HC & CO)。更嚴(yán)格的排放法規(guī)導(dǎo)致利用貧燃預(yù)混合燃燒的燃?xì)鉁u輪燃燒系統(tǒng)。由于較低的火焰溫度，貧焰顯著地降低了 NOx排放，但對(duì)于燃燒聲音(acoustics)卻更為敏感，這可限制可操作性和性能，影響污染物排放并減小燃燒器構(gòu)件的使用壽命。通常，做出更多的努力來(lái)優(yōu)化燃燒器設(shè)計(jì)以滿足排放和可操作性要求。至少ー些已知的燃?xì)鉁u輪燃燒器包括多個(gè)混合器，混合器混合高速空氣與諸如柴油燃料的液態(tài)燃料或者諸如天然氣的氣態(tài)燃料，以提高火焰穩(wěn)定和混合。至少ー些已知的混合器包括位于用于使進(jìn)來(lái)的空氣旋流的旋流器的中心處的單個(gè)燃料噴射器。燃料噴射器和混合器都位于燃燒器拱形件上。燃燒器包括混合器組件和熱屏蔽件，熱屏蔽件便于保護(hù)拱形件組件。熱屏蔽件和燃燒器襯套由沖擊拱形件的空氣冷卻以便于將熱屏蔽件的操作溫度維持在預(yù)定限制內(nèi)。在操作期間，從引燃混合器排出的混合物流的膨脹可繞熱屏蔽件生成環(huán)形旋渦。未燃的燃料可對(duì)流到這些不穩(wěn)定的旋渦內(nèi)。在與燃燒氣體混合之后，燃料-空氣混合物點(diǎn)燃，并且隨后的放熱可以是非常突然的。在許多已知的燃燒器中，在熱屏蔽件周?chē)臒釟怏w便于穩(wěn)定由于點(diǎn)燃而形成的火焰。但是，由于快速放熱導(dǎo)致的壓カ脈沖可影響到隨后的旋渦的形成，且導(dǎo)致對(duì)燃燒器構(gòu)件的重復(fù)的應(yīng)力疲勞。隨后的旋渦可導(dǎo)致在燃燒器內(nèi)的壓カ振蕩超過(guò)可接受的限制，且導(dǎo)致對(duì)燃燒器構(gòu)件的重復(fù)的應(yīng)力疲勞。在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒聲音可在一定范圍的頻率中發(fā)生。典型頻率小于1000Hz0但是，在某些條件下，對(duì)在1000 5000 Hz范圍的頻率的高聲振幅也是可能的。這些高頻聲模式可能會(huì)由于高周疲勞而導(dǎo)致燃燒器硬件的快速失效。在先進(jìn)燃?xì)鉁u輪燃燒器中為了最小化NOx排放的能量釋放密度増加和反應(yīng)物的快速混合提高了高頻聲音的可能性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
在一方面，提供了一種消聲器。消聲器包括第一腔和第二腔。第一腔具有孔用于允許在第一腔與第一流體源之間的流體連通。第二腔具有第一孔用于允許在第一腔與第二腔之間的流體連通。第二腔具有第二孔用于允許在第二腔與第二流體源之間的流體連通。在另一方面，提供了ー種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。該燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括燃燒器和消聲器。消聲器包括第一腔和第二腔。第一腔具有孔用于允許在第一腔與第一流體源之間的流體連通。第二腔具有第一孔用于允許在第一腔與第二腔之間的流體連通。第二腔具有第二孔用于允許在第二腔與第二流體源之間的流體連通。在額外方面，提供一種制造用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的消聲器的方法。第一壁和柱形主體壁形成于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒室襯套中。孔ロ板附接于柱形主體壁所限定的柱形內(nèi)。第二壁與第一壁對(duì)立附接于柱形主體壁上。附圖說(shuō)明圖I為包括燃燒器的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。 圖2為可用于圖I中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器的截面圖。圖3為在圖2中所示的消聲器的側(cè)剖面視圖。圖4為示出現(xiàn)有技術(shù)中已知的消聲器的聲音吸收系數(shù)的曲線圖。圖5為示出如本文中所述的消聲器的吸收系數(shù)的曲線圖。部件列表 10燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī) 12低壓壓縮器 14高壓壓縮器 16燃燒器 18高壓渦輪 20低壓渦輪 29前緣 30燃燒室 31后緣 32外襯套 33后緣 34內(nèi)襯套 35徑向外表面 36徑向內(nèi)表面 37拱形板 38內(nèi)混合器組件 39外混合器組件 40內(nèi)引燃混合器 41主混合器 42中心主體 43外引燃混合器 44主混合器 45環(huán)形中心主體 47徑向外表面 48徑向內(nèi)表面49后緣 51環(huán)形燃燒器殼體 52對(duì)稱(chēng)軸線 53對(duì)稱(chēng)軸線 54引燃中心主體 55引燃中心主體 56前緣 60旋流器 61旋流器 62引燃內(nèi)旋流器 63后緣 64引燃外旋流器 65引燃內(nèi)旋流器 67外旋流器 74預(yù)混合器腔 76外喉部(throat)表面 77外喉部表面 78預(yù)混合器腔 110熱屏蔽件 111熱屏蔽件 114表面 120再循環(huán)區(qū) 300消聲器 302第一壁 304孔ロ板 306第二壁 308第一腔 310第二腔 312第一壁中的孔 314孔ロ板中的孔 316柱形主體壁中的孔 320柱形主體壁。