(57)【要約】【課題】ガスタービンエンジン内の燃焼器の中に複数の流体を噴射する。【解決手段】システムは、燃料とＯ2およびＯ2混合物などの酸化剤を燃焼するように構成されたガスタービン燃焼器を含む。システムはまた、ガスタービン燃焼器の中に配置された流線形のペグを含む。流線形のペグは、ガスタービン燃焼器の中に第１の流体を送るように構成された第１の流路と、ガスタービン燃焼器の中に第２の流体を送るように構成された第２の流路とを含む。第１の流体と第２の流体は互いに別々のものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料と酸化剤を燃焼するように構成されたガスタービン燃焼器と、
前記ガスタービン燃焼器に配置された流線形のペグであって、前記ガスタービン燃焼器の中に第１の流体を送るように構成された第１の流路、および前記ガスタービン燃焼器の中に前記第１の流体とは別の第２の流体を送るように構成された第２の流路を備える流線形のペグとを備えるシステム。
【請求項２】
前記流線形のペグがエーロフォイル形の断面を備える請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記流線形のペグが、前記ガスタービン燃焼器のケーシング位置、前記ガスタービン燃焼器の燃料ノズル位置、またはそれらの任意の組合せに配置される請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記ガスタービン燃焼器に配置された複数の流線形のペグを備える請求項１記載のシステム。
【請求項５】
前記ガスタービン燃焼器を取り囲み、前記第１および第２の通路に結合して配置されたマニホールドであって、前記第１および第２の通路に前記第１および第２の流体を送るように構成されているマニホールドを備える請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記マニホールドが、前記第１の流体を送るように構成された第１のマニホールドと、前記第２の流体を送るように構成された第２のマニホールドとを備える請求項５記載のシステム。
【請求項７】
前記流線形のペグに配置され、前記第１の通路に結合された第１のオリフィスと、前記流線形のペグに配置され、前記第２の通路に結合された第２のオリフィスとを備える請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記第１の流体が非酸化剤および非燃料の流体を含み、前記第２の流体が燃料を含み、前記第１の通路が前記第２の通路の上流に配置されている請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記第１の流体が蒸気を含み、前記第２の流体が燃料を含む請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１の流体が窒素を含み、前記第２の流体が燃料を含む請求項８記載のシステム。
【請求項１１】
前記ガスタービン燃焼器を有するガスタービンエンジンを備える請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
前記流線形のペグの前後軸が、前記ガスタービン燃焼器の軸方向の軸線に対して全体的に平行である請求項１記載のシステム。
【請求項１３】
前記流線形のペグに配置され、前記ガスタービン燃焼器の中に第３の流体を送るように構成された第３の通路であって、前記第１の流体と、前記第２の流体と、前記第３の流体とが互いに別々のものである第３の通路を備える請求項１記載のシステム。
【請求項１４】
第１のオリフィスを介してガスタービン燃焼器の中に第１の流体を送るように構成された第１の流路と、第２のオリフィスを介して前記ガスタービン燃焼器の中に前記第１の流体とは別の第２の流体を送るように構成された第２の流路とを備える流線形のペグを備えるシステム。
【請求項１５】
前記第１の通路が前記第１の流体を供給するための第１のマニホールドに結合され、前記第２の通路が前記第２の流体を供給するための第２のマニホールドに結合される請求項１４記載のシステム。
