(57)【要約】【課題】熱ガス経路における動的圧力変動を最小にしてガス・タービン・システムにおける共振挙動を回避し、これにより振動及び応力を最小にしてガス・タービン・システムの寿命を延ばす。【解決手段】第一の噴散板は、第一の複数の燃料ノズルのための第一の複数の開口を有し、第一の噴散板は、空気流を第一の燃焼室に流入させるように構成されている第一の複数の開口を有している。このシステムは、第二の燃焼室と、第二の複数の燃料ノズルを有する第二のヘッド端と、第二の噴散板とを有する第二の燃焼器を含んでいる。第二の噴散板は、空気流を第二の燃焼室に流入させるように構成されている第二の複数の空気口を含んでおり、第一の噴散板の第一の複数の空気口が、第二の噴散板の第二の複数の空気口に対して差を有するようにしている。【選択図】図１
2014228271.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の燃焼器と、
第二の燃焼器と
を備えたシステムであって、
前記第一の燃焼器は、
第一の燃焼室と、
第一の複数の燃料ノズルを有する第一のヘッド端室と、
前記第一の燃焼室と前記第一のヘッド端室との間に配設された第一の噴散板であって、前記第一の複数の燃料ノズルのための第一の複数の開口を有し、空気流を前記第一の燃焼室に流入させるように構成されている第一の複数の空気口を含んでいる第一の噴散板と
を含んでおり、
前記第二の燃焼器は、
第二の燃焼室と、
第二の複数の燃料ノズルを有する第二のヘッド端室と、
前記第二の燃焼室と前記第二のヘッド端室との間に配設された第二の噴散板であって、前記第二の複数の燃料ノズルのための第二の複数の開口を有し、空気流を前記第二の燃焼室に流入させるように構成されている第二の複数の空気口を含んでいる第二の噴散板と
を含んでおり、
前記第一の噴散板の前記第一の複数の空気口は、前記第二の噴散板の前記第二の複数の空気口に対して差を有している、システム。
【請求項２】
前記差は、前記第二の複数の空気口に対して前記第一の複数の空気口における空気口の異なる数を含んでいる、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記差は、前記第二の複数の空気口に対して前記第一の複数の空気口における空気口の異なる幾何学的構成を含んでいる、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記差は、前記第二の複数の空気口に対して前記第一の複数の空気口における空気口の異なる径を含んでいる、請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記差は、前記第二の複数の空気口に対して前記第一の複数の空気口における隣り合った空気口の間の異なる距離を含んでいる、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記第一及び第二の燃焼器を有するガス・タービン・エンジンを備えた請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記ガス・タービン・エンジンは、噴散板を各々有する複数の燃焼器を含んでおり、噴散孔パターンが前記複数の燃焼器において各噴散板間で相違している、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記第一の噴散板は、空気口を有する複数のセクタを含んでおり、該複数のセクタの少なくとも二つのセクタが前記空気口に差を有している、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
第一及び第二の噴散板は、前記第一及び第二の燃焼器の燃焼ダイナミクスに伴う共振挙動を回避するのに役立つように前記第一及び第二の複数の空気口に前記差を有している、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
第一の複数の燃料ノズルのための第一の複数の開口を有する第一の噴散板を備えたシステムであって、
前記第一の噴散板は、第一のガス・タービン燃焼器の第一のヘッド端室と第一の燃焼室との間に装着されるように構成されており、
前記第一の噴散板は、複数の第一のセクタを含んでおり、各々の第一のセクタが、前記第一の複数の燃料ノズルの一つのための前記第一の複数の開口の一つを有し、各々の第一のセクタは、前記第一のヘッド端室からの第一の空気流を前記第一の燃焼室に導き入れるように構成されている第一の複数の空気口を含んでおり、前記複数の第一のセクタの少なくとも二つの第一のセクタが、前記それぞれの第一の複数の空気口の間に第一の差を含んでいる、システム。
【請求項１１】
前記第一の差は、前記少なくとも二つの第一のセクタにおける前記空気口の異なる数を含んでいる、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記第一の差は、前記少なくとも二つの第一のセクタにおける前記空気口の異なる構成を含んでいる、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】
前記第一の差は、前記少なくとも二つの第一のセクタにおける前記空気口の異なる径を含んでいる、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１４】
前記第一の差は、前記少なくとも二つの第一のセクタにおける前記空気口の間の異なる距離を含んでいる、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１５】
前記第一の差は、前記少なくとも二つの第一のセクタにおける前記空気口の異なる数、前記少なくとも二つの第一のセクタにおける前記空気口の異なる構成、前記少なくとも二つの第一のセクタにおける前記空気口の異なる径、前記少なくとも二つの第一のセクタにおける前記空気口の間の異なる距離、又はこれらの任意の組み合わせを含んでいる、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第一のガス・タービン燃焼器、又は前記第一の噴散板を有するガス・タービン・エンジンを備えた請求項１０に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第一の噴散板は、前記第一のガス・タービン燃焼器の内部若しくは前記第一のガス・タービン燃焼器と第二のガス・タービン燃焼器との間、又はこれらの組み合わせにおいて、共振挙動を回避するのに役立つように構成されている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１８】
第二の複数の燃料ノズルのための第二の複数の開口を有する第二の噴散板を備えており、
前記第二の噴散板は、第二のガス・タービン燃焼器の第二のヘッド端室と第二の燃焼室との間に装着されるように構成されており、
前記第二の噴散板は、複数の第二のセクタを含んでおり、各々の第二のセクタが、前記第二の複数の燃料ノズルの一つのための前記第二の複数の開口の一つを有し、各々の第二のセクタは、前記第二のヘッド端室からの第二の空気流を前記第二の燃焼室に導き入れるように構成されている第二の複数の空気口を含んでおり、前記複数の第二のセクタの少なくとも二つの第二のセクタが、前記それぞれの第二の複数の空気口の間に第二の差を含んでいる、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１９】
