本主题涉及用于热发动机燃烧器组件的燃料喷嘴的冷却结构。
背景技术：
燃烧器和安装它们的燃气涡轮发动机需要满足或超过日益严格的排放要求。燃烧排放部分地是燃烧产物的温度和在向下游流至涡轮区段之前在燃烧器内的停留时间的函数。燃烧排放还可以是与燃烧产物混合的冷却空气量的函数。例如，用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件和燃料喷嘴暴露于来自燃烧产物的高气体温度，导致劣化，这进一步需要昂贵的维修或更换。
然而，燃气涡轮发动机内使用的冷却空气可以为部件(诸如燃料喷嘴)提供结构耐久性，然而不利地影响排放，例如经由影响燃烧气体的停留时间或模式因子或温度分布。因此，需要一种燃烧器组件和燃料喷嘴，其改善燃料喷嘴的结构耐久性，同时进一步改善排放输出。
技术实现要素：
本发明的方面和优点将部分地在以下描述中阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过实践本发明来学习。
大体提供用于热发动机的燃烧器组件的燃料喷嘴。燃料喷嘴限定通过其中的燃料喷嘴中心线和从喷嘴中心线延伸的径向方向。燃料喷嘴包括沿径向方向延伸的第一壁。第一壁限定每个延伸通过其中的第一冷却通道和第二冷却通道。第一冷却通道相对于喷嘴中心线以第一锐角限定。第二冷却通道以第二锐角限定，第二锐角相对于第一锐角成90度或更小。
在各种实施例中，第一冷却通道和第二冷却通道各自沿着相对于喷嘴中心线的切线方向延伸。在一个实施例中，切线方向在5度和45度之间。
在一个实施例中，第一壁限定多个第一冷却通道，多个第一冷却通道通过第一壁周向地相邻布置。
在另一个实施例中，第一壁限定多个第二冷却通道，多个第二冷却通道通过第一壁周向地相邻布置。
在又一个实施例中，第二冷却通道限定在第一冷却通道的径向内侧。
在各种实施例中，燃料喷嘴还包括围绕喷嘴中心线限定的中心体。中心体包括基本上平行于第一壁延伸的第二壁。第二壁设置在第一壁的前方。第二壁限定了通过其中的冷却腔开口。
在一个实施例中，中心体在其中限定冷却流动通道。中心体还在其中限定了燃料流动通道。冷却流动通道与冷却腔开口流体连通。
在各种实施例中，第一壁限定锥形部分，该锥形部分围绕喷嘴中心线且在第一冷却通道和第二冷却通道的径向内侧限定。中心体的第二壁联接到第一壁。第二壁和第一壁一起限定它们之间的冷却腔。在一个实施例中，冷却腔开口限定为与冷却腔流体连通。在另一个实施例中，第三壁联接到第二壁和第一壁。第一壁，第二壁和第三壁一起包围冷却腔。
在更多实施例中，燃烧器组件限定了沿纵向方向延伸的轴向中心线和从轴向中心线延伸的径向方向。燃烧器组件包括沿纵向方向延伸的一个或多个衬。燃烧器组件还包括从轴向中心线沿径向方向延伸的导流壁。衬和导流壁一起在其中限定燃烧室。限定燃料喷嘴中心线的燃料喷嘴延伸通过导流壁，喷嘴径向方向从喷嘴中心线延伸。燃料喷嘴包括沿喷嘴径向方向延伸的第一壁。第一壁邻近燃烧室设置。第一壁限定每个延伸通过其中的第一冷却通道和第二冷却通道。第一冷却通道相对于喷嘴中心线以第一锐角限定。第二冷却通道以第二锐角限定，第二锐角相对于第一锐角成90度或更小。
在各种实施例中，燃料喷嘴的第一冷却通道和第二冷却通道各自沿着相对于喷嘴中心线的切线方向延伸。在一个实施例中，第一冷却通道和第二冷却通道的切线方向在5度和45度之间。
在一个实施例中，燃料喷嘴的第一壁限定多个第一冷却通道，多个第一冷却通道通过第一壁周向地相邻布置。第一冷却通道的后端与燃烧室流体连通。
在另一个实施例中，燃料喷嘴的第一壁限定多个第二冷却通道，多个第二冷却通道通过第一壁周向地相邻布置，并且其中第二冷却通道的后端与燃烧室流体连通。
