(57)【要約】      （修正有）【課題】圧力損失を低減し、ガス発生器のコア長さを維持または短縮した燃焼器を提供する。【解決手段】燃焼器アセンブリ（５０）は、長手方向中心線に対して鋭角を成す内側ライナ（５２）および外側ライナ（５４）と、これらの間に延在するドームアセンブリ（５７）と、内側ライナ（５２）に結合され、外側ライナ（５４）およびドームアセンブリ（５７）を包囲する複数の壁を画定する隔壁アセンブリ（５６）とを含む。隔壁アセンブリ（５６）は、隔壁アセンブリ（５６）とドームアセンブリ（５７）との間にプレナム（７１）を画定する。燃料噴射器アセンブリ（７０）は、外側ケーシング（１１０）、隔壁アセンブリ（５６）、およびドームアセンブリ（５７）を通って延在する。酸化剤が、プレナム（７１）および燃料噴射器アセンブリ（７０）を通じて直列流体連通する主流路（１０５）を通じて燃焼室（６２）へと流れる。【選択図】図２
2019082315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンエンジン（１０）のための燃焼区画（２６）であって、前記燃焼区画（２６）は、半径方向、周方向、長手方向に沿って延在する長手方向中心線、ならびに、下流端（９８）に向かう順方向および上流端（９９）に向かう後方方向を画定し、前記燃焼区画（２６）は、
燃焼器アセンブリ（５０）であり、
各々、長手方向に沿って少なくとも部分的に延在し、かつ前記長手方向中心線に対して鋭角を成す内側ライナ（５２）および外側ライナ（５４）と、
前記内側ライナ（５２）と前記外側ライナ（５４）との間に延在するドームアセンブリ（５７）で、前記ドームアセンブリ（５７）、前記内側ライナ（５２）、および前記外側ライナ（５４）は共に、間に燃焼室（６２）を画定する、ドームアセンブリ（５７）と、
前記内側ライナ（５２）に結合され、概して前記外側ライナ（５４）および前記ドームアセンブリ（５７）を包囲する複数の壁（１０１、１０２、１０３、１０４）を画定する隔壁アセンブリ（５６）であり、前記隔壁アセンブリ（５６）の少なくとも一部分は、少なくとも部分的に順方向に沿って延在し、前記隔壁アセンブリ（５６）と前記ドームアセンブリ（５７）との間にプレナム（７１）を画定する、隔壁アセンブリ（５６）と
を備える、燃焼器アセンブリ（５０）と、
前記燃焼器アセンブリ（５０）を取り囲む外側ケーシング（１１０）であり、前記外側ケーシング（１１０）は、前記燃焼器アセンブリ（５０）と少なくとも部分的に同方向に延在する、外側ケーシング（１１０）と、
前記外側ケーシング（１１０）、前記隔壁アセンブリ（５６）、および前記ドームアセンブリ（５７）を通って延在する燃料噴射器アセンブリ（７０）と、
内側ケーシング（１２０）であり、前記外側ケーシング（１１０）、前記内側ケーシング（１２０）、および前記燃焼器アセンブリ（５０）は、前記燃焼室（６２）と直接流体連通する主流路（１０５）を共に画定し、前記主流路（１０５）は、少なくとも、前記内側ケーシング（１２０）、前記外側ケーシング（１１０）、および前記燃焼器アセンブリ（５０）によって画定される順方向および後方方向に沿って延在し、酸化剤が、前記プレナム（７１）および前記燃料噴射器アセンブリ（７０）を通じて直列流体連通する前記主流路（１０５）を通じて前記燃焼室（６２）へと流れる、内側ケーシング（１２０）と、
を備える、燃焼区画（２６）。
【請求項２】
内側ケーシング（１１０）に結合されている内側ケーシングフェアリング（１１５）をさらに備え、前記内側ケーシングフェアリング（１１５）は、前記内側ライナ（５２）と少なくとも部分的に同方向に延在し、前記内側ケーシングフェアリング（１１５）は、前記外側ケーシング（１１０）と前記内側ケーシング（１２０）との間からの酸化剤の流れを、前記順方向に沿って前記外側ケーシング（１１０）と前記内側ライナ（５２）との間の後方方向へと導く、請求項１に記載の燃焼区画（２６）。
【請求項３】
前記内側ケーシングフェアリング（１１５）は、前記半径方向に沿って少なくとも部分的に外側に延在する先端部（１１６）を画定し、前記先端部（１１６）は１つまたは複数の先端開口（１１７、１１８）を画定する、請求項２に記載の燃焼区画（２６）。
【請求項４】
前記内側ケーシングフェアリング（１１５）は、前記内側ライナ（５２）と前記内側ケーシングフェアリング（１１５）との間に画定された通路（１２５）へと通じて延在する複数の先端開口（１１７、１１８）の列として、前記１つまたは複数の先端開口（１１７、１１８）を画定し、前記複数の先端開口（１１７、１１８）の列は、第１の列の下流のより大きい断面積を画定する第２の列よりも小さい断面積を画定する少なくとも第１の列を画定する、請求項３に記載の燃焼区画（２６）。
【請求項５】
前記内側ケーシングフェアリング（１１５）は前記燃焼室（６２）の軸方向延在範囲の約３０％〜７０％の間に配置されたポート（１１９）を画定し、前記ポート（１１９）は、タービン区画（３１）のノズルアセンブリ（３３）に酸化剤の流れを提供する、請求項２に記載の燃焼区画（２６）。
【請求項６】
前記内側ケーシングフェアリング（１１５）とノズルアセンブリ（３３）との間に配置されるフェアリング壁（１２４）をさらに備え、前記フェアリング壁（１２４）と前記内側ケーシングフェアリング（１１５）は共に間に第３の空洞（９３）を画定し、酸化剤の流れが前記第３の空洞（９３）から前記ノズルアセンブリ（３３）に流出して冷却を提供する、請求項２に記載の燃焼区画（２６）。
【請求項７】
前記燃料噴射器アセンブリ（７０）は、前記プレナム（７１）内に前記酸化剤の流れが入る方向に向かって少なくとも部分的に延在する成形壁を画定する燃料噴射器フェアリング（７３）を備え、前記燃料噴射器フェアリング（７３）は、前記プレナム（７１）から前記燃料噴射器アセンブリ（７０）を通って前記燃焼室（６２）へと前記酸化剤の流れを案内する、請求項１に記載の燃焼区画（２６）。