第一の空気流を第一の噴散板を通して第一のヘッド端室から第一の燃焼器へ送るステップであって、前記第一のヘッド端室は、第一の複数の燃料ノズルを有しており、前記第一の噴散板は、前記第一の燃焼室と前記第一のヘッド端室との間に配設されており、前記第一の噴散板は、前記第一の複数の燃料ノズルのための第一の複数の開口を有しており、前記第一の噴散板は、前記第一の空気流を前記第一の燃焼室に流入させるように構成されている第一の複数の空気口を含んでいる、第一の空気流を送るステップと、
第二の空気流を第二の噴散板を通して第二のヘッド端室から第二の燃焼器へ送るステップであって、前記第二のヘッド端室は、第二の複数の燃料ノズルを有しており、前記第二の噴散板は、前記第二の燃焼室と前記第二のヘッド端室との間に配設されており、前記第二の噴散板は、前記第二の複数の燃料ノズルのための第二の複数の開口を有しており、前記第二の噴散板は、前記第二の空気流を前記第二の燃焼室に流入させるように構成されている第二の複数の空気口を含んでいる、第二の空気流を送るステップと、
前記第二の噴散板の前記第二の複数の空気口に対する前記第一の噴散板における前記第一の複数の空気口の差を介して共振挙動の可能性を減少させるステップと
を備えた方法。
【請求項２０】
前記差は、前記第二の複数の空気口に対する前記第一の複数の空気口における空気口の異なる数、前記第二の複数の空気口に対する前記第一の複数の空気口における空気口の異なる幾何学的構成、前記第二の複数の空気口に対する前記第一の複数の空気口における空気口の異なる径、前記第二の複数の空気口に対する前記第一の複数の空気口における隣り合った空気口の間の異なる距離、又はこれらの組み合わせを含んでいる、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本書に開示される主題は一般的には、ガス・タービン・システムに関し、さらに具体的には、ガス・タービン・システムの隣り合った燃焼器における燃焼ダイナミクス（combustion dynamics）に伴う共振挙動を減少させるシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス・タービン・システムは一般的には、圧縮機区画、燃焼器区画、及びタービン区画を有する少なくとも一つのガス・タービン・エンジンを含んでいる。燃焼器区画は、燃料ノズルを有する１又は複数の燃焼器（例えば燃焼缶）を有することができ、燃料ノズルは各々の燃焼器において燃料及び空気を噴射して混合するのに役立つ。各々の燃焼器が、燃料と空気との混合物を燃焼させる燃焼室を有し、これによりタービン区画の１又は複数のタービン段を駆動する熱燃焼ガスを生成する。各々の燃焼器において、不安定な火炎とシステム音響特性との間の関係によって多様な燃焼ダイナミクスが生ずる場合があり、これらの燃焼ダイナミクスは、熱ガス経路（例えば燃焼器の燃焼室を含み、タービン区画の各段を通る経路）における動的圧力変動を一般に伴う。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
後に議論されるように、熱ガス経路における動的圧力変動を最小にしてガス・タービン・システムにおける共振挙動を回避し、これにより振動及び応力を最小にしてガス・タービン・システムの寿命を延ばすことが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
以下、本来請求される発明と同範囲の幾つかの実施形態についてまとめる。これらの実施形態は請求される発明の範囲を制限するものではなく、発明の可能な形態の簡単な要約を提供するのみとする。実際に、発明は多様な形態を包含することができ、これらの形態は以下に述べる実施形態と類似していても異なっていてもよい。
【０００５】
第一の実施形態では、システムが、第一の燃焼室と、第一の複数の燃料ノズルを有する第一のヘッド端と、第一の噴散板（effusion plate）とを有する第一の燃焼器を含んでいる。第一の噴散板は、第一の燃焼室と第一のヘッド端室との間に配設されている。第一の噴散板は、第一の複数の燃料ノズルのための第一の複数の開口を有し、第一の噴散板は、空気流を第一の燃焼室に流入させるように構成されている第一の複数の開口を有している。このシステムは、第二の燃焼室と、第二の複数の燃料ノズルを有する第二のヘッド端と、第二の噴散板とを有する第二の燃焼器を含んでいる。第二の噴散板は、第二の燃焼室と第二のヘッド端室との間に配設されており、第二の複数の燃料ノズルのための第二の複数の開口を有している。第二の噴散板は、空気流を第二の燃焼室に流入させるように構成されている第二の複数の空気口を含んでおり、第一の噴散板の第一の複数の空気口が、第二の噴散板の第二の複数の空気口に対して差を有するようにしている。
【０００６】
第二の実施形態では、システムが、第一の複数の燃料ノズルのための第一の複数の開口を有する第一の噴散板を含んでいる。第一の噴散板は、第一のガス・タービン燃焼器の第一のヘッド端室と第一の燃焼室との間に装着されるように構成されている。第一の噴散板は、複数の第一のセクタを含んでいる。各々の第一のセクタが、第一の複数の燃料ノズルの一つのための第一の複数の開口の一つを有し、各々の第一のセクタは、第一のヘッド端室からの第一の空気流を第一の燃焼室に導き入れるように構成されている第一の複数の空気口を含んでいる。加えて、複数の第一のセクタの少なくとも二つの第一のセクタが、それぞれの第一の複数の空気口の間に第一の差を含んでいる。
【０００７】
第三の実施形態では、方法が、第一の空気流を第一の噴散板を通して第一のヘッド端室から第一の燃焼器へ送るステップを含んでいる。第一のヘッド端室は、第一の複数の燃料ノズルを有し、第一の噴散板は、第一の燃焼室と第一のヘッド端室との間に配設されている。第一の噴散板は、第一の複数の燃料ノズルのための第一の複数の開口を有し、第一の噴散板は、第一の空気流を第一の燃焼室に流入させるように構成されている第一の複数の空気口を含んでいる。この方法はまた、第二の空気流を第二の噴散板を通して第二のヘッド端室から第二の燃焼器へ送るステップを含んでいる。第二のヘッド端室は、第二の複数の燃料ノズルを有し、第二の噴散板は、第二の燃焼室と第二のヘッド端室との間に配設されている。第二の噴散板は、第二の複数の燃料ノズルのための第二の複数の開口を有し、第二の噴散板は、第二の空気流を第二の燃焼室に流入させるように構成されている第二の複数の空気口を含んでいる。この方法はまた、第二の噴散板の第二の複数の空気口に対する第一の噴散板の第一の複数の空気口における差を介して共振挙動の可能性を減少させるステップを含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明のこれらの特徴、観点及び利点、並びに他の特徴、観点及び利点は、添付図面を参照して以下の詳細な説明を読むとさらに十分に理解されよう。図面全体にわたり、類似の参照符号は類似の部材を表わす。
【図１】燃焼ダイナミクスに伴う共振挙動を回避するのに役立つ噴散孔パターンを有する噴散板が各々設けられた複数の燃焼器を有するガス・タービン・システムの一実施形態の概略図である。
【図２】噴散孔パターンを有する噴散板が設けられた図１の燃焼器の一つの一実施形態の断面図である。
【図３】図１のガス・タービン・システムの一実施形態の概略図であって、燃焼ダイナミクスに伴う共振挙動を回避するのに役立つように噴散板（例えば噴散孔パターン）が各燃焼器間で相違しているような噴散板が各々設けられた複数の燃焼器を示す図である。
【図４】図３の噴散板の一実施形態の正面図（例えば下流面）であって、第一の組織的噴散孔パターンで分散された複数の空気口（例えばエフュージョン冷却口）を示す図である。
【図５】図３の噴散板の一実施形態の正面図（例えば下流面）であって、図４とは異なる第二の組織的噴散孔パターンで分散された複数の空気口（例えばエフュージョン冷却口）を示す図である。