在各种实施例中，燃料喷嘴还包括围绕喷嘴中心线限定的中心体。中心体包括基本上平行于第一壁延伸的第二壁。第二壁设置在第一壁的前方。第二壁限定了通过其中的冷却腔开口。在一个实施例中，燃料喷嘴的第一壁限定了锥形部分，该锥形部分围绕喷嘴中心线且在第一冷却通道和第二冷却通道的径向内侧限定。中心体的第二壁联接到第一壁。第二壁和第一壁一起限定它们之间的冷却腔。
在一个实施例中，燃料喷嘴还包括第三壁，第三壁联接到第二壁和第一壁。第一壁，第二壁和第三壁一起包围冷却腔。
在另一个实施例中，第二壁还限定了延伸通过其中的第二壁开口。第二壁开口与燃烧室流体连通。
参考以下描述和所附权利要求，将更好地理解本发明的这些和其他特征，方面和优点。包含在本说明书中并构成其一部分的附图示出了本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
附图说明
在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其参考附图，其中：
图1是结合燃料喷射器和燃料喷嘴组件的示例性实施例的示例性燃气涡轮发动机的示意性横截面视图；
图2是图1中示出的示例性发动机的燃烧器组件的示例性实施例的横截面视图；
图3是图2的燃烧器组件的燃料喷嘴的实施例的示例性横截面视图；和
图4-6是图3中描绘的燃料喷嘴的示例性实施例的立体图。
在本说明书和附图中重复使用的附图标记旨在表示本发明的相同或类似的特征或元件。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。提供每个示例是为了解释本发明，而不是限制本发明。事实上，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一个实施例一起使用，以产生又一个实施例。因此，本发明旨在覆盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的这些修改和变化。
如本文所使用的，术语“第一”，“第二”和“第三”可以互换使用以将一个部件与另一个部件区分开，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，“下游”是指流体向其流动的方向。
本文所述的近似值可包括基于本领域中使用的一个或多个测量装置的余量，例如但不限于测量装置或传感器的满量程测量范围的百分比。或者，本文所述的近似值可包括大于上限值的上限值的10％或小于下限值的下限值的10％的余量。
本文大体提供用于热发动机的燃料喷嘴和燃烧器组件的实施例，其改善燃料喷嘴处的冷却流动，从而改善燃料喷嘴的结构耐久性。这里大体提供的实施例在燃料喷嘴的后隔热罩表面(aftheat-shieldsurface)上的近场热侧边界层中提供空气流。空气流的放置以复合角度被矢量化，以在后头部防护罩(aftheadshield)的热侧上保持双涡结构。通过后隔热罩的空气流提供孔冷却以改善热性能，从而改善燃料喷嘴的结构耐久性，同时减轻对燃烧器组件的气动热性能的不利影响。
现在参考附图，图1是本文中称为“发动机10”的示例性热发动机10的示意性局部横截面侧视图，其可以结合本发明的各种实施例。尽管在此进一步描述为燃气涡轮发动机，但发动机10可以限定涡轮风扇，涡轮轴，涡轮螺旋桨发动机或涡轮喷气燃气涡轮发动机，包括船用和工业发动机以及辅助动力单元。如图1所示，发动机10具有纵向或轴向中心线轴线12，该中心线轴线12延伸穿过其中以用于参考目的。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。