【請求項８】
前記隔壁アセンブリ（５６）は、前記酸化剤の流れを、内向き半径方向から、前記外側ライナ（５４）と前記隔壁アセンブリ（５６）との間の外向き半径方向に導く成形フェアリング（１０６）を画定し、
前記成形フェアリング（１０６）は、内部に第１の空洞（１０７）を画定し、前記第１の空洞（１０７）は、前記主流路（１０５）内の前記酸化剤の流れの流れ変動の減衰を提供する、請求項１に記載の燃焼区画（２６）。
【請求項９】
前記ドームアセンブリ（５７）から前記隔壁アセンブリ（５６）まで延在するダンパ部材（１４０）をさらに備え、前記ダンパ部材（１４０）は、音響モードの減衰を提供する、請求項１に記載の燃焼区画（２６）。
【請求項１０】
前記ドームアセンブリ（５７）から前記隔壁アセンブリ（５６）に向かって延在するダンパアセンブリ（１５０）をさらに備え、前記ダンパアセンブリ（１５０）は、２つ以上の燃料噴射器アセンブリ（７０）間の円周方向構成に配置される、請求項１に記載の燃焼区画（２６）。
【請求項１１】
前記燃焼器アセンブリ（５０）は、前記外側ケーシング（１１０）および前記隔壁アセンブリ（５６）を通って前記プレナム（７１）と流体連通するように配置された１つまたは複数の共振管（１６０）をさらに備える、請求項１に記載の燃焼区画（２６）。
【請求項１２】
前記隔壁アセンブリ（５６）は、通って延在する隔壁開口（１２１）を画定し、前記隔壁開口（１２１）は、前記隔壁アセンブリ（５６）と前記ドームアセンブリ（５７）との間に画定された前記プレナム（７１）への酸化剤の流れを提供する、請求項１に記載の燃焼区画（２６）。
【請求項１３】
前記外側ケーシング（１１０）から前記燃焼器アセンブリ（５０）まで延在するマウント部材（１３０）をさらに備え、
前記マウント部材（１３０）は、前記主流路（１０５）が通って、前記ドームアセンブリ（５７）と前記隔壁アセンブリ（５６）との間に画定された前記プレナム（７１）と流体連通して延在する第１の開口（１３１）を画定する、請求項１に記載の燃焼区画（２６）。
【請求項１４】
前記隔壁アセンブリ（５６）は、前記外側ケーシング（１１０）とほぼ共方向の前方軸方向に沿って少なくとも部分的に延在する第２の壁（１０２）を画定し、複数の第２の壁開口（１３３）が、通して画定され、前記プレナム（７１）と、前記外側ケーシング（１１０）と前記隔壁アセンブリ（５６）との間の前記主流路（１０５）との間に流体連通をもたらす、請求項１に記載の燃焼区画（２６）。
【請求項１５】
前記第２の壁（１０２）は、第２の壁開口（１３３）の複数の周方向列を画定し、前記複数の周方向列は、前記酸化剤の流れの順方向に沿って増加する断面積で画定される、請求項１４に記載の燃焼区画（２６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本主題は、概して、ガスタービンエンジン燃焼器アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００２】
発電用ガスタービンエンジンなどのガスタービンエンジンは、ますます厳しい排出物規制の対象となっている。さらに、海洋または産業用ガスタービンエンジンのような多くの発電ガスタービンエンジンは、当初は航空機推進のために設計されていた航空ガスタービンエンジンから得られる。しかしながら、航空ガスタービンエンジンは、同様のまたはより大きいエネルギー出力を生成しながら、軸方向および／または径方向の寸法の減少を優先させることが多い。このように、航空ガスタービンエンジンの寸法を小さくすることは、排出物規制を満たすかまたは上回るのに必要な十分な燃料−空気混合のための流路長を短くすることなどによって、発電用ガスタービンエンジンの燃焼アセンブリに悪影響を及ぼすことがある。
【０００３】
公知の燃焼器アセンブリは、望ましくないことに、燃焼ガスの著しい圧力損失、流れの不均一性、逆流マージンの減少、または流路長、容積、および滞留時間の不足を含み、それにより性能が低下し、排出物が増加し、耐久性が低下している。そのため、圧力損失を低減しながら燃焼器の流路および予混合器の長さを増加させ、流れの均一性を可能にし、逆流マージンを改善して性能、耐久性および排出物出力を改善するガスタービンエンジンの燃焼器アセンブリが必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１７／００６７６３９号明細書
【発明の概要】
【０００５】
本発明の態様および利点は、その一部を以下の説明に記載しており、あるいはその説明から明らかになり、あるいは本発明の実施により学ぶことができる。
【０００６】
本開示は、ガスタービンエンジンのための燃焼区画に関する。燃焼区画は、燃焼器アセンブリと、外側ケーシングと、燃料噴射器アセンブリと、内側ケーシングとを含む。燃焼器アセンブリは、各々、長手方向に沿って少なくとも部分的に延在し、かつ長手方向中心線に対して鋭角を成す内側ライナおよび外側ライナを含む。燃焼器アセンブリは、内側ライナと外側ライナとの間に延在するドームアセンブリをさらに含む。ドームアセンブリ、内側ライナおよび外側ライナは、それらの間に燃焼室を画定する。燃焼器アセンブリはまた、内側ライナに結合され、概して外側ライナおよびドームアセンブリを包囲する複数の壁を画定する隔壁アセンブリをさらに含む。隔壁アセンブリの少なくとも一部分は、少なくとも部分的に順方向に沿って延在し、隔壁アセンブリとドームアセンブリとの間にプレナムを画定する。外側ケーシングは、燃焼器アセンブリを取り囲み、燃焼器アセンブリと少なくとも部分的に同方向に延在する。燃料噴射器アセンブリは、外側ケーシング、隔壁アセンブリ、およびドームアセンブリを通って延在する。内側ケーシング、外側ケーシング、および燃焼器アセンブリは、燃焼室と直接流体連通する主流路を共に画定する。主流路は、少なくとも、内側ケーシング、外側ケーシング、および燃焼器アセンブリによって画定される順方向および後方方向に沿って延在する。酸化剤が、プレナムおよび燃料噴射器アセンブリを通じて直列流体連通する主流路を通じて燃焼室へと流れる。