【図６】図３の噴散板の一実施形態の正面図（例えば下流面）であって、各セクタ間で共通の構成を有する第三の組織的噴散孔パターンで分散された複数の空気口（例えばエフュージョン冷却口）を有する多セクタ噴散板を示す図である。
【図７】図３の噴散板の一実施形態の正面図（例えば下流面）であって、各セクタ間で第一の交互型構成を有する第四の組織的噴散孔パターンで分散された複数の空気口（例えばエフュージョン冷却口）を有する多セクタ噴散板を示す図である。
【図８】図３の噴散板の一実施形態の正面図（例えば下流面）であって、各セクタ間で第二の交互型構成を有する第五の組織的噴散孔パターンで分散された複数の空気口（例えばエフュージョン冷却口）を有する多セクタ噴散板を示す図である。
【図９】図３の噴散板の一実施形態の正面図（例えば下流面）であって、各セクタ間で第三の交互型構成を有する第六の組織的噴散孔パターンで分散された複数の空気口（例えばエフュージョン冷却口）を有する多セクタ・噴散板を示す図である。
【図１０】図３の噴散板の一実施形態の正面図（例えば下流面）であって、各セクタ間で第四の交互型構成を有する第七の組織的噴散孔パターンで分散された複数の空気口（例えばエフュージョン冷却口）を有する多セクタ噴散板を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の１又は複数の特定の実施形態について説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を掲げる試みにおいて、実際の具現化形態の全ての特徴が本明細書に記載されている訳ではない。任意のかかる実際の具現化形態の開発時には、あらゆる工学プロジェクト又は設計プロジェクトと同様に、具現化形態毎に異なり得るシステム関連の制約及び業務関連の制約の遵守のような開発者の特定の目標を達成するために多数の特定具現化形態向け決定を下さなければならないことを認められたい。また、かかる開発の試みは複雑であり時間も掛かるが、それでも本開示の利益を享受する当業者にとっては設計、製造及び製品化の通常業務的な作業であることを認められたい。
【００１０】
本発明の様々な実施形態の要素を提示するときに、単数不定冠詞、定冠詞、「該」、「前記」等の用語は、１又は複数の当該要素が存在することを意味するものとする。また「備えている（comprising）」、「含んでいる（including）」及び「有している（having）」等の用語は内包的であるものとし、また所載の要素以外に付加的な要素が存在し得ることを意味するものとする。
【００１１】
以降で詳細に議論されるように、開示される実施形態は、ガス・タービン・システムの内部の１又は複数の噴散板に付設される孔の１又は複数のパターンを用いて圧力ゆらぎを減少させ且つ／又は共振挙動を回避することに関するものである。例えば、噴散孔パターンは、各噴散板間で相違していてよく、従って各燃焼器間で相違していてよい。さらに他の例によれば、噴散孔パターンは、各燃焼器間で相違しつつ、各々の燃焼器の各々の噴散板において各部分（例えば各セクタ）間で相違していてもよい。各々の異なる噴散板（又は孔パターン）が、燃焼器の音響応答を変化させるのに役立ち得る。従って、相違した孔パターンは、各燃焼器間で、また各々の燃焼器の内部で生ずる燃焼ダイナミクス（例えば圧力ゆらぎ又は脈動）に伴う共振挙動の展開を回避するのに役立つ。認められるように、燃焼ダイナミクス（例えば圧力ゆらぎ又は脈動）の振動数が熱ガス経路の構成要素の固有振動数に近付く又は一致すると、構成要素は共振挙動を呈する場合があり、このことが原因となって振動が増大し、応力が増大して、構成要素に潜在的な損傷を与え得る。これらの構成要素としては、燃焼器の構成要素（例えば燃料ノズル、燃焼器ライナ、燃焼器尾筒、タービン翼、タービン・シュラウド、タービン・ノズル、タービン・シール、タービン軸受け、排気管、及びセンサ等）が挙げられる。従って、開示される実施形態は、相違した孔パターンを燃焼器の噴散板に用いて、各燃焼器間で、また幾つかの実施形態では各々の燃焼器の内部で圧力脈動（例えば燃焼ダイナミクス）の振動数を相違させるのに役立つ。この態様で、燃焼ダイナミクスの相違は、燃焼器の間でのあらゆる干渉性を破るのに役立ち、これにより共振挙動の可能性を減少させる。例えば、相違した噴散板（例えば相違した孔パターン）は、ガス・タービン・システムの隣り合った燃焼器の音響応答の間に位相差を導入することにより、隣り合った燃焼器の間のあらゆる同相及び干渉関係を破るのに役立つ。さらに明確に述べると、各々の噴散板が、各々の燃焼器の入口境界条件（例えば燃焼室に導き入れられる混合気の内部の空気の濃度及び／又は分布）を制御するように構成されているので、隣り合った燃焼器の入口境界条件が異なるものになる。各々の燃焼器毎に入口境界条件を調整変更（modify）すると、ガス・タービン・システムの内部の全ての燃焼器の音響応答の間に差（例えば位相差）を生成することができる。
【００１２】
以降でさらに詳細に議論されるように、開示される実施形態は、異なる孔パターンの複数の空気口（例えばエフュージョン冷却口）を有するガス・タービン・システムの内部の複数の調整変更された噴散板に関するものである。ここでの議論はオキシダント及び／又は冷却材として空気を参照するが、開示される実施形態はオキシダント及び／又は冷却材として空気に限定されず、従って、開示される実施形態は酸素、空気、酸素に富んだ空気、酸素を減少させた空気、又はこれらの任意の組み合わせに同等に適用可能である。幾つかの実施形態では、噴散板は、例えば空気口同士の間の距離、空気口のパターン若しくは構成、空気口のサイズ、空気口の形状、空気口の位置、又はこれらの組み合わせのような空気口の様々な物理学的特性を変化させることにより調整変更される。幾つかの実施形態では、噴散板は１又は複数のセクタを有し、空気口の様々な物理学的特性（例えば空気口同士の間の距離、空気口のパターン若しくは構成、空気口のサイズ、空気口の形状、空気口の位置、又はこれらの組み合わせ）を各セクタ間で変化させることにより調整変更される。空気口の物理学的特性を変化させると、各々の燃焼器毎に入口境界条件が調整変更され、次に、隣り合った燃焼器の音響応答の間に位相差が導入される。具体的には、調整変更された噴散板での空気口の物理学的特性は、隣り合った燃焼器が入口境界条件に対する類似した音響応答を有することのないように交互の燃焼器毎に変化させられ得る。
【００１３】
以上を念頭に置いて述べると、図１は、各噴散孔パターン１３の複数の噴散板１１を有するガス・タービン・システム１０の一実施形態のブロック図を示し、各パターン１３（例えば構成、サイズ、間隔、及び位置等）は、ガス・タービン・システム１０において共振挙動を回避するのに役立つように相違している。ガス・タービン・システム１０は、圧縮機１２と、噴散板１１を設けた１又は複数の燃焼器１４と、タービン１６とを含んでいる。図示の実施形態では、タービン燃焼器１４は各々、液体燃料、気体燃料及び／又は配合燃料をそれぞれの燃焼室１９に送り込む少なくとも一つずつの燃料ノズル１８を含んでいる。幾つかの実施形態では、各々のタービン燃焼器１４は、２、３、４、５、６、７、８、又はさらに多い燃料ノズル１８のように多数の燃料ノズル１８を有し得る。具体的には、燃料ノズル１８は燃焼キャップ・アセンブリ（図２に示すようなもの）を貫通しており、燃料を燃焼室１９に送り届ける。また、各々の燃焼キャップ・アセンブリが、燃料ノズル１８を支持する１又は複数の燃料ノズル受けを有する噴散板１１を含んでおり、燃料ノズル１８及び噴散板１１が燃料及び空気を燃焼室１９に導き入れるようにしている。
【００１４】