【請求項１６】
前記流線形のペグが、前記ガスタービン燃焼器の流れスリーブ上に配置され、前記流れスリーブおよび燃焼器ライナによって形成された環状部の中に少なくとも部分的に延在する請求項１４記載のシステム。
【請求項１７】
前記流線形のペグが、前記環状部を貫通して延在し、前記流れスリーブおよび前記ガスタービン燃焼器の前記燃焼器ライナの両方に結合される請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
流線形のペグに配置された第１の流路を使用して、ガスタービン燃焼器の中に第１の流体を噴射するステップと、
前記流線形のペグに配置された第２の流路を使用して、前記ガスタービン燃焼器の中に前記第１の流体とは別の第２の流体を噴射するステップとを含む方法。
【請求項１９】
前記流線形のペグの外側面上に配置された複数の第１のオリフィスを通して前記第１の流体を噴射するステップであって、前記第１の流体が非酸化剤および非燃料の流体を含むステップと、
前記流線形のペグの前記外側面上に配置された複数の第２のオリフィスを通して前記第２の流体を噴射するステップであって、前記第２の流体が燃料を含み、前記複数の第１のオリフィスが、前記複数の第２のオリフィスの上流に配置されているステップとを含む請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記流線形のペグから下流の伴流領域の伴流を、前記ガスタービン燃焼器の流体経路に沿って低減するステップであって、
前記流体を第１の流れと第２の流れに分割するステップと、
前記第１および第２の流れと、前記伴流領域に噴射された前記第１および第２の流体を空気力学的に混ぜ合わせるステップとを含むステップを含む請求項１９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される主題は、流体噴射システムに関し、より具体的には、ガスタービンエンジン内の燃焼器の中に複数の流体を噴射する構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
さまざまな燃焼システムが、熱ガスを生成するための、燃料とＯ2およびＯ2の混合物などの酸化剤を燃焼させる燃焼室を含む。例えば、ガスタービンエンジンには、圧縮機から圧縮空気を受け取って、圧縮空気の中に燃料を（時には他の流体とともに）噴射し、高温の燃焼ガスを生成してタービンエンジンを駆動するように構成された１つまたは複数の燃焼室が含まれ得る。各燃焼室は、１つまたは複数の燃料ノズル、燃焼器ライナの内部の燃焼ゾーン、燃焼器ライナを取り囲む流れスリーブ、およびガス遷移ダクトを含んでよい。圧縮機からの圧縮空気は、燃焼器ライナと流れスリーブの間の間隙を通って燃焼ゾーンに流れ込む。残念ながら、圧縮空気が間隙を通るとき効率が低下する可能性があり、それによってガスタービンエンジンの性能に悪影響がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１１／０２３９６５３号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
元々特許請求された発明の範囲に相応する特定の実施形態が以下に要約される。これらの実施形態は、特許請求された発明の範囲を限定するように意図されたものではなく、単に本発明の可能な形態の概要を提供するように意図されている。実際、本発明は、以下で説明される実施形態と類似の、または異なる、さまざまな形態を包含し得る。
【０００５】
第１の実施形態では、システムは、燃料と酸化剤を燃焼するように構成されたガスタービン燃焼器を含む。システムは、ガスタービン燃焼器の中に配置された流線形のペグを含む。流線形のペグは、ガスタービン燃焼器の中に第１の流体を送るように構成された第１の流路と、ガスタービン燃焼器の中に第２の流体を送るように構成された第２の流路とを含む。第１の流体と第２の流体は互いに別々のものである。
【０００６】