【０００７】
様々な実施形態において、燃焼区画は、内側ケーシングに結合された内側ケーシングフェアリングをさらに含む。内側ケーシングフェアリングは、内側ライナと少なくとも部分的に同方向に延在し、外側ケーシングと内側ケーシングとの間からの酸化剤の流れを、順方向に沿って外側ケーシングと内側ライナとの間の後方方向へと導く。一実施形態では、内側ケーシングフェアリングは、半径方向に沿って少なくとも部分的に外側に延在する先端部を画定し、先端部は１つまたは複数の先端開口を画定する。別の実施形態では、内側ケーシングフェアリングは、内側ライナと内側ケーシングフェアリングとの間に画定された通路へとそれを通じて延在する複数の先端開口列として、１つまたは複数の先端開口を画定する。先端開口の複数の列は、第１の列の下流のより大きい断面積を画定する第２の列よりも小さい断面積を画定する少なくとも第１の列を画定する。別の実施形態では、内側ケーシングフェアリングは、燃焼室の軸方向延在範囲の約３０％〜７０％の間に配置されたポートを画定する。ポートは、タービン区画のノズルアセンブリへの酸化剤の流れを提供する。
【０００８】
さらに別の実施形態では、燃焼区画は、内側ケーシングフェアリングとノズルアセンブリとの間に配置されたフェアリング壁をさらに含む。フェアリング壁および内側ケーシングフェアリングは、それらの間に第３の空洞を共に画定する。酸化剤の流れは、第３の空洞からノズルアセンブリに流出し、ノズルアセンブリを通じた冷却をもたらす。
【０００９】
燃焼区画の一実施形態では、燃料噴射器アセンブリは、酸化剤の流れがプレナム内に入る方向に少なくとも部分的に延在する成形壁を画定する燃料噴射器フェアリングを含む。燃料噴射器フェアリングは、酸化剤の流れを、プレナムから燃料噴射器アセンブリを通って燃焼室へと案内する。
【００１０】
様々な実施形態において、隔壁アセンブリは、酸化剤の流れを、内向き半径方向から、外側ライナと隔壁アセンブリとの間の外向き半径方向に導く成形フェアリングを画定する。一実施形態では、成形フェアリングは、その内部に第１の空洞を画定する。第１の空洞は、主流路内の酸化剤の流れの流れ変動の減衰を提供する。別の実施形態では、成形フェアリングの少なくとも一部は、成形フェアリングを、外側ケーシングから燃焼アセンブリへと延在するマウント部材に結合する実質的に半径方向の部分を画定する。半径方向部分は、成形フェアリング、外側ライナ、またはその両方への流れの付着を促進する。
【００１１】
さらに別の実施形態では、燃焼区画は、ドームアセンブリから隔壁アセンブリまで延在するダンパ部材をさらに含み、ダンパ部材は、音響モードの減衰を提供する。
【００１２】
さらに別の実施形態では、燃焼区画は、ドームアセンブリから隔壁アセンブリに向かって延在するダンパアセンブリをさらに含む。ダンパアセンブリは、２つ以上の燃料噴射器アセンブリ間で円周方向構成に配置される。一実施形態では、ダンパアセンブリは、ダンパアセンブリの壁内に延在する１つまたは複数のダンパ通路を画定する。ダンパ通路は、１つまたは複数の音響モードを減衰するように構成されたボリュームを画定する。
【００１３】
一実施形態では、燃焼器アセンブリは、外側ケーシングおよび隔壁アセンブリを通ってプレナムと流体連通するように配置された１つまたは複数の共振管をさらに含む。
【００１４】
さらに別の実施形態では、燃焼区画は、外側ケーシング、成形フェアリング、および少なくとも部分的に外側ライナを通って延在する付属品をさらに含む。付属品は、点火装置、センサ、またはその両方のうちの１つまたは複数を定義する。
【００１５】
別の実施形態では、隔壁アセンブリは、隔壁アセンブリを通じて延在する隔壁開口を画定する。隔壁開口は、隔壁開口を通る、隔壁アセンブリとドームアセンブリとの間に画定されるプレナムへの酸化剤の流れを提供する。
【００１６】
様々な実施形態では、燃焼区画は、外側ケーシングから燃焼アセンブリまで延在するマウント部材をさらに含む。一実施形態では、マウント部材は、主流路がそれを通じて、ドームアセンブリと隔壁アセンブリとの間に画定されたプレナムと流体連通して延在する第１の開口を画定する。
【００１７】
別の実施形態では、燃焼器アセンブリの鋭角は、長手方向中心線に対して約１０度〜約８５度である。
【００１８】
様々な実施形態では、隔壁アセンブリは、外側ケーシングに対して概ね同方向の順軸方向に少なくとも部分的に延在する第２の壁を画定する。プレナムと、外側ケーシングと隔壁アセンブリとの間の主流路との間に流体連通を提供する複数の第２の壁開口が画定される。一実施形態では、第２の壁は、第２の壁開口の複数の周方向列を画定する。複数の周方向列は、酸化剤の流れの順方向に沿って増加する断面積で画定される。
【００１９】
本発明のこれらおよび他の特徴、態様および利点は、以下の説明および添付の特許請求の範囲を参照することによってよりよく理解されるであろう。添付の図面は、本明細書に組み込まれて、本明細書の一部を構成し、本発明の実施形態を例示し、説明と共に本発明の原理を説明するのに役立つ。
【００２０】
本発明の完全かつ可能な開示は、その最良の形態を含み、当業者に向けられて、本明細書に記載されており、それは以下の添付の図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本開示の一態様による例示的な燃焼器アセンブリを組み込んだ例示的なガスタービンエンジンの概略断面図である。
【図２】図１に示す例示的なエンジンの燃焼器アセンブリの例示的な実施形態の軸方向断面図である。
【図３】図２に全体的に提示された燃焼器アセンブリの例示的な実施形態の一部分の詳細図である。
【図４】図２に全体的に提示された燃焼器アセンブリの例示的な実施形態の別の部分の詳細図である。