タービン燃焼器１４は、圧縮された空気と燃料との混合物（例えば混合気）に燃焼室１９の内部で点火して混合気を燃焼させ、次いで、得られた圧縮された熱燃焼ガス２４（例えば排気）をタービン１６に通す。タービン１６の内部のタービン翼がガス・タービン・システム１０のシャフト２６に結合されており、シャフト２６もまたタービン・システム１０の全体にわたり他の幾つかの構成要素に結合され得る。燃焼ガス２４がタービン１６のタービン翼に衝突しながら翼の間を流れるのに伴って、タービン１６は駆動されて回転し、シャフト２６を回転させる。最終的に、燃焼ガス２４は排気出口２８を介してタービン・システム１０を出る。さらに、図示の実施形態では、シャフト２６は負荷３０に結合されており、負荷３０はシャフト２６の回転を介して動力を与えられる。負荷３０は、発電機、飛行機のプロペラ、又は他の負荷のようにタービン・システム１０のトルクを介して動力を発生する任意の適当な装置であってよい。
【００１５】
ガス・タービン・システム１０の圧縮機１２は圧縮機翼を含んでいる。圧縮機１２の内部の圧縮機翼はシャフト２６に結合されて、前述のようにシャフト２６がタービン１６によって駆動されて回転するのに伴って回転する。圧縮機翼が圧縮機１２の内部で回転するのに伴って、圧縮機１２は空気吸込口３２から受け取った空気（又は任意の適当なオキシダント）を圧縮して、圧縮空気３４を生成する。次いで、圧縮空気３４は燃焼器１４の燃料ノズル１８に供給される。上で述べたように、燃料ノズル１８は圧縮空気３４と燃料とを混合して、燃焼、例えば燃料２０を浪費したり過剰な放出を招いたりしないように燃料をさらに完全に燃やす燃焼に適した混合気比を生成する。以下の議論では、燃焼器１４の軸方向又は軸４２（例えば長手軸）、燃焼器１４の半径方向又は軸４４、及び燃焼器１４の円周方向又は軸４６を参照する場合がある。
【００１６】
図２は、噴散孔パターン１３の噴散板１１を有する図１の燃焼器１４の一実施形態の断面図である。燃焼器１４は、ヘッド端５０と、端カバー５２と、噴散板１１を有する燃焼器キャップ・アセンブリ５４と、燃焼室１９とを含んでいる。燃焼器１４のヘッド端５０は、端カバー５２と燃焼器キャップ・アセンブリ５４との間のヘッド端室５１において燃料ノズル１８を全体的に支持して封入している。燃焼器キャップ・アセンブリ５４は、空気及び燃料のための噴射位置としての役割も果たしつつ燃焼室１９からヘッド端室５１を全体的に分離している。燃料ノズル１８は、燃料、空気、及び時に他の流体を燃焼室１９へ送る。さらに、噴散板１１は、当該噴散板１１を同時に冷却（例えばエフュージョン冷却）しつつヘッド端室５１からの空気を燃焼室１９に通す噴散孔パターン１３を有する。燃焼器１４は、燃焼室１９の周り及び燃焼器１４の軸４２の周りに円周方向に延在する１又は複数の壁を有し、ガス・タービン・システム１０の回転軸（例えばシャフト２６）の周りに円周方向に隔設構成で配設された複数の燃焼器１４の一つを全体的に代表している。幾つかの実施形態では、噴散板１１（例えば噴散孔パターン１３）が各燃焼器１４間で相違していてもよいし、且つ／又は噴散板１１が各々の板１４の各セクタ間で相違していてもよい。噴散板１１の相違は、以降で詳細に議論されるように、燃焼ダイナミクスが各燃焼器間で異なる（例えば振動数、位相、及び振幅等）ように複数の燃焼器１４において燃焼ダイナミクスを変化させるのに役立つ。この態様で、噴散板１１の相違は、熱ガス経路の様々な構成要素（例えばタービン翼、タービン・シュラウド、タービン・ノズル、排気構成要素、燃焼器尾筒、及び燃焼器ライナ等）のようにガス・タービン・システム１０におけるあらゆる共振挙動を回避するのに役立つ。
【００１７】
図示の実施形態では、１又は複数の燃料ノズル１８がヘッド端５２に取り付けられて、燃焼器キャップ・アセンブリ５４を通って燃焼室１９まで貫通している。例えば、燃焼器キャップ・アセンブリ５４は、１又は複数の燃料ノズル１８を受け入れて、各々の燃料ノズル１８の支持を与えることができる。燃焼器キャップ・アセンブリ５４は燃料ノズル１８の下流端に配設されており、これにより、タービン燃焼器１４の内部の燃焼室１９の燃焼室から燃料ノズル１８を分離している。図示の実施形態では、燃料ノズル１８は６個の燃料ノズルを含んでいる。さらに明確に述べると、燃料ノズル１８は、１個の中央燃料ノズルと、該中央燃料ノズルの周りに配設された５個の周辺燃料ノズルとを含んでいる。但し、他の実施形態では、各々の燃焼器１４が、周辺燃料ノズルが中央燃料ノズルを包囲した状態で又は中央燃料ノズルを全く設けずに、他の数（例えば１から１０又はさらに多数）の燃料ノズル１９を含んでいてもよい。また、各々の燃料ノズル１８が噴散板１１を通して燃焼室１９まで導かれている。
【００１８】
各々の燃料ノズル１８が、圧縮空気と燃料との混合を容易にして、混合物を燃焼器キャップ・アセンブリ５４を通して燃焼室１９に導き入れる。次いで、この混合気は燃焼室１９の主燃焼帯６２において燃焼することができ、これにより圧縮された熱排ガスを生成する。これらの圧縮排ガスはタービン１６の内部の翼の回転を駆動する。各々の燃焼器１４が、中間的流路又は流空間６４を画定するように内壁（例えば燃焼器ライナ６０）の周囲に円周方向に配設された外壁（例えば流れスリーブ５８）を含んでおり、燃焼器ライナ６０は燃焼室１９の周囲に円周方向に延在している。内壁及び／又は外壁はまた、タービン１６の初段へ向けて全体的に収束する尾筒６６を含み得る。ライナ６０は、燃焼室１９に直接面して露出している燃焼器１４の内面を画定している。流れスリーブ５８は複数の穿孔６１を含んでおり、これらの穿孔６１がインピンジメント（impingement）冷却の目的のためにライナ６０及び尾筒６６に空気を衝突させつつ空気流６７を圧縮機排出部６８から流路６４に導き入れる。次いで、流路６４は空気流６７をヘッド端５０へ向けて上流方向に（例えば熱燃焼ガスの下流方向６９に対して）導き、空気流６７がライナ６０をさらに冷却した後に、ヘッド端室５１を通り、燃料ノズル１８を通り、燃焼器キャップ・アセンブリ５４の噴散板１１を通って燃焼室１９に流入するようにしている。
【００１９】
具体的には、燃焼器キャップ・アセンブリ５４の噴散板１１は、燃焼器キャップ・アセンブリ５４の外面７２（例えば下流面又は熱面）を画定し得る。噴散板１１は、燃焼室１９の上流端及び燃料ノズル１８の下流端に、すなわち熱燃焼ガスの下流方向６９に対して燃焼室１９の上流端及び燃料ノズル１８の下流端に配置される。燃焼器キャップ・アセンブリ５４の噴散板１１は、例えば形状が円形であってよく、１又は複数の燃料ノズル１８を円環状開口（例えば燃料ノズル口）７４に貫通させることができる。噴散板１１は、当該噴散板１１にわたり分散された空気口７６（例えば１０個から１０００個の空気口）の噴散孔パターン１３を外面７２に有している。幾つかの実施形態では、噴散孔パターン１３は、噴散板１１において燃料ノズル口の周りのスペースに形成される。幾つかの実施形態では、噴散板１１は、燃料ノズル口と、関連する燃料ノズル１８との間に如何なる断絶又は障壁もない単一の板又は単体構造であってよい。この場合にも、各々の噴散板１１が、相異なる噴散孔パターン１３（例えば構成、サイズ、間隔、及び位置等）の空気口７６を有することができ、これにより各々の燃焼器１４において入口境界条件を相違させるのに役立って、複数の燃焼器１４の間で燃焼ダイナミクスに関連するあらゆる共振挙動を回避する。
【００２０】