核心发动机16通常可包括基本上管状的外壳18，其限定环形入口20。外壳18以串行流动关系包围或至少部分地形成：压缩机区段，其具有增压器或低压(lp)压缩机22，高压(hp)压缩机24；燃烧区段26；涡轮区段，其包括高压(hp)涡轮28，低压(lp)涡轮30；喷射排气喷嘴区段32。高压(hp)转子轴34将hp涡轮28驱动地连接到hp压缩机24。低压(lp)转子轴36将lp涡轮30驱动地连接到lp压缩机22。lp转子轴36还可以连接到风扇组件14的风扇轴38。在特定实施例中，如图1所示，lp转子轴36可以经由减速齿轮40连接到风扇轴38，例如以间接驱动或齿轮驱动构造。
如图1所示，风扇组件14包括多个风扇叶片42，风扇叶片42联接到风扇轴38并且从风扇轴38径向向外延伸。环形风扇壳或机舱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。本领域普通技术人员应该理解，机舱44可以构造成通过多个周向地间隔开的出口导向轮叶或支柱46相对于核心发动机16被支撑。此外，机舱44的至少一部分可以在核心发动机16的外部分上延伸，以便在它们之间限定旁路气流通道48。
图2是如图1所示的核心发动机16的示例性燃烧区段26的横截面侧视图。如图2所示，燃烧区段26通常可包括环形燃烧器组件50，其具有环形内衬52，环形外衬54和隔板壁(bulkheadwall)56，它们一起限定燃烧室62。燃烧室62可以更具体地限定限定主燃烧区62(a)的区域，在主燃烧区62(a)处，燃料-氧化剂混合物的初始化学反应和/或燃烧产物的再循环可以在进一步向下游流动之前发生。隔板壁56和圆顶组件57分别在径向间隔开的内衬52和外衬54的上游端58,60之间径向延伸。圆顶组件57设置在隔板壁56的下游，邻近在圆顶组件57，内衬52和外衬54之间限定的大致环形的燃烧室62。更具体地，圆顶组件57通常邻近燃烧室62限定，例如限定大致径向的上游壁。在特定实施例中，内衬52和/或外衬54可以至少部分或全部地由金属合金或陶瓷基质复合(cmc)材料形成。
如图2所示，内衬52和外衬54可以被包裹在扩散器或外壳64内。外流动通道66可以围绕内衬52和/或外衬54限定。内衬52和外衬54可以从隔板壁56朝向涡轮喷嘴或入口68延伸到hp涡轮28(图1)，因此至少部分地限定燃烧器组件50和hp涡轮28之间的热气路径。
在发动机10的操作期间，如图1和2中共同示出的，如箭头74示意性所示的一定量的空气通过机舱44和/或风扇组件14的相关入口76进入发动机10。当空气74穿过风扇叶片42时，如箭头78示意性所示的一部分空气被引导或导向到旁路气流通道48中，而如箭头80示意性所示的另一部分空气被引导或导向到lp压缩机22中。当空气80流过lp压缩机22和hp压缩机24朝向燃烧区段26时，空气80逐渐被压缩。如图2所示，由箭头82示意性所示的现在压缩空气流入燃烧区段26的扩散器腔或头端部84。
压缩空气82对扩散器腔84加压。如箭头82(a)示意性所示的第一部分压缩空气82从扩散器腔84流入燃烧室62，在那里它与燃料72混合并燃烧，从而在燃烧器组件50内产生如箭头86示意性所示的燃烧气体。压缩空气82(a)的部分进一步用在燃料喷嘴70处，例如下面关于图3-6进一步描述的。通常，lp压缩机22和hp压缩机24向扩散器腔84提供比燃烧所需的压缩空气更多的压缩空气。因此，如箭头82(b)示意性所示的第二部分压缩空气82可用于除燃烧之外的各种目的。例如，如图2所示，压缩空气82(b)可以被导向到外部流动通道66中，以向内衬52和外衬54提供冷却。除此之外或替代地，至少一部分压缩空气82(b)可以从扩散器腔84中引出。例如，一部分压缩空气82(b)可以被引导通过各种流动通道，以向hp涡轮28或lp涡轮30中的至少一个提供冷却空气。