【図５】図２に全体的に提示された燃焼器アセンブリの例示的な実施形態の一部分の詳細な斜視図である。
【図６】図２に全体的に提示された燃焼器アセンブリの例示的な実施形態の一部分の別の詳細な斜視図である。
【図７】図２に全体的に提示された燃焼器アセンブリの例示的な実施形態の一部分のまた別の詳細な斜視図である。
【図８】図４に示すダンパアセンブリの別の斜視図および部分的な断面図である。
【００２２】
本明細書および図面における参照文字の反復的な使用は、本発明の同一または類似の造作または要素を表すように意図されている。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
ここで、本発明の実施形態を詳細に参照するが、その１つまたは複数の例が図面に示されている。各例は、本発明の限定としてではなく、本発明の例示として提示される。実際、本発明の範囲または趣旨を逸脱せずに、様々な修正および変更が本発明において可能であることは、当業者にとって明らかであろう。例えば、一実施形態の一部として図示または記載する特徴は、別の実施形態と共に用いて、さらに別の実施形態を得ることができる。したがって、本発明は、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物の範囲内にあるそのような修正および変更を包含することが意図されている。
【００２４】
本明細書で使用する場合、「第１の」、「第２の」、および「第３の」という用語は、１つの構成要素と別の構成要素とを区別するために交換可能に使用することができ、個々の構成要素の位置または重要性を示すことを意図しない。
【００２５】
「上流」および「下流」という用語は、流体経路における流体の流れに対しての相対的方向を示す。例えば、「上流」は、流体が流れてくる方向を指し、「下流」は、流体が流れていく方向を指す。
【００２６】
圧力損失を低減しながら燃焼器の流路および予混合器の長さを増加させることができ、流れの均一性を可能にし、逆流マージンを改善して性能、耐久性および排出物出力を改善する（例えば、ＣＯ排出を低減する）ガスタービンの燃焼器アセンブリの実施形態が、概して提供される。本明細書で概して提供される燃焼器アセンブリの実施形態は、減衰およびチューニング損失ならびに圧力損失を一般に低減し、燃焼器アセンブリの冷却および燃焼のために流路空気（すなわち、圧縮機出口空気）のほぼすべてを利用する傾斜燃焼器または角度付き燃焼器を含み、航空ガスタービンエンジンから得られる発電ガスタービンエンジンについて、燃焼器／ディフューザアセンブリの長さ、および全体的なガスタービンエンジン長さ、またはより具体的にはガス発生器コア長さを維持または短縮しながら、流路長を増加させる。
【００２７】
ここで図面を参照すると、図１は、本開示の様々な実施形態を組み込むことができる、本明細書で「エンジン１０」と呼ばれる例示的なガスタービンエンジン１０の概略的な部分断面側面図である。以下にガスタービンエンジンを参照してさらに説明するが、本開示はまた、海洋および産業ガスタービンエンジン、補助動力ユニット、ならびに、ターボファンのガスタービンエンジンコア、ターボジェット、ターボプロップおよびターボシャフトガスタービンエンジンを含む、ターボ機械全般に適用することもできる。
【００２８】
図１に示すように、エンジン１０は、参照目的のためにそこを通って延在する長手方向または軸方向中心線軸１２を有する。エンジン１０は、軸方向Ａと、上流端９９および下流端９８とを画定する。上流端９９は、一般に、空気がエンジン１０に入るエンジン１０の端部に対応し、下流端９８は、一般に、上流端９９の概ね反対側にある、空気がエンジン１０を出る端部に対応する。一般に、エンジン１０は、動力タービン１４の上流に配置されたガス発生器またはコアエンジン１６を含むことができる。動力タービン１４は、一般的に、システムまたはグリッドに電力を生成し供給する電気負荷装置に結合される。
【００２９】
コアエンジン１６は、一般に、環状入口２０を形成する実質的に管状の外側ケーシングを含むことができる。外側ケーシングは、直列の流れの関係にて、ブースタまたは低圧（ＬＰ）圧縮機２２、高圧（ＨＰ）圧縮機２４を有する圧縮機区画２１と、燃焼区画２６と、高圧（ＨＰ）タービン２８、低圧（ＬＰ）タービン３０および動力タービン１４を含むタービン区画３１とを囲み、または少なくとも部分的に形成する。高圧（ＨＰ）ロータシャフト３４は、ＨＰタービン２８をＨＰ圧縮機２４に駆動可能に接続する。低圧（ＬＰ）ロータシャフト３６は、ＬＰタービン３０をＬＰ圧縮機２２に駆動可能に接続する。
【００３０】
図２は、図１に示したコアエンジン１６の例示的な燃焼区画２６の断面側面図である。図２に示すように、燃焼区画２６は、各々、軸方向Ａに沿って少なくとも部分的に延在する内側ライナ５２および外側ライナ５４を有する燃焼器アセンブリ５０を含むことができる。内側ライナ５２および外側ライナ５４は各々、少なくとも部分的に軸方向中心線１２に対して鋭角１００を成して延在する。ドームアセンブリ５７が、内側ライナ５２と外側ライナ５４との間に延在する。ドームアセンブリ５７は、概して、内側ライナ５２および外側ライナ５４に結合される。燃焼室６２が、内側ライナ５２、外側ライナ５４、およびドームアセンブリ５７の間に画定される。
【００３１】
ドームアセンブリ５７は、内側ライナ５２の上流端５８と外側ライナ５４の上流端６０との間に延在している。燃焼器アセンブリ５０は、ドームアセンブリ５７の上流に配置された隔壁アセンブリ５６をさらに含む。図２に示すように、内側ライナ５２は、エンジン１０の軸方向中心線１２に対して外側ライナ５４から半径方向に離間され、それらの間にほぼ環状の燃焼室６２を画定する。他の実施形態では、内側ライナ５２および外側ライナ５４は、缶型燃焼器または缶型環状燃焼器アセンブリを画定することができ、各燃焼器アセンブリ５０は、軸方向中心線１２の周りに隣接する構成で各々画定される複数の燃焼室６２を画定する。特定の実施形態では、内側ライナ５２、外側ライナ５４、および／またはドームアセンブリ５７は、少なくとも部分的または全体的に、金属合金またはセラミックマトリックス複合材（ＣＭＣ）材料から形成されてもよい。