他の実施形態では、噴散板１１は、「扇形」又は「楔形」構成を有する複数のセクタを含んでいる。かかる実施形態では、噴散板１１の各々のセクタに相異なる噴散孔パターン１３が形成され得る。例えば、噴散板１１は、燃料ノズル１８が中央燃料ノズルの周囲に円周方向に構成された状態で５個の周辺セクタを含むことができ、ここで噴散孔パターン１３は交互型であるか又は他の方法で各セクタ間で相違している。さらに他の例によれば、噴散板１１は他の数（例えば２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はさらに多い数）のセクタを含んでいてよく、ここで噴散孔パターン１３は交互型であるか又は他の方法で各セクタ間で相違している。この場合にも、噴散板１１の各々のセクタが１又は複数の燃料ノズル１８を含んでいてよく、各々の噴散孔パターン１３が、異なるサイズ、間隔、位置、構成、形状、又はこれらの任意の組み合わせの空気孔を含んでいてよい。
【００２１】
上述のように、各々の燃料ノズル１８は、圧縮空気と燃料との混合物を噴散板１１を通して燃焼器１４の燃焼室１９に導き入れる。具体的には、噴散板１１は、図４から図１０の各実施形態を参照して以降であらためて議論されるように、噴散孔パターン１３を画定する複数の空気口７６（例えばエフュージョン冷却口）を含み得る。空気口７６は、燃料ノズル１８からの空気及び燃料と混合するように空気を燃焼室１９に導き入れつつ、空気（又は他の流体）で噴散板１１をエフュージョン冷却することを可能にする。認められるように、噴散板１１の孔７６からの空気は、燃焼室１９での空気の濃度を調節するのに役立ち、これにより燃焼室１９での空燃比を調節する。噴散孔パターン１３（例えば孔７６のサイズ、間隔、個数、形状、位置、及び構成等）を変化させることにより、噴散板１１は、燃焼室１９の内部での空気の濃度（従って空燃比）を増減させるのに役立ち得る。噴散孔パターン１３はまた、空気の混合、分布、空気の侵徹、空気の速度、又はこれらの任意の組み合わせを調節することができ、これにより燃焼室１９での燃料及び空気の燃焼を制御するのに役立つ。噴散孔パターン１３はまた、燃焼室１９での燃焼ダイナミクス（例えば圧力ゆらぎの振動数）を調節しつつ、噴散板１１を通って燃焼室１９に流入する空気の音響特性を調節することができる。換言すると、噴散板１１、特に孔７６の噴散孔パターン１３を相違させて、各々の燃焼器１４における入口境界条件を調節することができ、これにより各々の燃焼器１４における燃焼ダイナミクスを変化させるのに役立ち、さらに具体的には、燃焼ダイナミクスを各燃焼器１４間で相違させるのに役立つ。例えば、噴散孔パターン１３における相違は、各燃焼器１４間で燃焼ダイナミクスにおける干渉を減少させること及び燃焼ダイナミクスの位相をずらすことに役立ち、これによりあらゆる共振挙動を回避するのに役立つ。
【００２２】
図３は、隣り合った燃焼器１４の噴散板１１が噴散孔パターン１３に差を有してあらゆる共振挙動を回避するのに役立つように、噴散板１１を各々設けた複数の燃焼器１４を有するガス・タービン・システム１０の一実施形態を示す。具体的には、図３は、図１の線３−３に沿って見たガス・タービン・システム１０の断面図である。図示の実施形態では、ガス・タービン・システム１０は、タービン１６に結合された８個の燃焼器１４を含んでいる。しかしながら、他の実施形態では、ガス・タービン・システム１０は、任意の数の燃焼器１４（例えば２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、又はさらに多い燃焼器）を含んでいる。各々の燃焼器１４が、燃料を燃焼室１９に送り込む１又は複数の燃料ノズル１８（例えば１、２、３、４、５、６、又はさらに多い）を含んでいる。具体的には、燃料ノズル１８は噴散板１１の１又は複数の燃料ノズル口７４を貫通しており、圧縮空気と燃料との混合物を燃焼室１９に導き入れる。上述のように、混合気の燃焼は燃焼室１９の内部で生じ、得られる燃焼ガス２４が下流方向６９に尾筒６６を通ってタービン１６に流入し、タービン１６の翼を回転させる。
【００２３】
具体的には、各々の燃焼器１４は幾何学的形状及び構築が類似していてよいが、燃焼器１４の少なくとも幾つかの間で噴散板１１に差を有している。例えば、幾つかの実施形態では、第一の燃焼器７０の内部の燃焼室１９の幾何学的形状は、第二の燃焼器７１の内部の燃焼室１９の幾何学的形状と類似していてよい。実際に、開示されている相違が噴散板１１に存在しない場合には、類似の幾何学的形状を有する燃焼室１９についての入口境界条件（例えば燃焼室１９に導かれる混合気の内部の空気の濃度）は同じになって、第一の燃焼器７０と第二の燃焼器７１との間に類似の音響応答及び強い同相干渉を招く場合がある。しかしながら、開示されている実施形態では、ガス・タービン・システム１０の内部の幾つかの燃焼器１４が、ガス・タービン・システム１０の内部の燃焼器１４の音響応答を調整変更するように構成されている調整変更された噴散板１１を含んでいる。調整変更された噴散板１１は、異なる燃焼器１４の音響応答の間に位相差を導入することにより、隣り合った燃焼器１４の間の強い同相及び干渉関係を破る。例えば、第一及び第二の燃焼器７０及び７１は、異なる噴散孔パターン１３の異なる噴散板１１を有することができ、これにより第一の燃焼器７０と第二の燃焼器７１との間の強い同相及び干渉関係を破るのに役立つ。同様に、他の燃焼器１４は、異なる噴散孔パターン１３の異なる噴散板１１を有し得る。幾つかの実施形態では、システム１０は、任意の交互型構成、不揃いの構成、又は組織的構成として複数の燃焼器１４の間で異なる噴散孔パターン１３を有する２、３、４、５、６、７、８、９、１０又はさらに多い異なる噴散板１１を含み得る。
【００２４】
繰り返すと、各噴散板１１間（及び各燃焼器１４間）での噴散孔パターン１３の差は、空気口７６のサイズ（例えば径）、空気口７６の角度（例えば０度から９０度）、空気口７６の形状、隣り合った空気口７６の間の間隔、空気口７６の位置、空気口７６の数（例えば１０から１０００）、構成若しくは幾何学的パターン、又はこれらの任意の組み合わせを含み得る。例えば、空気口７６の径は、５ミクロンから５ｍｍまで、１０ミクロンから２．５ｍｍまで、２０ミクロンから１０００ミクロンまで、３０から５００ミクロンまで、４０から２５０ミクロンまで、又は５０から１００ミクロンまでにわたり得る。空気口７６の径はまた、各々の噴散板１１において且つ／又は各噴散板１１間で任意の数のサイズ（例えば１から１００のサイズ）を含んでいてもよい。例えば、各々の噴散板が異なるサイズの空気口７６を含んでいてよい。空気口７６の角度もまた、各々の噴散板１１において且つ／又は各噴散板１１間で任意の数の角度（例えば１から１００の角度）を含んでいてよい。空気口７６の角度は、噴散板１１の平面に対して約１０度、２０度、３０度、４０度、５０度、６０度、７０度、８０度、若しくは９０度、又はこれらの任意の組み合わせの角度を含み得る。空気口７６の形状もまた、各々の噴散板１１において且つ／又は各噴散板１１間で任意の数の形状（例えば１から１００の形状）を含み得る。空気口７６の形状は、円形、長円形、矩形、方形、三角形、六角形、Ｘ字形、Ｖ字形、又はこれらの任意の組み合わせである形状を含み得る。空気口７６同士の間の間隔もまた、各々の噴散板１１において且つ／又は各噴散板１１間で任意の数の間隔（例えば１から１００の間隔）を含み得る。間隔は、約１ｍｍと５ｃｍとの間にわたり得る。空気口７６の位置もまた、各々の噴散板１１において且つ／又は各噴散板１１間で任意の数の位置（例えば１から１００の半径方向位置及び／又は１から１００の円周方向位置）を含み得る。空気口７６の数もまた、各噴散板１１間で約１から５０００まで、１０から２０００まで、２０から１０００まで、３０から５００まで、４０から２５０まで、又は５０から１００までの空気口７６にわたり得る。空気口７６の幾何学的パターンもまた、各噴散板１１間で相違していてよく、且つ／又は各々の噴散板１１が任意の数の幾何学的パターンを有し得る。幾何学的パターンは、半径方向４４列を成す空気口７６、円周方向４６列（例えば環形状構成）を成す空気口７６、半径方向４４及び／若しくは円周方向４６において互い違い構成を成す空気口７６、不揃いの配置を成す空気口７６、又は各々の噴散板１１の平面に沿った空気口７６の他の任意の幾何学的構成を含み得る。このように、幾何学的パターンは、様々な不揃いのパターン（例えば非一様パターン）及び／又は組織的パターン（例えば一様パターン）を含み得る。この場合にも、噴散孔パターン１３との用語は、以上で議論され及び以下でさらに詳細に議論される置換の全てを網羅するものとする。