共同地返回参考图1和图2，在燃烧室62中产生的燃烧气体86从燃烧器组件50流入hp涡轮28，因此使hp转子轴34旋转，从而支持hp压缩机24的操作。如图1所示，然后燃烧气体86被导向通过lp涡轮30，因此使lp转子轴36旋转，从而支持lp压缩机22的操作和/或风扇轴38的旋转。然后燃烧气体86通过核心发动机16的喷射排气喷嘴区段32排出，以提供推进推力。
现在参考图3，大体提供燃料喷嘴70的示例性横截面视图。还参考图4，大体提供燃料喷嘴70的一部分的立体图。参照图3-4，燃料喷嘴70限定了延伸通过导流壁(deflectorwall)57的燃料喷嘴中心线11。喷嘴径向方向r2从喷嘴中心线11延伸。燃料喷嘴70包括围绕喷嘴中心线11限定的喷嘴组件110。喷嘴组件110包括沿喷嘴径向方向r2延伸的第一壁111。第一壁111邻近燃烧室62设置。喷嘴组件110还包括围绕喷嘴中心线11限定的锥形部分112。锥形部分112朝向燃料喷嘴70的后端98联接到第一壁111。
第一壁111限定每个延伸通过第一壁111的第一冷却通道116和第二冷却通道117。第一冷却通道116通过第一壁111以第一锐角136限定。第一锐角136相对于喷嘴中心线11或共线参考线(例如关于线13所示的)限定。第二冷却通道117通过第一壁111以第二锐角137限定。第二锐角137相对于喷嘴中心线11或共线参考线13(例如关于图4所示的)限定。在各种实施例中，第二冷却通道117的第二锐角137相对于第一冷却通道116的第一锐角136沿喷嘴径向方向r2设置成90度或更小。
在各种实施例中，第一冷却通道116和第二冷却通道117各自沿着相对于喷嘴中心线11的切线方向和周向方向c2(图4-6)延伸。在一个实施例中，第一冷却通道116，第二冷却通道117或两者的切线方向在5度和45度之间。在另一个实施例中，第一冷却通道116，第二冷却通道117或两者的切线方向在10度和40度之间。在又一个实施例中，第一冷却通道116，第二冷却通道117或两者的切线方向在20度和30度之间。
在燃料喷嘴70的一个实施例中，喷嘴组件110的第一壁111沿相对于喷嘴中心线11的周向方向c2限定多个第一冷却通道116，该多个第一冷却通道116通过第一壁111相邻布置。第一冷却通道116的后端98与燃烧室62流体连通。
在燃料喷嘴70的另一个实施例中，喷嘴组件110的第一壁111沿周向方向c2限定多个第二冷却通道117，该多个第二冷却通道117通过第一壁111相邻布置。第二冷却通道117的后端98与燃烧室62流体连通。
在各种实施例中，第一冷却通道116和第二冷却通道117围绕喷嘴中心线11周向布置。第二冷却通道117相对于第一冷却通道116沿径向方向r2向内设置。
在其他各种实施例中，第一壁111沿径向方向r2基本上平坦的限定。例如，在一个实施例中，第一壁111可以沿径向方向r2在第一冷却通道116和第二冷却通道117之间基本上平坦的限定。
参考图3，结合图4，燃料喷嘴70还包括围绕喷嘴中心线11限定的中心体120。中心体120沿喷嘴径向方向r2基本上围绕喷嘴组件110。中心体120包括围绕喷嘴组件110的锥形部分112的基本上柱形的外壁122。