【００３２】
燃焼区画２６は、燃焼器アセンブリ５０を取り囲む外側ケーシング１１０をさらに含む。外側ケーシング１１０は、少なくとも部分的に軸方向Ａに沿って、かつ、軸方向中心線１２から延在する半径方向Ｒに延在する。外側ケーシング１１０は、内側ライナ５２および隔壁アセンブリ５６と概ね同方向に延在し、内側ライナ５２に結合され、外側ライナ５４およびドームアセンブリ５７を概して包囲する複数の壁を画定する。内側ケーシング１２０は、少なくとも部分的に軸方向Ａに沿って、燃焼器アセンブリ５０および外側ケーシング１１０の内側に延在する。外側ケーシング１１０および内側ケーシング１２０は各々、エンジン１０の軸方向中心線１２の周りにほぼ環状に延在する。
【００３３】
外側ケーシング１１０、内側ケーシング１２０、および燃焼器アセンブリ５０は、燃焼室６２と直接流体連通する主流路１０５を共に画定する。さらに、主流路１０５は、燃焼区画２６の上流で圧縮機区画２１と流体連通し、燃焼区画２６の燃焼室６２の下流でタービン区画３１と流体連通して延在する。矢印８２によって概略的に示される空気などの酸化剤の流れは、上流端９９から燃焼区画２６に入る。直列流れの順序において、酸化剤８２は、外側ケーシング１１０と内側ケーシング１２０との間を流れ、それらの間にプレディフューザ通路６５が画定される。
【００３４】
外側ケーシング１１０および内側ケーシング１２０は、共に、軸方向Ａに沿って、かつ少なくとも部分的に半径方向Ｒに沿って延在して、酸化剤８２の順方向の流れ（すなわち、参照のために概略的に与えられる順方向Ｆに沿ってなど、軸方向Ａに沿って、前方端部９５から後方端部９４に向かう）を、半径方向Ｒに沿った外向き方向へと、かつ、矢印８３によって概略的に示すように、軸方向Ａに沿って（すなわち、順方向Ｆとは反対の逆方向に少なくとも部分的に沿って）前方端部９５に向かって導く。酸化剤８３の逆流は、概して、燃焼器アセンブリ５０の外側ケーシング１１０と内側ライナ５２との間に画定される。酸化剤８３の逆流は、半径方向Ｒに沿って概して外向きに延在する外側ケーシング１１０によって、酸化剤８２の流れの順方向Ｆから、軸方向Ａに沿って順方向Ｆとは反対の逆方向に向かって提供される。
【００３５】
酸化剤８３の後流が、外側ケーシング１１０、内側ライナ５２の傾斜または角度付き配置および隔壁アセンブリ５６の一部分の間にさらに与えられる。隔壁アセンブリ５６は、軸方向中心線１２に対して環状に延在する複数の壁を含む。隔壁アセンブリ５６は、内側ライナ５２から延在する第１の壁１０１を含む。第１の壁１０１は、半径方向Ｒに沿って少なくとも部分的に外向きに延在する。第１の壁１０１は、さらに、内側ライナ５２から軸方向Ａに沿って前方端部９５に向かって少なくとも部分的に延在することができる。
【００３６】
第１の壁１０１は、第１の壁１０１が後方端部９４に向かってさらに配置される湾曲部１１１をさらに画定することができる。このように、隔壁アセンブリ５６の第１の壁１０１は、内側ライナ５２から前方端部９５に向かって延在し、湾曲部１１１で湾曲し、後方端部９４に向かって延在することができる。第１の壁１０１はさらに、半径方向Ｒに沿って概ね外向きに延在することができる。外側ケーシング１１０は、第１の壁１０１とほぼ同方向になって、第１の壁１０１および外側ケーシング１１０と同方向に延在する主流路１０５を画定する。このように、酸化剤８３は、一般に概して矢印８４によって与えられるように、逆方向から順方向Ｆに向かって（すなわち、軸方向Ａに沿って前方端部９５に向かう方向から後方端部９４に向かって）流れることができる。第１の壁１０１および外側ケーシング１１０によって画定される主流路１０５はさらに、半径方向Ｒに沿って外向きに延在して、それに応じて酸化剤８４をさらに配置することができる。
【００３７】
隔壁アセンブリ５６の部分は、隔壁アセンブリ５６とドームアセンブリ５７との間に画定されたプレナム７１への酸化剤８４の流れの一部分を許容するために、隔壁アセンブリ５６を貫通して延在する隔壁開口１２１を画定することができる。例えば、図２に一般的に示されているように、隔壁開口１２１は、酸化剤８４の流れの一部、矢印９２によって概略的に示される部分がプレナム７１に流れることを可能にするように、第１の壁１０１を通して画定されてもよい。一実施形態では、隔壁開口１２１は、円形、卵形もしくはレーストラック、長方形、多角形、涙滴状、またはほぼ楕円形の断面を画定する１つまたは複数の別個の開口またはオリフィスを画定する。他の実施形態では、隔壁開口１２１は、少なくとも部分的に隔壁アセンブリ５６の周りに円周方向に画定されてもよい。隔壁開口１２１は、燃焼区画２６内の酸化剤の圧力損失を緩和することができる。より具体的には、隔壁開口１２１は、プレディフューザ６５から燃焼室６２への主流路１０５に沿った酸化剤の圧力損失を緩和することができる。
【００３８】
隔壁アセンブリ５６は、第１の壁１０１に結合され、そこから延在する第２の壁１０２をさらに含むことができる。第２の壁１０２は、少なくとも部分的に、順方向Ｆに沿って後方端部９４に向かって延在する。図２に示すような様々な実施形態では、第２の壁１０２はさらに、半径方向Ｒに沿って少なくとも部分的に外向きに延在することができる。第２の壁１０２と概ね同方向に画定される外側ケーシング１１０は、第２の壁１０２と共に、概して順方向Ｆに沿った主流路１０５をさらに画定し、矢印８５で概略的に示されているように、順方向Ｆに沿って酸化剤の流れをさらに配置する。
【００３９】