【００２５】
図４は、組織的噴散孔パターン１３で分散された複数の空気口７６（例えばエフュージョン冷却口）を有する図３の噴散板の一実施形態の正面図（例えば下流面）である。具体的には、図４は、図３の線４−４に沿って見た第一の燃焼器７０の噴散板１１の分解組立図である。上述のように、第一の燃焼器７０は第二の燃焼器７１に隣接している。また、第一の燃焼器７０の噴散板１１は、第二の燃焼器７１の調整変更された噴散板１１とは異なっている。
【００２６】
図示の実施形態では、噴散板１１は、例えば約１００から５０００の空気口７６のように複数の空気口７６を含んでいる。一実施形態では、噴散板１１を通して合計で約１０００の空気口７６が存在していてよい。加えて、各々の空気口７６が、約５ミルと２００ミルとの間、約１０ミルと１００ミルとの間、又は約２０ミルと４０ミルとの間の径７９を有し得る。例えば、各々の空気口７６は、径が少なくとも約２０ミル、３０ミル、４０ミル、５０ミル、６０ミル、７０ミル、８０ミル、９０ミル、又は１００ミル未満であってよい。さらに、空気口７６同士の間の距離は第一の距離９６であってよく、約１０ミルと４００ミルとの間、約２０ミルと２００ミルとの間、又は約４０ミルと８０ミルとの間にあってよい。
【００２７】
空気口７６は、流体（例えば空気流）を噴散板１１に通して、板１１のエフュージョン冷却を提供しつつ燃焼室１９の燃焼過程を助けることができる。このように、空気口７６は、後面８４（例えば上流面）から軸方向に板１１を通って外面７２まで延在し得る。さらに、空気口７６は、噴散板１１の外面７２に対して傾斜していてもよい。例えば、空気口７６は、外面７２に対して約９０度、８０度、７０度、６０度、５０度、４０度、３０度、２０度、１５度、１０度、及び／又は５度の角度で流体を空気口７６から外へ通過させることができる。もう一つの実施形態では、空気口７６は、外面７２に対して近似的に約４５度未満の角度で配置され得る。代替的には、各々の空気口７６は、外面７２に対して約２０度から７０度の角度で配置され得る。さらに、空気口７６は、平行若しくは非平行、収束、又は発散の何れであってもよい。一実施形態では、空気口７６は燃料ノズル１８へ向けて収束していてよい。
【００２８】
図５は、異なる噴散孔パターン１３で分散された複数の空気口７６（例えばエフュージョン冷却口）を有する図３の調整変更された噴散板１１の一実施形態の正面図（例えば下流面）である。具体的には、図５は、図３の線５−５に沿って見た第二の燃焼器７１の噴散板１１の分解組立図である。上述のように、第一の燃焼器７０は第二の燃焼器７１に隣接している。また、第一の燃焼器７０の噴散板１１は第二の燃焼器７１の調整変更された噴散板１１と異なっている。
【００２９】
図示の実施形態では、調整変更された噴散板１１は、例えば約１００から５０００の空気口７６のような複数の空気口７６を含んでいる。一実施形態では、噴散板１１を通して合計で約１０００の空気口７６が存在していてよい。加えて、各々の空気口７６が、約５ミルと２００ミルとの間、約１０ミルと１００ミルとの間、又は約２０ミルと４０ミルとの間の径７９を有し得る。具体的には、図５の調整変更された噴散板１１の空気口７６のサイズ（例えば径７９）は、図４の噴散板１１の空気口７６のサイズ（例えば径７９）と異なっていてよい。例えば、図示の実施形態では、図５の調整変更された噴散板１１の空気口７６の径７９は、図４の噴散板１１の空気口７６の径７９よりも小さい（例えば図４の噴散板１１の空気口７６の径７９の約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、又は９０％）。例えば、図５の調整変更された噴散板１１の各々の空気口７６は、径が少なくとも約１０ミル、１５ミル、２０ミル、２５ミル、３０ミル、３５ミル、４０ミル、４５ミル、又は５０ミル未満であってよい。
【００３０】
さらに、空気口７６同士の間の距離は第二の距離９８であってよく、約２ミルと４００ミルとの間、約２０ミルと２００ミルとの間、又は約４０ミルと８０ミルとの間にあってよい。図示の実施形態では、図４の空気口７６同士の間の第一の距離９６は、図５の空気口７６同士の間の第二の距離９８よりも小さい（例えば第二の距離９８の約１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％、７０％、８０％、又は９０％）。例えば、第二の距離９８が約１０ミルと４００ミルとの間、約２０ミルと２００ミルとの間、又は約４００ミルと８０ミルとの間にあるならば、第一の距離９６は約５ミルと２００ミルとの間、約１０ミルと１００ミルとの間、又は約２０ミルと４０ミルとの間にある。他の実施形態では、図５の調整変更された噴散板１１は、空気口７６同士の間に不揃いの距離を有するように構成されてもよい。さらに他の実施形態では、図４及び図５の空気口７６同士の間の距離９６と距離９８との差は約５％から５００％まで、約１０％から４００％まで、約２０％から３００％まで、約３０％から２００％まで、約４０％から１００％まで、又は約５０％から９０％までで異なっていてよく、又は実際の距離として約５ミルから５００ミルまで、約１０ミルから４００ミルまで、約２０ミルから３００ミルまで、約３０ミルから２００ミルまで、又は約４０ミルから１００ミルまでで異なっていてよい。
【００３１】
図６は、各セクタ７７に分散された複数の空気口７６を有する噴散板１１の正面図（例えば下流面）であって、ここでは各々のセクタ７７が燃料ノズル口７４を含んでいる。図示の実施形態では、各々のセクタ７７が、燃料ノズル口７４の周囲に延在する空気口７６の１又は複数の環構成として画定され得る空気口７６の幾何学的構成又はパターンを有している。集合的に、噴散板１１は空気口７６の多環構成、例えば５個のセクタ７７に対応して五環構成を成す空気口７６を有すると記述され得る。
【００３２】
上述のように、燃焼器キャップ・アセンブリ５４の噴散板１１は、円環形状であってよく、１又は複数の燃料ノズル１８を燃料ノズル口７４に貫通させることができる。幾つかの実施形態では、各々の燃料ノズル口７４は、当該燃料ノズル口７４が燃焼器１４の軸４２（例えば中心軸）の周りに円周方向に構成されるように、中央燃料ノズル口７８から半径方向に発散する異なるセクタ７７に配設されている。具体的には、特定のセクタ７７に配設された空気口７６は、燃焼室１９の入口境界条件（例えば圧縮空気と燃料との混合物の内部の空気の濃度）を統御することができ、このようにして燃焼室１９の内部に生ずる燃焼過程に影響を有することができる。具体的には、特定のセクタ７７に配設される空気口７６は、ガス・タービン・システム１０の内部の隣り合った燃焼器１４が異なる音響応答を有するように、燃焼室１９の音響応答に影響するように構成される。このようなものとして、噴散板１１は、ガス・タービン・システム１０の隣り合った燃焼器１４の間での共振挙動を破るように構成されている。加えて、１又は複数のセクタ７７を有する噴散板１１は、特定の燃焼室１９の内部の共振挙動を破るように構成されていてよい。
【００３３】