第２の実施形態では、システムには、第１のオリフィスを介してガスタービン燃焼器の中に第１の流体を送るように構成された第１の流路と、第２のオリフィスを介してガスタービン燃焼器の中に第２の流体を送るように構成された第２の流路とを含む流線形のペグが含まれる。第１の流体と第２の流体は互いに別々のものである。
【０００７】
第３の実施形態では、方法は、流線形のペグに配置された第１の流路を使用してガスタービン燃焼器の中に第１の流体を噴射するステップと、流線形のペグに配置された第２の流路を使用してガスタービン燃焼器の中に第２の流体を噴射するステップとを含む。第１の流体と第２の流体は互いに別々のものである。
【０００８】
本発明の、これらおよび他の特徴、態様、および利点は、添付図面を参照しながら以下の詳細な説明を解読すれば一層よく理解されるはずであり、各図面を通じて、同じ符号は同じ部品を表す。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】燃焼器を有するタービンシステムの一実施形態のブロック図である。
【図２】流線形のペグの位置を示す、燃焼器の一実施形態の側断面図である。
【図３】燃焼器の内部の複数の流線形のペグの配置を示す、燃焼器ケーシングの一実施形態の斜視図である。
【図４】流線形のペグの内部のマニホールドおよび流路の配置を示す、流線形のペグの一実施形態の、図５のライン４−４で示される部分的断面図である。
【図５】流線形のペグの内部の流路およびオリフィスの配置を示す、図４のライン５−５で示される流線形のペグの一実施形態の部分的端断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の１つまたは複数の特定の実施形態を以下で説明する。これらの実施形態の簡潔な説明を提供するために、本明細書は、実際の実装形態の特徴のすべてを説明しているわけではなくてよい。何らかの工学プロジェクトまたは設計プロジェクトのような、何らかのこのような実際の実装形態の開発では、開発者の特定の目標を達成するためには、実装形態ごとに変化する可能性のあるシステム関連および業務関連の制約の順守など、多数の実装時固有の判断を下さなければならないことを理解されたい。そのうえ、このような開発努力は、複雑かつ時間のかかることであるが、それにもかかわらず、本開示の利益を有する当業者については、設計、組立て、製造の型通りの仕事になるはずであることを理解されたい。
【００１１】
本発明のさまざまな実施形態の要素を導入するとき、冠詞「ａ（１つの）」、「ａｎ（１つの）」、「ｔｈｅ（その）」、および「ｓａｉｄ（前記）」は、その要素の１つまたは複数を意味するように意図される。用語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える、含む）」、「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」、および「ｈａｖｉｎｇ（有する）」は、包括的であるように意図され、列挙された要素以外にさらなる要素があり得ることを意味する。
【００１２】
以下で詳細に論じられるように、開示される実施形態は、単一構造体を利用して燃焼システムの中に複数の流体を導入するためのシステムおよび方法を提供する。一実施形態では、この構造体は、燃料ノズルの空気流の中に２つ以上の流体を噴射するために、燃焼器ライナと、流れスリーブの間、および／またはガスタービン燃焼器の燃焼器ケーシングまたは燃焼器のキャップの間に使用されてよい。空気流の中に複数の流体を噴射するのに単一構造体を利用すると、燃焼器ライナと流れスリーブの間のスペースで使用される構造体の合計数が減少し得る。空気流の中に突出する構造体の数が減少すれば、淀み点、渦、および乱流の他の形態などの流れの不連続が低減し得る。特定の実施形態では、この構造体は、流線形のペグ（例えばエーロフォイル）でよく、これは、流線形のペグから下流の伴流領域の伴流を低減することにより、均一の空気流を保つのに役立ち得る。ペグの流線形の形状は、エーロフォイルの形状でよく、これにより、前縁を使用して空気流を２つの流れに分割し、次いで、流線形のペグの後縁で、２つの流れを層流のやり方で再結合することができる。流線形のペグは、燃焼器ライナと流れスリーブの間の間隙の中に配置されるとき、流れスリーブに結合され、間隙の中に少なくとも部分的に延在してよい。さらに、流線形のペグは、間隙の全体の長さを拡張し得て、それによって流れスリーブと燃焼器ライナの間の構造的支持をもたらす。