隔壁アセンブリ５６は、第２の壁１０２に結合され、半径方向Ｒに沿って少なくとも部分的に内向きに延在する第３の壁１０３をさらに含むことができる。外側ケーシング１１０は、第３の壁１０３とほぼ同じ方向に延在し、それに応じて、それらの間に主流路１０５を画定する。このように、矢印８６として概略的に示される酸化剤の流れが、半径方向Ｒに沿って内向きに配置される。
【００４０】
第３の壁１０３は、概して、１つまたは複数の湾曲部を画定する成形フェアリング１０６の少なくとも一部分を画定することができる。例えば、第３の壁１０３は、半径方向Ｒに沿って内向きに第３の湾曲部１１３を画定することができ、それによって、第３の壁１０３と同方向に画定された外側ケーシング１１０およびその間に画定される主流路１０５が、半径方向Ｒに沿って内向きに配置される。
【００４１】
隔壁アセンブリ５６は、第３の壁１０３に結合され、成形フェアリング１０６の少なくとも一部分をさらに画定する第４の壁１０４をさらに画定することができる。例えば、第３の壁１０３は、そこから軸方向Ａに沿って前方端部９５に向かって後方方向（順方向Ｆと反対）に沿って延在する第４の湾曲部１１４および第４の壁部１０４を画定してもよい。様々な実施形態において、第４の壁１０４は、半径方向Ｒに沿って少なくとも部分的に外向きにさらに延在する。
【００４２】
第４の壁１０４は、外側ライナ５４に対して少なくとも部分的に同方向または平行に延在してもよく、その間に主流路１０５をさらに画定してもよい。矢印８７として概略的に示されている酸化剤の流れは、外側ケーシング１１０と、成形フェアリング１０６の第３の壁１０３の部分との間の主流路１０５から、成形フェアリング１０６の第４の壁１０４の部分と、外側ライナ５４との間の主流路１０５へと流れる。したがって、酸化剤８７は、概して半径方向内向きの方向（酸化剤８６として示されている）から、湾曲部１１４の周りで、かつ少なくとも部分的に後方方向に沿って前方端部９５に向かって流れる。共に成形フェアリング１０６を画定する第３の壁１０３および第４の壁１０４は、圧力損失を軽減するように酸化剤８６，８７，８８の流れを回転させ、それによって燃焼区画２６の効率および性能を改善することができる。
【００４３】
第４の壁１０４は、概して、第３の壁１０３、第２の壁１０２、またはその両方に向かって延在して、その間に第１の空洞１０７を画定することができる。様々な実施形態において、第１の空洞１０７は、主流路１０５から流体的に分離される。一実施形態では、第２の壁１０２、第３の壁１０３、および第４の壁１０４によって画定される空洞１０７は、主流路１０５内の流れ変動を減衰させる。
【００４４】
燃焼区画２６は、外側ケーシング１１０および燃焼器アセンブリ５０から延伸されてこれらに結合されたマウント部材１３０をさらに含むことができる。図５を参照すると、マウント部材１３０のさらなる詳細を提供する、燃焼区画２６の一実施形態の斜視図が一般に提供される。図２および図５に提供される実施形態では、マウント部材１３０は、外側ライナ５４、ドームアセンブリ５７、またはその両方に結合される。他の実施形態では、マウント部材１３０は、内側ライナ５２、ドームアセンブリ５７、またはその両方に結合される。
【００４５】
図２および図５を参照すると、マウント部材１３０は、マウント部材１３０を貫通する第１の開口１３１を画定し、酸化剤８５の流れが、外側ケーシング１１０と成形フェアリング１０６との間の主流路１０５に沿って通過することを可能にする。マウント部材１３０は、マウント部材１３０を貫通する第２の開口１３２をさらに画定し、矢印８８として概略的に示される酸化剤の流れが、主流路１０５に沿ってそこを流れることを可能にする。より具体的には、第２の開口１３２は、マウント部材１３０を通じて画定することができ、酸化剤８８の流れが、成形フェアリング１０６と外側ライナ５４との間の主流路１０５から、隔壁アセンブリ５６とドームアセンブリ５７との間に画定されたプレナム７１へと流れることを可能にする。
図５を参照すると、隔壁アセンブリ５６、より具体的には、第３の壁１０３、第４の壁１０４、または成形フェアリング１０６は、成形フェアリング１０６をマウント部材１３０に結合する実質的に半径方向の部分１３４を含むことができる。成形フェアリング１０６の半径方向の部分１３４は、概して、プレナム７１の上流などの、外側ライナ５４とマウント部材１３０との間の主流路１２５内に画定される。実質的に半径方向の部分１３４を含む成形フェアリング１０６は、成形フェアリング１０６への流れの付着を可能にすることによって、一般に、流れの分離および圧力損失を緩和することができる。第１の開口１３１および第２の開口１３２は、一般に矩形の断面領域として設けられているが、各々、円形、卵形もしくはレーストラック、多角形、涙滴状または楕円形の断面領域、またはそれらの組み合わせを画定することができる。
【００４６】
様々な実施形態において、プレナム７１は、ドームアセンブリ５７と隔壁アセンブリ５６の第２の壁１０２との間に画定される。一実施形態では、プレナム７１は、プレナム７１から燃料噴射器アセンブリ７０を通って燃焼室６２に出る前に、その上流の主流路１０５に沿った酸化剤の圧力の変化が正規化され得るコレクタを画定する。矢印８９によって概略的に示される、プレナム７１からの酸化剤の流れは、プレナム７１から燃料噴射器アセンブリ７０に流出する。
【００４７】
また様々な実施形態において、プレナム７１は、マウント部材１３０、ドームアセンブリ５７、および隔壁アセンブリ５６の間にさらに画定される。このように、マウント部材１３０は、プレナム７１を、酸化剤の圧力が正規化される（例えば、円周方向の圧力差が減少または排除されるように、概してまたは実質的に、軸方向中心線１２の周りの周方向Ｃに沿ってなど）。
【００４８】
図７を簡単に参照すると、第２の壁１０２の例示的な実施形態の詳細な斜視図が一般に提供される。第２の壁１０２は、そこを通って画定される第２の壁開口１３３を画定し、隔壁アセンブリの第２の壁１０２と外側ケーシング１１０との間の主流路１０５と、プレナム７１における主流路１０５とを流体連通させる。矢印７９として概略的に示されている、酸化剤８５の流れの一部分は、第２の壁開口１３３を通ってプレナム７１の中に進入する。第２の壁開口１３３は、主流路１０５および湾曲部１１４に沿った圧力損失を緩和する。