中心体120包括基本上平行于喷嘴组件110的第一壁111延伸的第二壁121。第二壁121从外壁122延伸。第二壁121设置在第一壁111的前方(即，朝向前端99)。例如，第二壁121相对于喷嘴中心线11设置在第一壁111的前方。第二壁121限定通过第二壁121的冷却腔开口126。
喷嘴组件110的锥形部分112相对于第一冷却通道116和第二冷却通道117沿喷嘴径向方向r2向内设置。在一个实施例中，第二冷却通道117沿第一冷却通道116的喷嘴径向方向r2向内限定。
在燃料喷嘴70的一个实施例中，中心体120的第二壁121联接到喷嘴组件110的第一壁111。在另一个实施例中，第二壁121联接到喷嘴组件110的锥形部分112。在各种实施例中，中心体120和喷嘴组件110一起限定其间的冷却腔125。在一个实施例中，中心体125的第二壁121和喷嘴组件110的第一壁111一起限定其间的冷却腔125。
参考图4，在一个实施例中，第一壁111和第二壁121一起限定第一壁111和第二壁121之间的冷却腔125和冷却腔出口128，与燃烧室62流体连通。冷却腔出口128可以将冷却腔125限定为基本静压的冷却腔。
参考图5-6，在各种实施例中，第三壁131联接到第二壁121和第一壁111。第一壁111，第二壁121和第三壁131一起包围冷却腔125。更具体地，第三壁131可以在图4中所示的冷却腔出口128处基本上包围冷却腔125，以便限定基本上全压的冷却腔。
参考图4-6，在各种实施例中，冷却腔开口126限定为与冷却腔125流体连通。参考图3-6，燃料喷嘴70的中心体120在中心体120内限定冷却流动通道135。中心体120还可包括围绕喷嘴组件110的锥形部分112的一个或多个内部柱形壁123。柱形壁123可朝向燃料喷嘴70的前端99联接到锥形部分112。柱形壁123可以限定通过其中的一个或多个开口133，使得通过其中的空气流(例如，空气82的一部分)进入中心体120内的冷却流动通道135。
冷却流动通道135基本上与冷却腔开口126和冷却腔125流体连通。中心体120还在其中限定燃料流动通道145。中心体120的外壁122限定了与燃料流动通道145流体连通的第一燃料喷射开口143。在一个实施例中，第一燃料喷射开口143基本上沿喷嘴径向方向r2(例如，相对于喷嘴中心线11大约90度)限定。在各种实施例中，第一燃料喷射开口143向燃烧室62提供横流喷射(jet-in-crossflow,jic)的燃料流72(a)。
仍然参考图3，在各种实施例中，燃料喷嘴70还可以限定第二燃料喷射组件155，第二燃料喷射组件155设置成与喷嘴中心线11基本上共线并且基本上与喷嘴中心线11同心。第二燃料喷射组件155可以限定基本上柱形的本体，该本体设置在喷嘴组件110的锥形部分112的内侧。第二燃料喷射组件115的各种实施例可在其中包括一个或多个轮叶(例如，外轮叶160和内轮叶167)，以定向或引导流过轮叶160,167的空气流89。外轮叶160和内轮叶167通常可以通过分离器165分开，分离器165至少部分地在喷嘴组件110的锥形部分112的内侧沿着纵向方向l延伸。第二燃料喷射组件155可以经由第二燃料喷射开口156(例如，沿着纵向方向l)提供与喷嘴中心线11基本上同向的压力雾化燃料流72(b)。第二燃料喷射开口156相对于喷嘴中心线11基本同心限定。
第二燃料喷射组件155还可以沿第二燃料喷射开口156的喷嘴径向方向r2向外限定第三燃料喷射开口157。第二燃料喷射开口157通常可沿纵向方向l设置并且至少部分地沿喷嘴径向方向r2设置。第三燃料喷射开口157沿着纵向方向l提供燃料流72(c)，在沿着来自第二燃料喷射开口156的燃料流72(b)的喷嘴径向方向r2的外侧。