具體實(shí)施例方式消聲器減弱在干式低排放(DLE)燃燒器中的高頻聲音。消聲器包括放置于消聲器內(nèi)的孔ロ板，從而添加了額外控制度以優(yōu)化消聲器性能。通過(guò)謹(jǐn)慎地選擇孔ロ板參數(shù)(即，孔ロ板厚度、孔ロ板表面積和孔ロ板中的孔的直徑和數(shù)量)和在孔ロ板插件的兩側(cè)的腔的尺寸(即，體積、直徑和高度)，作業(yè)者可得到相比于單個(gè)腔室諧振器遠(yuǎn)遠(yuǎn)更高且更寬的吸收的更健壯的消聲器。圖I為燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10的示意圖，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10包括低壓壓縮器12、高壓壓縮器14和燃燒器16。發(fā)動(dòng)機(jī)10還包括高壓渦輪18和低壓渦輪20。在操作中，空氣流過(guò)低壓壓縮器12且壓縮空氣從低壓壓縮器12供應(yīng)到高壓壓縮器14。高度壓縮的空氣輸送到燃燒器16。自燃燒器16的空氣流(在圖I中未圖示)驅(qū)動(dòng)渦輪18和20。在一個(gè)實(shí)施例中，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10為CFM發(fā)動(dòng)機(jī)。在另ー個(gè)實(shí)施例中，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)10為可自俄亥俄州辛辛那提的通用電氣公司購(gòu)得的LMS100 DLE發(fā)動(dòng)機(jī)。圖2為圖I所示的燃燒器16的截面視圖。燃燒器16包括由環(huán)形徑向外襯套32和環(huán)形徑向內(nèi)襯套34限定的燃燒區(qū)或燃燒室30。更具體而言，外襯套32限定燃燒室30的外邊界，且內(nèi)襯套34限定燃燒室30的內(nèi)邊界。襯套32和34在環(huán)形燃燒器殼體51的徑向內(nèi)部，環(huán)形燃燒器殼體51在襯套32和34周?chē)芟虻匮由臁Ｈ紵?6還包括拱形板37。拱形板37安裝于燃燒室30的上游，使得拱形板37限定燃燒室30的上游端。至少兩個(gè)混合器組件38、39從拱形板37延伸以將燃料與空氣的混合物輸送到燃燒室30。燃燒器16包括徑向內(nèi)混合器組件38和徑向外混合器組件39。燃燒器16已知為雙環(huán)形燃燒器(DAC)。備選地，燃燒器16可為單環(huán)形燃燒器(SAC)或三環(huán)形燃燒器(TAC)。一般而言，各混合器組件38、39包括引燃混合器、主混合器和在它們之間延伸的環(huán)形中心主體。內(nèi)混合器組件38包括引燃混合器40、具有后緣31的主混合器41和在主混合器41與引燃混合器40之間延伸的內(nèi)環(huán)形中心主體42。類(lèi)似地，混合器組件39包括引燃混合器43、具有后緣49的主混合器44和在主混合器44與引燃混合器43之間延伸的環(huán)形中心主體45。環(huán)形中心主體42包括徑向外表面35、徑向內(nèi)表面36、前緣29和后緣33。表面35限定用于內(nèi)引燃混合器40的流動(dòng)路徑，且表面36限定用于主混合器41的流動(dòng)路徑。引燃中心主體54相對(duì)于對(duì)稱(chēng)軸線52在引燃混合器40內(nèi)大致居中。類(lèi)似地，環(huán)形中心主體45包括徑向外表面47、徑向內(nèi)表面48、本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種消聲器(300)，包括：第一腔(308)，其具有孔(312)用于允許在所述第一腔(308)與第一流體源之間的流體連通；以及第二腔(310)，其具有：第一孔(314)，其用于允許在所述第一腔(308)與所述第二腔(310)之間的流體連通；以及第二孔(316)，其用于允許在所述第二腔(310)與第二流體源之間的流體連通。
【技術(shù)特征摘要】
...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：S王，MA米勒，韓飛，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：通用電氣公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。