【００４９】
様々な実施形態において、第２の壁開口１３３は、周方向に配置された複数の開口１３３として画定される。図７に一般的に示されているような一実施形態では、第２の壁開口１３３は、第２の壁１０２に沿って複数の周方向列として画定される。複数の列は、断面積の増大する第２の壁開口１３３を画定することができる。例えば、図７に一般的に示されているように、最初の上流列は最小断面積を画定することができ、最後の下流列は最大の断面積を画定することができ、その間の任意の数の列が、上流の最初の列から下流の最後の列へと増大する断面積を画定することができる。さらに様々な実施形態では、各列の複数の第２の壁開口１３３の総断面積は、最後の下流列の総断面積が最初の上流列の総断面積よりも大きくなるように、周方向列から周方向列へと増大するように画定することができる。円形の断面として全体的に示されているが、第２の壁開口１３３は、卵形またはレーストラック、涙滴状、長方形、多角形、または楕円形の断面領域、またはそれらの組み合わせを画定することができることを理解されたい。
【００５０】
図２を再び参照すると、燃料噴射器アセンブリ７０は、外側ケーシング１１０、隔壁アセンブリ５６、および少なくとも部分的にドームアセンブリ５７を通って延在する。様々な実施形態において、燃料噴射器アセンブリ７０は、より具体的には、隔壁アセンブリ５６の第２の壁１０２を通って延在することができる。
【００５１】
様々な実施形態では、燃料噴射器アセンブリ７０は、概して、内側ライナ５２および外側ライナ５４が概して配置される角度１００にほぼ沿って延在することができる。例えば、燃料噴射器アセンブリ７０は、内側ライナ５２および外側ライナ５４の少なくとも一部分と同一直線上に延在することができる。他の実施形態では、燃料噴射器アセンブリ７０は、軸方向中心線１２、またはそれらの間の１つまたは複数の角度に対して平行または垂直など、角度１００に対して斜めに延在することができる。
【００５２】
燃料噴射器アセンブリ７０は、液体または気体燃料（またはそれらの組み合わせ）の流れを燃焼室６２に供給する。酸化剤８９の流れは、燃料噴射器アセンブリ７０およびドームアセンブリ５７を通過して燃料と混合し、燃焼室６２内で点火する前に燃料−空気混合物９０を形成する。付属品７２は、外側ケーシング１１０、および、少なくとも部分的に、燃焼室６２に隣接する外側ライナ５４を通って延在する。様々な実施形態において、付属品７２は成形フェアリング１０６を通って延在する。成形フェアリング１０６は、外側ケーシング１１０、および、少なくとも部分的に外側ライナ５４を通って延在する付属品７２の構造的支持を提供する。付属品７２は、燃焼ガス９１を生成するために燃料−空気混合物９０を燃焼させるために利用される点火器を画定することができ、燃焼ガス９１は、その後、タービン区画３１へと下流に流れる。
【００５３】
付属品７２は、燃焼室６２における静的または動的な圧力、温度などの１つまたは複数を測定するために利用される圧力プローブ、熱電対などのセンサをさらに画定することができることを理解されたい。様々な実施形態では、付属品７２は、外側ケーシング１１０を通り、燃焼室６２に隣接する内側ライナ５２を通って延在することができる。
【００５４】
燃料噴射器アセンブリ７０を再び参照すると、燃料噴射器フェアリング７３が燃料噴射器アセンブリ７０に結合されて、酸化剤８９を燃料噴射器アセンブリ７０の中に通じて案内する。燃料噴射器フェアリング７３は、軸方向Ａに沿って酸化剤８９の流れが来る方向に向かって少なくとも部分的に延在する成形壁を画定する。例えば、図３に示すように、酸化剤８９は、プレナム７１から燃料噴射器アセンブリ７０へと、前方端部９５に向かって後方方向に流れる。燃料噴射器フェアリング７３は、酸化剤８９がプレナム７１から来る燃焼区画２６の後方端部９４に向かって少なくとも部分的に延在している。
【００５５】
燃焼器アセンブリ５０、外側ケーシング１１０、および内側ケーシング１２０を含む燃焼区画２６は、共に主流路１０５を画定し、内側ライナ５２、外側ライナ５４および燃焼区画２６の他の部分に対流冷却を提供する、酸化剤の順方向および後方方向の流れを提供する。一般に与えられる燃焼区画２６の様々な実施形態は、上流の圧縮機区画２１からの酸化剤のほぼ全体の流れが、内側ライナ５２および外側ライナ５４を含む燃焼区画２６の対流冷却に利用されることを可能にする。
【００５６】
燃焼区画２６は、内側ケーシング１１０に結合された内側ケーシングフェアリング１１５をさらに含むことができる。内側ケーシングフェアリング１１５は、内側ライナ５２と少なくとも部分的に同方向に延在する。内側ケーシングフェアリング１１５は、外側ケーシング１１０と内側ケーシング１２０との間に画定されたプレディフューザ６５の間の順方向Ｆからの酸化剤８２の流れを、外側ケーシング１１０と内側ライナ５２との間の主流路１０５に沿った後方方向へと導く。
【００５７】
図２に概略的に示される実施形態では、内側ケーシングフェアリング１１５は、半径方向Ｒに沿って少なくとも部分的に外向きに延在する。内側ケーシングフェアリング１１５は、少なくとも部分的に、後方方向（軸方向Ａに沿った順方向Ｆと反対）に沿って延在することができる。一実施形態では、内側ケーシングフェアリング１１５は、少なくとも部分的に、後方方向に沿って、かつ、少なくとも部分的に半径方向Ｒに沿って延在する先端部１１６を画定する。
【００５８】