仍然参照图3-6，在燃料喷嘴70的各种实施例中，第二壁121还限定了延伸通过第二壁121的第二壁开口127。在各种实施例中，第二壁开口127相对于喷嘴中心线11或共线参考线13以锐角138限定。在一个实施例中，第二壁开口127的锐角138在5度和60度之间。在另一个实施例中，第二壁开口127的锐角138在15度和45度之间。
参考图5，在一个实施例中，第二壁开口127与燃烧室62流体连通。例如，第三壁131设置在第二壁开口127的径向内侧。这样，第二壁开口127延伸通过中心体120并邻近第三壁131，以便将如箭头83示意性所示的空气流提供到冷却腔125外部的燃烧室62。
参考图6，在另一个实施例中，第二壁开口127与冷却腔125流体连通。例如，第三壁131在第二壁开口127的外侧径向设置。这样，第二壁开口127延伸通过中心体120并邻近第三壁131，以便将空气流提供进入冷却腔125。然后空气流通过第一冷却通道116和第二冷却通道117排出。
参考图3，结合图4-6，一部分压缩空气流82(a)进入燃料喷嘴70至冷却流动通道135，如箭头87所示。空气流87朝向燃料喷嘴70的后端98被引导通过冷却流动通道135。一部分空气流87流过第二壁开口127，例如通过箭头83所示。另一部分空气流87流入冷却腔125。空气流通过第一冷却通道116和第二冷却通道117从冷却腔125流出，例如通过箭头85所示。
燃烧器组件50和/或燃料喷嘴70的全部或部分可以是单个整体部件的一部分，并且可以由本领域技术人员公知的任何数量的处理制造。这些制造处理包括但不限于称为“增材制造”或“3d打印”的那些。另外，可以使用任何数量的铸造，机加工，焊接，钎焊或烧结处理或其任何组合来构造燃烧器组件50和/或燃料喷嘴70。此外，燃烧器组件50或其部分(例如燃料喷嘴70)可以构成机械地接合(例如通过使用螺栓，螺母，铆钉或螺钉，或焊接或钎焊处理，或者其组合)的一个或多个单独部件，或定位在空间中以获得基本相似的几何，空气动力学或热力学结果，就像制造或组装成一个或多个部件。合适材料的非限制性实例包括高强度钢，镍和钴基合金，钛和钛基合金，和/或金属或陶瓷基质复合材料，或其组合。
本文大体提供的用于发动机10的燃料喷嘴70和燃烧器组件50的实施例，可以经由本文所示和所述的第一冷却通道116和第二冷却通道117的实施例改善燃料喷嘴70的结构耐久性。本文大体提供的燃料喷嘴70的实施例靠近燃料喷嘴的喷嘴组件110表面上的热侧边界层(例如，在主燃烧区62(a)处)提供空气流85。以复合角136,137矢量化的空气流85的布置，可以在第一壁111的热侧(例如，靠近燃烧室62和主燃烧区62(a))上保持双涡结构，该第一壁111限定喷嘴组件110的后隔热罩。通过限定燃料喷嘴70的后隔热罩的第一壁111的空气流85提供孔冷却以改善热性能，从而改善燃料喷嘴70的结构耐久性。本文提供的燃料喷嘴70的示例性实施例可以进一步改善燃烧动态和声学性能，减轻贫油熄火(leanblowout)，或减轻对燃烧器组件50处的气动热性能的不利影响。
本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差别的等效结构元件，则这些其他示例意图落入权利要求的范围内。
本发明的进一步方面通过以下条项的主题提供：