噴散板１１は、燃料ノズル１８が当該噴散板１１を貫通するのに伴い燃料ノズル１８を流れる圧縮空気と燃料との混合物と流体（例えば空気）が接触することを可能にする複数の空気口７６（例えばエフュージョン冷却口）を含み得る。幾つかの実施形態では、空気口７６は、燃焼室１９に送り届けられる圧縮空気と燃料との混合物の内部の空気の量に影響する場合があり、これにより燃焼ダイナミクス及び燃焼時に発生される熱圧縮排ガスの量に影響する。このようなものとして、空気口７６は、燃焼室１９において生ずる燃焼過程に対する入口境界条件（例えば空気流）を間接的に制御することができる。さらに、隣り合った燃焼器１４（例えば隣り合った燃焼室１９）の噴散板１１を調整変更することにより、例えば隣り合った燃焼器１４の間に延在する火炎伝播管（crossfire tube）を介して隣り合った燃焼室１９において生ずる燃焼過程を間接的に調整変更することができる。
【００３４】
図６に示すように、噴散板１１は、例えば約１００から５０００の空気口７６のような複数の空気口７６を含んでいる。セクタ７７の各々が、約２０から１０００の空気口７６を含み得る。例えば、セクタ７７の各々は、少なくとも約５０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、又は９００の空気口７６を含み得る。一実施形態では、燃焼器アセンブリ５４の噴散板１１を通して合計で約１０００の空気口７６が存在していてよい。加えて、各々の空気口７６が、約５ミルと２００ミルとの間、約１０ミルと１００ミルとの間、又は約２０ミルと４０ミルとの間の径７９を有し得る。例えば、各々の空気口７６は、径が少なくとも約２０ミル、３０ミル、４０ミル、５０ミル、６０ミル、７０ミル、８０ミル、９０ミル、又は１００ミル未満であってよい。一実施形態では、各々のセクタ７７が少なくとも約１００の空気口を含んでいてよく、各々の空気口は、径が少なくとも約１００ミル未満である。
【００３５】
上述のように、空気口７６は、流体（例えば空気流）をセクタ７７に通して、特定のセクタ７７に対応する燃焼室１９の燃焼過程を助けることができる。このように、空気口７６は、後面８４（例えば上流面）から軸方向にセクタ７７を通って噴散板１１の外面７２を出るまで延在し得る。さらに、空気口７６は、セクタ７７の各々の外面７２に対して傾斜していてもよい。例えば、空気口７６は、外面７２に対して約９０度、８０度、７０度、６０度、５０度、４０度、３０度、２０度、１５度、１０度、及び／又は５度の角度で流体を空気口７６から外へ通過させることができる。もう一つの実施形態では、空気口７６は、外面７２に対して近似的に約４５度未満の角度で配置され得る。代替的には、各々の空気口７６は、外面７２に対して約２０度と７０度との間の角度で配置され得る。さらに、空気口７６は、平行若しくは非平行、収束、又は発散の何れであってもよい。一実施形態では、空気口７６は燃料ノズル１８へ向けて収束していてよい。幾つかの実施形態では、第一のセクタ８０は、第二のセクタ８２とは異なる角度で流体を空気口７６から外へ通過させることができる。さらに他の実施形態では、第一のセクタ８０は、第二のセクタ８２とは異なる態様で配置された空気口７６を有し得る。
【００３６】
以降であらためて議論されるように、幾つかの実施形態では、空気口の物理学的特性７６を変化させて噴散板１１を調整変更してもよい。幾つかの実施形態では、空気口７６は、不揃いのパターン（例えば非一様パターン）又は組織的パターン（例えば一様なパターン）で噴散板１１に分散され得る。例えば、図６の図示の実施形態では、空気口７６は、燃料ノズル口７４の周囲に同心状に組織的パターンを成して構成されている。他の実施形態では、噴散板１１における空気口７６のサイズ（例えば径７９）を調整変更してもよい。さらに他の実施形態では、噴散板１１における各々の空気口７６の間の距離を調整変更してもよい。実際に、噴散板１１を変数の異なる組み合わせ（例えばサイズと距離、サイズと構成、距離と構成、及び距離とサイズと構成等）で調整変更してもよい。具体的には、調整変更された空気口７６は、圧縮空気と燃料との混合物に対する空気流のように燃焼室１９への入口境界条件を制御することにより燃焼室１９における燃焼過程に影響し得る。実際に、特定のセクタ７７に配設された空気口７６は、燃焼室１９に隣接する燃焼室１９が異なる音響応答を有するように、燃焼室１９の入口境界を制御するように構成される。このようなものとして、噴散板１１は、隣り合った燃焼室１９の間での共振挙動を破るように構成される。
【００３７】
図７は、隣り合ったセクタ７７が異なる構成の空気口７６を有するように各セクタ７７に分散された複数の空気口７６（例えばエフュージョン冷却口）を有する調整変更された噴散板１１を示す。上述のように、各々の燃料ノズル口７４は、当該燃料ノズル口７４が燃焼器１４の軸４２（例えば中心軸）の周りに円環状に構成されるように、中央燃料ノズル口７８から半径方向に発散する異なるセクタ７７に配設されている。図示の実施形態では、調整変更された噴散板１１は、空気口７６の異なる組織的構成、例えば各セクタ７７間で交互型構成を有する隣り合ったセクタ７７を示している。例えば、第一のセクタ８０は、燃料ノズル口７４の周りに同心状に構成（例えば環形状構成）された複数の空気口７６を有している。加えて、第二のセクタ８２は第一のセクタ８０に隣接しており、中央燃料ノズル口７８から半径方向に線形に構成（例えば複数の半径方向列を成す空気口７６を有する半径方向列構成）された複数の空気口７６を有している。他の実施形態では、調整変更された噴散板１１は、異なる構成の空気口７６を有する各々のセクタ７７を含み得る。他の実施形態では、調整変更された噴散板１１は、市松パターン、不揃いのパターン、水平線型パターン、スカラップ型（scalloped）パターン、及び段型（tiered）パターン等のような他の構成パターンを含み得る。実際に、調整変更された噴散板１１は、第一のセクタ８０と第二のセクタ８２と（例えば互いに隣接する任意の二つのセクタ７７）が異なる構成の空気口７６を有するように、任意の構成形式を包含し得る。
【００３８】
上述のように、様々なセクタ７７に配設された空気口７６は、燃焼室１９への入口境界条件（例えば空気流）を制御し、このようなものとして、燃焼ガスに対する燃焼室１９の音響応答に影響する。第一のセクタ８０と第二のセクタ８２との間の空気口７６の差（例えば空気口７６の相違した*構成及び／又はサイズ）が燃焼室１９の音響応答を変化させ、これらの差は集合的に、特定の燃焼器１４について噴散孔パターン１３を変化させている。このようなものとして、噴散板１１の空気口７６（すなわち他の噴散板１１とは異なる）は、個々の燃焼器１４の内部でのあらゆる共振挙動を回避するのに役立ちつつ、二つの隣り合った燃焼器１４の間でのあらゆる共振挙動を回避する。
【００３９】
図８は、二つの隣り合ったセクタ７７（例えば第一のセクタ８０及び第二のセクタ８２）が相異なるサイズの空気口７６を有するように各セクタ７７に分散された複数の空気口７６（例えばエフュージョン冷却口）を有する調整変更された噴散板１１の一実施形態を示す。換言すると、空気口７６のサイズが各セクタ７７間で交互に増減している。上述のように、各々の燃料ノズル口７４は、当該燃料ノズル口７４が燃焼器１４の軸４２（例えば中心軸）の周りに円環状に構成されるように、中央燃料ノズル口７８から半径方向に発散する異なるセクタ７７に配設されている。各々のセクタ７７が、燃料ノズル口７４の周りに分散された複数の空気口７６を有している。
【００４０】