【００１３】
特定の実施形態では、流線形のペグは、１つの上流の流路および１つの下流の流路など、少なくとも２つの流路を含んでよい。各流路は、流線形のペグの外側面上の少なくとも１つのオリフィスに接続してよい。例えば、流線形のペグは、燃焼器ライナと流れスリーブ間に配置されたとき、プレ燃焼空気流の中に燃料および蒸気を噴射してよい。しかし、蒸気の代わりに、窒素などの追加の非酸化剤／非燃料の流体が噴射されてもよい。流線形のペグの、上流のオリフィスおよび対応する流路が、蒸気、窒素、または別の非酸化剤／非燃料の流体（例えば液体またはガス）を噴射してよく、下流の流路および対応するオリフィスが、空気流の中に燃料を噴射してよい。非酸化剤／非燃料の流体を付加すると、ガスタービンを通る質量流量速度が増加し得て、それによって電力出力が増加する。さらに、非酸化剤／非燃料の流体は、燃料噴射の上流の構成要素を保護するための不燃性のシールドを生成し得て、保炎およびフラッシュバックを防止する。
【００１４】
この機構は、燃料が燃焼器の内部で偶発的に上流に移動する場合、または燃料が圧縮空気と十分に混合されずに燃料リッチポケットをもたらす場合に起こる可能性がある、保炎およびフラッシュバックの可能性を防止するのに役立ち得る。均一の空気流を保つための流線形の形状（例えばエーロフォイル）を用いると、燃料リッチポケットを成長させる可能性がある停滞ゾーンの形成を妨げることにより、保炎およびフラッシュバックの防止にも役立ち得る。保炎およびフラッシュバックを防止すると、性能、信頼性が向上し、損傷を与える可能性のある事象の防止に役立つ。単一の流線形の構造体に複数の流体噴射位置を組み合わせると、それだけではないが、ガスタービンエンジン信頼性の向上、圧力降下の低減、保炎および／またはフラッシュバックの可能性の低下など、性能上の利点がもたらされ得る。さらに、複数の流体を噴射するのに単一の流線形の構造体を使用すると、それだけではないが、建設材料が節約されること、製造が容易になること、および据付けが容易になることなどの経済的利点がもたらされ得る。
【００１５】
図１は、タービンシステム１０の一実施形態のブロック図である。タービンシステム１０は、タービンシステム１０を駆動するのに、天然ガスおよび／または合成ガスなど、液体燃料またはガス燃料を用いてよい。示されるように、１つまたは複数の燃料ノズル１２が、供給燃料１４を取り入れ、燃料を空気と部分的に混合し、燃料と空気の混合物を燃焼器１６の中に配給してよく、ここで燃料と空気がさらに混合される。開示される実施形態で詳細に説明されるように、燃焼器１６は、燃料を噴射するため、および、燃焼器１６内の空気と燃料の予混合を良くするために空気の中に非酸化剤／非燃料の流体を時々噴射するための、少なくとも１つの流線形のペグを含んでよい。燃焼器１６の内部のチャンバの中で空気燃料混合物が燃焼することにより、高温の加圧された排気ガスが生成される。燃焼器１６は、排気ガスを、タービン１８を通して排気出口２０の方へ導く。排気ガスは、タービン１８を通るとき、タービンシステム１０の軸に沿ったシャフト２２を回転させるようにタービン翼を押し進める。図示のように、シャフト２２は、圧縮機２４を含むタービンシステム１０のさまざまな構成要素に接続される。圧縮機２４は、シャフト２２に結合されたブレードも含む。シャフト２２が回転するとき、圧縮機２４の内部のブレードも回転し、それによって吸気口２６からの空気が圧縮機２４を通って圧縮され、燃料ノズル１２および／または燃焼器１６に入る。シャフト２２は負荷２８にも接続されてよく、負荷２８は、例えば発電装置の発電機または航空機のプロペラなど、輸送手段または定置負荷でよい。負荷２８は、タービンシステム１０の回転出力によって給電され得る任意の適切な装置も含んでよい。
【００１６】