1.一种用于热发动机的燃料喷嘴，所述燃料喷嘴限定通过其中的燃料喷嘴中心线和从所述喷嘴中心线延伸的径向方向，所述燃料喷嘴包括：第一壁，所述第一壁沿着所述径向方向延伸，所述第一壁限定每个延伸通过其中的第一冷却通道和第二冷却通道，其中所述第一冷却通道相对于所述喷嘴中心线以第一锐角限定，并且进一步其中，所述第二冷却通道以第二锐角限定，所述第二锐角相对于所述第一锐角成90度或更小。
2.根据任何在前条项的燃料喷嘴，其中所述第一冷却通道和所述第二冷却通道各自沿着相对于所述喷嘴中心线的切线方向延伸。
3.根据任何在前条项的燃料喷嘴，其中所述切线方向在5度和45度之间。
4.根据任何在前条项的燃料喷嘴，其中所述第一壁限定多个第一冷却通道，所述多个第一冷却通道通过所述第一壁周向地相邻布置。
5.根据任何在前条项的燃料喷嘴，其中所述第一壁限定多个第二冷却通道，所述多个第二冷却通道通过所述第一壁周向地相邻布置。
6.根据任何在前条项的燃料喷嘴，其中所述第二冷却通道限定在所述第一冷却通道的径向内侧。
7.根据任何在前条项的燃料喷嘴，进一步包括：中心体，所述中心体围绕所述喷嘴中心线限定，其中所述中心体包括第二壁，所述第二壁基本上平行于所述第一壁延伸，其中所述第二壁设置在所述第一壁的前方，并且进一步其中，所述第二壁限定通过其中的冷却腔开口。
8.根据任何在前条项的燃料喷嘴，其中所述中心体在其中限定冷却流动通道，并且其中所述中心体进一步在其中限定燃料流动通道，并且其中所述冷却流动通道与所述冷却腔开口流体连通。
9.根据任何在前条项的燃料喷嘴，其中所述第一壁限定锥形部分，所述锥形部分围绕所述喷嘴中心线且在所述第一冷却通道和所述第二冷却通道的径向内侧限定，并且其中所述中心体的所述第二壁联接到所述第一壁，所述第二壁和所述第一壁一起限定它们之间的冷却腔。
10.根据任何在前条项的燃料喷嘴，其中所述冷却腔开口限定为与所述冷却腔流体连通。
11.根据任何在前条项的燃料喷嘴，进一步包括：第三壁，所述第三壁联接到所述第二壁和所述第一壁，其中所述第一壁、所述第二壁和所述第三壁一起包围所述冷却腔。
12.一种用于热发动机的燃烧器组件，所述燃烧器组件限定轴向中心线和径向方向，所述轴向中心线沿着纵向方向延伸，所述径向方向从所述轴向中心线延伸，所述燃烧器组件包括：一个或多个衬，所述一个或多个衬沿着所述纵向方向延伸；导流壁，所述导流壁从所述轴向中心线沿着所述径向方向延伸，其中所述衬和所述导流壁一起在其中限定燃烧室；和燃料喷嘴，所述燃料喷嘴限定燃料喷嘴中心线和喷嘴径向方向，所述燃料喷嘴中心线延伸通过所述导流壁，所述喷嘴径向方向从所述喷嘴中心线延伸，所述燃料喷嘴包括沿着所述喷嘴径向方向延伸的第一壁，其中所述第一壁与所述燃烧室相邻设置，所述第一壁限定每个延伸通过其中的第一冷却通道和第二冷却通道，其中所述第一冷却通道相对于所述喷嘴中心线以第一锐角限定，并且进一步其中，所述第二冷却通道以第二锐角限定，所述第二锐角相对于所述第一锐角成90度或更小。
13.根据任何在前条项的燃烧器组件，其中所述燃料喷嘴的所述第一冷却通道和所述第二冷却通道各自沿着相对于所述喷嘴中心线的切线方向延伸。
14.根据任何在前条项的燃烧器组件，其中所述第一冷却通道和所述第二冷却通道的所述切线方向在5度和45度之间。
15.根据任何在前条项的燃烧器组件，其中所述燃料喷嘴的所述第一壁限定多个第一冷却通道，所述多个第一冷却通道通过所述第一壁周向地相邻布置，并且其中所述第一冷却通道的后端与所述燃烧室流体连通。
16.根据任何在前条项的燃烧器组件，其中所述燃料喷嘴的所述第一壁限定多个第二冷却通道，所述多个第二冷却通道通过所述第一壁周向地相邻布置，并且其中所述第二冷却通道的后端与所述燃烧室流体连通。