図示の実施形態では、調整変更された噴散板１１は、相異なるサイズの空気口７６を有する第一のセクタ８０及び第二のセクタ８２を示している。例えば、第一のセクタ８０は、燃料ノズル口７４の周りに同心状に構成された第一の径９２の複数の空気口７６を有している。加えて、第二のセクタ８２は第一のセクタ８０に隣接しており、燃料ノズル口７４の周りに同心状に構成された第二の径９４の複数の空気口７６を有している。図示の実施形態では、第二の径は第一の径の２倍の大きさである。例えば、第一の径９２が約５ミルと２００ミルとの間、約１０ミルと１００ミルとの間、又は約２０ミルと４０ミルとの間にあるならば、第二の径９４は約１０ミルと４００ミルとの間、約２０ミルと２００ミルとの間、又は約４０ミルと８０ミルとの間にある。他の実施形態では、調整変更された噴散板１１は、各々のセクタ７７毎に異なるサイズの空気口７６を有するように構成されていてもよい。さらに他の実施形態では、空気口７６同士の間のサイズの差は、３倍大きい、４倍大きい、５倍大きい、及び６倍大きい等であってよい。
【００４１】
上述のように、セクタ７７に配設された異なるサイズの空気口７６は、燃焼室１９への入口境界条件（例えば空気流）を制御するのに役立ち、このようなものとして、燃焼ガスに対する燃焼室１９の音響応答に影響する。第一のセクタ８０と第二のセクタ８２との間の空気口７６の差（例えば空気口７６の相違したサイズ）は、燃焼室１９の音響応答を変化させる。このようなものとして、噴散板１１の空気口７６は、特定の燃焼器１４の内部での共振挙動を回避するのに役立ちつつ、二つの隣り合った燃焼器１４の間での共振挙動を回避するのに役立つ。
【００４２】
図９は、二つの隣り合ったセクタ７７（例えば第一のセクタ８０及び第二のセクタ８２）の空気口７６同士の間の距離が異なるようにして各セクタ７７に分散された複数の空気口７６（例えばエフュージョン冷却口）を有する調整変更された噴散板１１を示す。上述のように、各々の燃料ノズル口７４は、当該燃料ノズル口７４が燃焼器１４の軸４２（例えば中心軸）の周りに円環状に構成されるように、中央燃料ノズル口７８から半径方向に発散する異なるセクタ７７に配設されている。各々のセクタ７７が、燃料ノズル口７４の周りに分散された複数の空気口７６を有している。
【００４３】
図示の実施形態では、調整変更された噴散板１１は、空気口７６同士の間に相異なる距離を有する第一のセクタ８０及び第二のセクタ８２を示している。例えば、第一のセクタ８０は、空気口７６同士の間の距離が第一の距離９６となるように、中央燃料ノズル口７８から線形に半径方向に構成された複数の空気口７６を有している。加えて、第二のセクタ８２は第一のセクタ８０に隣接しており、空気口７６同士の間の距離が第二の距離９８となるように、中央燃料ノズル口７８から線形に半径方向に構成された複数の空気口７６を有している。図示の実施形態では、第一の距離９６は第二の距離９８の２倍大きい。例えば、第一の距離９６が約１０ミルと４００ミルとの間、約２０ミルと２００ミルとの間、又は約４００ミルと８０ミルとの間にあるならば、第二の距離９８は、約５ミルと２００ミルとの間、約１０ミルと１００ミルとの間、又は約２０ミルと４０ミルとの間にある。他の実施形態では、調整変更された噴散板１１は、各々のセクタ７７において空気口７６同士の間に不揃いの距離を有するように構成されていてもよい。さらに他の実施形態では、空気口７６同士の間の距離の差は、３倍大きい、４倍大きい、５倍大きい、及び６倍大きい等であってよい。
【００４４】
上述のように、様々なセクタ７７に配設された空気口７６は、燃焼室１９への入口境界条件（例えば空気流）を制御するのに役立ち、このようなものとして、燃焼ガスに対する燃焼室１９の音響応答に影響する。第一のセクタ８０と第二のセクタ８２との間の空気口７６の差（例えば空気口７６同士の間の相違した距離）は、燃焼室１９の音響応答を変化させる。このようなものとして、噴散板１１の空気口７６は、特定の燃焼器１４の内部でのあらゆる共振挙動を回避するのに役立ちつつ、二つの隣り合った燃焼器１４の間でのあらゆる共振挙動を回避するのに役立つ。
【００４５】
図１０は、二つの隣り合ったセクタ７７（例えば第一のセクタ８０及び第二のセクタ８２）における空気口７６の構成及びサイズが異なるように各セクタ７７に分散された複数の空気口７６（例えばエフュージョン冷却口）を有する調整変更された噴散板１１を示す。上述のように、各々の燃料ノズル口７４は、当該燃料ノズル口７４が燃焼器１４の軸４２（例えば中心軸）の周りに円環状に構成されるように、中央燃料ノズル口７８から半径方向に発散する異なるセクタ７７に配設されている。各々のセクタ７７が、燃料ノズル口７４の周りに分散された複数の空気口７６を有している。
【００４６】
図示の実施形態では、調整変更された噴散板１１は、相異なる構成及び相異なるサイズの空気口７６を有する第一のセクタ８０及び第二のセクタ８２を示している。例えば、第一のセクタ８０は、第一の径９２を有し中央燃料ノズル口７８から線形に半径方向に構成された（例えば半径方向列構成）複数の空気口７６を含んでいる。加えて、第二のセクタ８２は、第二の径９４を有し燃料ノズル口７４の周りに同心状に構成された（例えば環形状構成）複数の空気口７６を含んでいる。他の実施形態では、調整変更された噴散板１１を変数の異なる組み合わせ（例えばサイズと距離、サイズと構成、距離と構成、及び距離とサイズと構成等）で調整変更してもよい。
【００４７】
開示される実施形態の技術的効果は、ガス・タービン・システム１０の内部の調整変更された噴散板１１のためのシステム及び方法を含んでいる。噴散板１１は、隣り合った燃焼器１４の間の強い同相及び干渉関係を破ることにより、ガス・タービン１０の内部の各々の燃焼室１９の音響応答を調整変更するように構成されている。さらに明確に述べると、噴散板１１は、例えば空気口７６同士の間の距離、空気口７６の幾何学的パターン若しくは構成、空気口７６のサイズ、又はこれらの組み合わせのような空気口７６の様々な物理学的特性を変化させることにより調整変更される。かかる実施形態では、空気口７６の物理学的特性を変化させると各々の燃焼室１９についての入口境界条件が調整変更され、次に、隣り合った燃焼器１４の音響応答の間に位相差が導入される。噴散板１１についてセクタ７７を用いる幾つかの実施形態では、隣り合った燃焼器１４が入口境界条件に対する類似した音響応答を有しないように、空気口の物理学的特性７６を交互セクタ７７毎に変化させてもよい。
【００４８】
この書面の記載は、最適な態様を含めて発明を開示し、また任意の装置又はシステムを製造して利用すること及び任意の組み込まれた方法を実行することを含めてあらゆる当業者が発明を実施することを可能にするように実例を用いている。特許付与可能な発明の範囲は特許請求の範囲によって画定されており、当業者に想到される他の実例を含み得る。かかる他の実例は、特許請求の範囲の書字言語に相違しない構造要素を有する場合、又は特許請求の範囲の書字言語と非実質的な相違を有する等価な構造要素を含む場合には、特許請求の範囲内にあるものとする。
【符号の説明】
【００４９】
１０：ガス・タービン・システム
１１：噴散板
１２：圧縮機
１３：噴散孔パターン
１４：燃焼器
１６：タービン
１８：燃料ノズル
１９：燃焼室
２４：熱燃焼ガス
２６：シャフト
２８：排気出口
３０：負荷
３２：空気吸込口
３４：圧縮空気
４２：長手軸
４４：半径方向軸
４６：円周方向軸
５０：ヘッド端
５１：ヘッド端室
５２：端カバー
５４：燃焼器キャップ・アセンブリ
５８：流れスリーブ
６０：燃焼器ライナ
６１：穿孔
６２：主燃焼帯
６４：中間的流路
６６：尾筒
６７：空気流
６８：圧縮機排出部
６９：下流方向
７０：第一の燃焼器
７１：第二の燃焼器
７２：外面
７４：燃料ノズル口
７６：空気口
７７：セクタ
７８：中央燃料ノズル口
７９：径
８０：第一のセクタ
８２：第二のセクタ
８４：後面
９２：第一の径
９４：第二の径
９６：第一の距離
９８：第二の距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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