図２は、燃焼器１６の一実施形態の側断面図である。図２に示されるように、軸方向の軸線３０は、水平に延びており、シャフト２２に対して全体的に平行であると見なされる。半径方向の軸線３２は垂直に延びており、シャフト２２に対して全体的に垂直である。最後に、円周方向３４が、軸方向の軸線３０を取り巻くと考えられる。燃焼器１６は、後端３６および前端３８から成る。前端３８はタービンシステム１０の前部（または上流）の近くに配置されており、後端３６はタービンシステム１０の後部（または下流）の近くに配置されている。燃焼器１６の半径方向の最外層は燃焼器ケーシング４０であり、これが燃焼器１６の構成要素を密封し得る。ケーシング４０の各部分は、流れスリーブ４１に直接接触してよく、このことが、燃焼器１６の構成要素を冷却するのに役立つ。半径方向３２の内側へ続いて、次の構成要素は、燃焼反応を含み得る燃焼器ライナ４２である。流れスリーブ４１と燃焼器ライナ４２の間に隙間があり、環状部４４と称され得る。環状部４４は、空気流を燃焼器１６のヘッドエンド４６に導いてよい。環状部４４を通る空気流は、圧縮機２４によって生成され得る圧縮空気４８を含んでおり、燃焼器ライナ４２に沿った冷却のために用いられ得る。次いで、空気は、燃焼のために燃料と混合されてよい。圧縮空気４８は、環状部４４を通って前端３８の方へ移動するとき、ケーシングペグ位置５０に出会う。
【００１７】
ケーシングペグ位置５０には、圧縮空気４８の中に複数の流体を噴射するのに使用される少なくとも１つの流線形のペグ８２が配置されてよい。流線形のペグ８２で噴射される流体には、燃料、蒸気、窒素、または燃焼反応の前もしくは燃焼反応中に用いられる他の非酸化剤／非燃料の流体（例えば液体またはガス）が含まれてよい。次いで、空気燃料混合物は、ヘッドエンド４６で、曲がる、または方向を変えてよく、（次に後端３６に向かって移動して）燃料ノズル１２および燃料ノズルペグ位置５２の方へ進む。各燃料ノズル１２は、燃料ノズル１２の中間または内壁の内部で空気と燃料を部分的に予混合するように構成されている。流線形のペグ８２は、燃料ノズル１２の壁の内部の燃料ノズルペグ位置５２に配置されてよい。流線形のペグ８２は、空気燃料混合物５４を予混合するのに役立ち、空気燃料混合物５４は燃料ノズル１２を出る。空気燃料混合物５４は燃焼ゾーン５６に移動し、ここで燃焼反応が起こる。燃焼反応が、高温の加圧燃焼生成物５８をもたらす。次いで、燃焼生成物５８は、トランジションピース６０を通ってタービン１８（図１に示されている）へ進む。
【００１８】
ケーシングペグ位置５０で、燃焼器ケーシング４０の内面に少なくとも１つの流線形のペグ８２が貼付されてよい。同様に、少なくとも１つの流線形のペグ８２は、燃焼器１６の後端３６へさらに向かって流れスリーブ４１に結合されてよい。図３は、軸方向に単一の位置で、互いから周方向に等距離で離隔され得る、エアフォイル形の複数の流線形のペグ８２を有する一実施形態を示す。それぞれの流線形のペグ８２が、１組の第１の流体オリフィス８４および１組の第２の流体オリフィス８６を含んでよい。オリフィス８４および８６は、圧縮空気流れ４８の中に第１の流体および第２の流体を噴射してよい。例えば、第１の流体オリフィス８４（後端３６に向けて配置されている）が蒸気または他の非酸化剤／非燃料の流体を噴射してよく、第２の流体オリフィス８６（前端３８に向けて配置されている）が燃料を噴射するのに使用されてよい。示された実施形態では、２つの第１の流体オリフィス８４および２つの第２の流体オリフィス８６は、流線形のペグ８２のそれぞれの外側面上に示されている。さらなる実施形態では、任意数のオリフィスが使用されてよい。例えば、流線形のペグ８２は、３つ、４つ、５つ、または６つ以上の第１の流体オリフィス８４と、３つ、４つ、５つ、または６つ以上の第２の流体オリフィス８６とを含んでよい。さらに、実施されるとき、流線形のペグ８２は、任意数の流体に適応し得る。例えば、流線形のペグ８２は、３つまたは４つ以上の流体を噴射するように使用されてよい。
【００１９】