17.根据任何在前条项的燃烧器组件，进一步包括：中心体，所述中心体围绕所述喷嘴中心线限定，其中所述中心体包括第二壁，所述第二壁基本上平行于所述第一壁延伸，其中所述第二壁设置在所述第一壁的前方，并且进一步其中，所述第二壁限定通过其中的冷却腔开口。
18.根据任何在前条项的燃烧器组件，其中所述燃料喷嘴的所述第一壁限定锥形部分，所述锥形部分围绕所述喷嘴中心线且在所述第一冷却通道和所述第二冷却通道的径向内侧限定，并且其中所述中心体的所述第二壁联接到所述第一壁，所述第二壁和所述第一壁一起限定它们之间的冷却腔。
19.根据任何在前条项的燃烧器组件，进一步包括：第三壁，所述第三壁联接到所述第二壁和所述第一壁，其中所述第一壁、所述第二壁和所述第三壁一起包围所述冷却腔。
20.根据任何在前条项的燃烧器组件，其中所述第二壁进一步限定延伸通过其中的第二壁开口，其中所述第二壁开口与所述燃烧室流体连通。
技术特征：
1.一种用于热发动机的燃料喷嘴，所述燃料喷嘴限定通过其中的燃料喷嘴中心线和从所述喷嘴中心线延伸的径向方向，其特征在于，所述燃料喷嘴包括：
第一壁，所述第一壁沿着所述径向方向延伸，所述第一壁限定每个延伸通过其中的第一冷却通道和第二冷却通道，其中所述第一冷却通道相对于所述喷嘴中心线以第一锐角限定，并且进一步其中，所述第二冷却通道以第二锐角限定，所述第二锐角相对于所述第一锐角成90度或更小。
2.根据权利要求1所述的燃料喷嘴，其特征在于，其中所述第一冷却通道和所述第二冷却通道各自沿着相对于所述喷嘴中心线的切线方向延伸。
3.根据权利要求2所述的燃料喷嘴，其特征在于，其中所述切线方向在5度和45度之间。
4.根据权利要求1所述的燃料喷嘴，其特征在于，其中所述第一壁限定多个第一冷却通道，所述多个第一冷却通道通过所述第一壁周向地相邻布置。
5.根据权利要求1所述的燃料喷嘴，其特征在于，其中所述第一壁限定多个第二冷却通道，所述多个第二冷却通道通过所述第一壁周向地相邻布置。
6.根据权利要求1所述的燃料喷嘴，其特征在于，其中所述第二冷却通道限定在所述第一冷却通道的径向内侧。
7.根据权利要求1所述的燃料喷嘴，其特征在于，进一步包括：
中心体，所述中心体围绕所述喷嘴中心线限定，其中所述中心体包括第二壁，所述第二壁基本上平行于所述第一壁延伸，其中所述第二壁设置在所述第一壁的前方，并且进一步其中，所述第二壁限定通过其中的冷却腔开口。
8.根据权利要求7所述的燃料喷嘴，其特征在于，其中所述中心体在其中限定冷却流动通道，并且其中所述中心体进一步在其中限定燃料流动通道，并且其中所述冷却流动通道与所述冷却腔开口流体连通。
9.根据权利要求7所述的燃料喷嘴，其特征在于，其中所述第一壁限定锥形部分，所述锥形部分围绕所述喷嘴中心线且在所述第一冷却通道和所述第二冷却通道的径向内侧限定，并且其中所述中心体的所述第二壁联接到所述第一壁，所述第二壁和所述第一壁一起限定它们之间的冷却腔。
10.根据权利要求9所述的燃料喷嘴，其特征在于，其中所述冷却腔开口限定为与所述冷却腔流体连通。
技术总结
通常提供用于热发动机的燃烧器组件的燃料喷嘴。燃料喷嘴限定通过其中的燃料喷嘴中心线和从喷嘴中心线延伸的径向方向。燃料喷嘴包括沿径向方向延伸的第一壁。第一壁限定每个延伸通过其中的第一冷却通道和第二冷却通道。第一冷却通道相对于喷嘴中心线以第一锐角限定。第二冷却通道以第二锐角限定，第二锐角相对于第一锐角成90度或更小。
技术研发人员：纳岩·维诺德拜·帕特尔;黄英;杜安·道格拉斯·汤姆森
受保护的技术使用者：通用电气公司
技术研发日：.07.17
技术公布日：.01.24
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