図３に示されるそれぞれの流線形のペグ８２は、前縁８８および後縁９０を含む。前縁８８は、流線形のペグ８２の後端３６に配置され、空気流を、乱流を生成することなく２つの流れに分離し得て、一方、後縁９０は、流線形のペグ８２の前端３８に配置され、２つの流れを、渦を生成することなく再結合し得る。しかし、他の実施形態では、圧縮空気４８の方向が、例えば燃料ノズルペグ位置５２で異なるとき、前縁８８が前端３８に配置されてよい。図３に示されるように、マニホールド９２は、燃焼器ケーシング４０の外面に貼付されてよい。マニホールド９２は、ケーシング４０の周囲に沿った軸方向の位置で、ケーシング４０の幅９４を取り囲んでよい。マニホールド９２の軸方向の位置は、流線形のペグ８２の軸方向の位置と一致してよい。マニホールド９２は、流体オリフィス８４の第１の組および流体オリフィス８６の第２の組に対する別個の流体経路を収容してよい。流線形のペグ８２およびマニホールド９２は、燃焼器ケーシング４０の部品として構成されてよく、または、別個に作製され、溶接、ろう付け、接着剤の使用、または取付けの別の方法により、ケーシング４０に取り付けられてよい。流線形のペグ８２自体は、鋳造されてよく、製作されてよく、そうでなければ構成するときの決定のように構築されてもよい。
【００２０】
図４は、流線形のペグ８２の、図３のライン４−４に沿った得られた断面図を示す。この断面図は、流線形のペグ８２、燃焼器ケーシング４０、およびマニホールド９２を通って延在する。マニホールド９２の内部には、第１の流体マニホールド１１０および第２の流体マニホールド１１２が収容され得る。第１の流体マニホールド１１０は、第１の流体通路１１４経由で第１の流体オリフィス８４に接続されてよい。第２の流体マニホールド１１２は、第２の流体通路１１６経由で第２の流体オリフィス８６に接続されてよい。一実施形態では、第１の流体マニホールド１１０、第１の流体通路１１４および、第１の流体オリフィス８４は、空気流４８の中に、蒸気、窒素、または他の非酸化剤／非燃料の流体を噴射してよく、第２の流体マニホールド１１２、第２の流体通路１１６、および第２の流体オリフィス８６は、空気流４８の中に燃料を送ってよい。第１の流体オリフィス８４および第２の流体オリフィス８６は、図４では円形の開口を有して示されているが、別の実施形態では、楕円形、正方形、長方形、またはその他の形状でもよい。図４は、円形の第１の流体オリフィス８４の代わりに、任意選択の長穴の形状１１８も示す。前述のように、流線形のペグ８２は、任意数の流体を噴射するように構成されてよく、２つの流体を供給することに限定されるわけではない。
【００２１】
図５は、流線形のペグ８２、オリフィス８４、８６、および流路１１４、１１６の、図４のライン５−５に沿った得られた断面図を示す。図５は、流線形のペグ８２の前縁８８に近づく圧縮機の空気流４８を示す。圧縮機の空気流４８と燃焼器１６の軸方向の軸線３０は、流線形のペグ８２の前後軸１３８に対して全体的に平行でよく、圧縮機の空気流４８を前縁８８に直接衝突させる。空気流４８の整列した直接衝突により、流線形のペグ８２が引き起こす流れの擾乱が低減され得る。流線形のペグ８２の長さ１４０は、前後軸１３８に沿って測定される。流線形のペグ８２の幅１４２は、最も厚いポイントで、前後軸１３８に対して垂直に測定される。図５に示された長さ１４０と幅１４２の比は、約３．５：１であるが、開示された実施形態では、幅１４２と長さ１４０の任意の比が使用されてもよい。例えば、幅１４２と長さ１４０の比は、約１．１：１から１０：１、１．５：１から５：１、または２：１から４：１の間にあってよい。
【００２２】
図５に示された実施形態では、２つの流体通路１１４および１１６は、前後軸１３８に配置されており、円形の断面を有する。しかし、流体通路１１４および１１６は、前後軸１３８から偏心して配置されてもよく、任意の断面形状を含んでもよく、さまざまなサイズでもよい。さらに、流線形のペグ８２は、２つ、３つ、４つ、または５つ以上など、任意数の流路を含んでよい。例えば、図５には、任意選択の流体通路１４４が破線で示されており、対応するオリフィス１４６も示されている。任意選択の流体通路１４４は、空気、窒素、または他の流体などの追加の流体を送るのに使用されてよい。図５の実施形態は、前後軸１３８から垂直に延在する流体オリフィス８４、８６、および１４６を示す。しかし、流体オリフィス８４、８６、および１４６は、流体通路１１４、１１６、および１４４から任意の角度で延在してよい。例えば、オリフィス８４、８６、および１４６は、前縁８８、または後縁９０の方へ延在してもよい。さらに、オリフィス８４、８６、および１４６は、流線形のペグ８２の両方の外側面の方へ延在して示されているが、他の実施形態では、流線形のペグ８２の一方の外側面の方へのみ延在してもよい。
【００２３】
上記で開示された実施形態は、タービンエンジンの燃焼器１６の内部に配置された単一の流線形のペグ８２によって燃焼システムの中に複数の流体を導入するための単一構造体の使用を示している。流線形のペグ８２は、燃焼器１６の環状部４４の空気流４８および／または燃料ノズル１２の内部の空気流の中に２つ以上の流体を噴射するのに使用されてよい。流線形のペグ８２は、環状部４４に配置されたとき、環状部４４の中に部分的に延在してよく、または環状部４４を完全に横切って延在してもよく、流れスリーブ４１と燃焼器ライナ４２の間の構造的支持を可能にする。流線形のペグ８２は、空気流の中に流体を噴射するために、少なくとも２つの通路１１４および１１６を含んでよく、それぞれの通路１１４および１１６が、流線形のペグ８２の外側面上の少なくとも１つのオリフィス８４および８６に接続してよい。流線形の形状には、均一の空気流を保って停滞ゾーンの形成を妨げることにより保炎および／またはフラッシュバックの防止を支援するためのさまざまなエーロフォイル断面が含まれてよく、燃焼器１６の信頼性が向上する。ガスタービンエンジンの信頼性向上、圧力降下の低減、ならびに保炎および／またはフラッシュバックの可能性の低下など、多数の性能上の利点があり得る。さらに、単一の流線形の構造体を使用すると、材料が節約されること、ならびに製造および組立てが容易になることなど、経済的利点がもたらされ得る。
【００２４】
この書かれた説明は、最善の様式を含めて本発明を開示するために、また、あらゆる当業者が、あらゆる装置またはシステムを製作して使用すること、ならびにあらゆる具体化された方法を実行することを含めて本発明を実施することも可能にするために、実例を用いている。本発明が特許権を受けられる範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者に想起される他の実例を含み得る。そのような他の実例は、それらが特許請求の範囲の文字通りの言葉と異ならない構造要素を有する場合、またはそれらが特許請求の範囲の文字通りの言葉との実質のない相違点を有する同等な構造要素を含む場合には、特許請求の範囲に入るように意図されている。
【符号の説明】
【００２５】
１０  タービンシステム
１２  燃料ノズル
１４  供給燃料
１６  燃焼器
１８  タービン
２０  排気出口
２２  シャフト
２４  圧縮機
２６  吸気口
２８  負荷
３０  軸方向の軸線
３２  半径方向の軸線
３４  円周方向
３６  後端
３８  前端
４０  燃焼器ケーシング
４１  流れスリーブ
４２  燃焼器ライナ
４４  環状部
４６  ヘッドエンド
４８  圧縮空気
５０  ケーシングペグ位置
５２  燃料ノズルペグ位置
５４  空気燃料混合物
５６  燃焼ゾーン
５８  燃焼生成物
６０  トランジションピース
８２  流線形のペグ
８４  第１の流体オリフィス
８６  第２の流体オリフィス
８８  前縁
９０  後縁
９２  マニホールド
９４  ケーシング４０の幅
１１０  第１の流体マニホールド
１１２  第２の流体マニホールド
１１４  第１の流体通路
１１６  第２の流体通路
１１８  長穴の形状
１３８  前後軸
１４０  流線形のペグ８２の長さ
１４２  流線形のペグ８２の幅
１４４  流体通路
１４６  オリフィス
【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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