ここで図３および図６を参照すると、内側ケーシングフェアリング１１５の例示的な実施形態が一般に与えられる。内側ケーシングフェアリング１１５の先端部１１６は、内側ケーシングフェアリング１１５を貫通する１つまたは複数の先端開口１１７を画定することができる。酸化剤８３の流れの一部は、内側ケーシングフェアリング１１５の先端部１１６を通って先端開口１１７から出る。先端開口１１７を通る流れ８１の抽出は、酸化剤８３の流れが順方向Ｆから外向きの半径方向および後方方向に向けられるとき、流れの分離を緩和するのに役立つ。様々な実施形態において、先端開口１１７を通って内側ライナ５２と内側ケーシングフェアリング１１５との間の通路１２５に流れる酸化剤８１の流れの一部分の速い速度は、通路１２５内で大きい乱流を生じ、それによって、改善された熱伝達係数を介して内側ライナ５２の冷却が改善される。
【００５９】
例えば、エンジン１０および燃焼区画２６の動作中に、酸化剤８２の流れは、プレディフューザ６５を通過し、酸化剤８３の流れ（例えば、燃焼室６２にさらに導かれる）および酸化剤８１の流れに分割される。酸化剤８１の流れは、内側ケーシングフェアリング１１５の先端部１１６を通る開口１１７（および後述する開口１１８）を通過し、通路１２５を通る酸化剤８１の流れを提供する。先端部１１６の開口１１７，１１８を通る酸化剤８１の流れは、流れ８２が、流れ８３として示されるように、順方向Ｆから後方方向に向けられるときに、内側ケーシングフェアリング１１５の表面、より一般的には内側ケーシング１２０の表面に対して、酸化剤８３の流れの分離および圧力損失を緩和する。またさらに、内側ケーシングフェアリング１１５は、先端部１１６を貫通して画定された開口１１７，１１８のように、酸化剤８１の流れに乱流を誘発し、それにより内側ライナ５２における熱伝達を促進する（例えば、内側ライナ５２に冷却を与える）。
【００６０】
依然として図３および図６を参照すると、内側ケーシングフェアリング１１５は、通路１２５への、フェアリングを通る複数の先端開口１１７の列を画定することができる。例えば、開口１１７は、第２の先端開口１１８によって示される、第２のまたはそれ以上の上流列（すなわち、下流端９８に近接する）よりも小さい断面積を画定する第１の下流列（すなわち、上流端９９に近接する）を画定することができる。より小さい第１の下流列は、酸化剤８３の流れから流れ８１としての開口を通る流れの漸進的な抽出を可能にする一方で、順方向Ｆから外向き半径方向および後方方向へと続くときに、酸化剤８３の流れの流れ分離および圧力損失を緩和する。
【００６１】
図２を再び参照すると、様々な実施形態では、矢印８１として概略的に示されて酸化剤８２の流れの一部分が、内側ケーシングフェアリング１１５の先端部１１６の周りをまたはそれを通って、内側ケーシングフェアリング１１５を通じて画定される１つまたは複数のポート１１９へと流れる。ポート１１９は、軸方向中心線１２の周りに少なくとも部分的に円周方向に延在する環状通路を画定することができる。別の実施形態では、ポート１１９は、円形、卵形、長方形、または楕円形の断面を画定する開口のような、軸方向中心線１２の周りに直列構成で別個の開口またはオリフィスを画定することができる。
【００６２】
様々な実施形態では、ポート１１９は、燃焼器アセンブリ５０の燃焼室６２の長さのほぼ中間の延在範囲に画定される（すなわち、ドームアセンブリ５７からタービン区画３１までの軸方向Ａに沿った長さのほぼ中間延在範囲）。一実施形態では、ポート１１９は、燃焼室６２の軸方向延在範囲の約３０％〜約７０％の間の内側ライナ６２の内側に配置される。別の実施形態では、ポート１１９は、燃焼室６２の軸方向延在範囲の約４０％〜約６０％の間の内側ライナ６２の内側に配置される。
【００６３】
一実施形態では、酸化剤８１は、内側ケーシングフェアリング１１５と内側ライナ５２との間の通路１２５からポート１１９を通って第２の空洞７４に出る。第２の空洞７４は、内側ケーシングフェアリング１１５と内側ケーシング１２０との間に画定される。第２の空洞７４は、タービン区画３１、内側ケーシングフェアリング１１５、および内側ケーシング１２０の間にさらに画定されてもよい。タービン区画３１は、燃焼区画２６と直列構成で、その下流にノズルアセンブリ３３を画定することができる。
【００６４】
別の実施形態では、酸化剤８１は、開口１１７から内側ケーシングフェアリング１１５を通って直接第２の空洞７４に流れることができる。
【００６５】
様々な実施形態では、酸化剤８１は、第２の空洞７４を第３の空洞９３から分離するフェアリング壁１２６を通って第２の空洞７４に流入することができる。第３の空洞９３は、フェアリング壁１２６、内側ケーシングフェアリング１１５、およびタービン区画３１、より具体的にはノズルアセンブリ３３の間に画定される。酸化剤の第３の空洞９３への流れ（矢印９７によって概略的に示される）は、通路１２５から内側ケーシングフェアリング１１５、フェアリング壁１２６、またはその両方を通って第３の空洞９３に進入することができる。次いで、酸化剤９７の流れは、ノズルアセンブリ３３の第１のタービン翼を通って第３の空洞９３を出て、それにより冷却を提供することができる。
【００６６】
ノズルアセンブリ３３は、タービン区画３１に冷却を提供するために、酸化剤８０の流れを第２の空洞７４からインデューサ３５を通じて加速するように構成された複数の翼または通路を画定するインデューサ３５を含むことができる。ポート１１９を燃焼室６２のほぼ中間に配置することにより、それを通る酸化剤８１のインデューサ３５への流れが、インデューサ３５における改善された逆流マージンを提供することができる。さらに、ポート１１９を燃焼室６２のほぼ中間に配置することにより、内側ライナ５２の、ポート１１９の前方の部分でより高い熱伝達係数を可能にすることができる。例えば、より大きい熱伝達係数は、軸方向Ａに沿ったポート１１９の位置に対応するドームアセンブリ５７から内側ライナ５２の部分までの５０％の延在範囲内で可能にすることができる。
【００６７】
燃焼器アセンブリ５０の様々な実施形態において、内側ライナ５２、外側ライナ５４、またはその両方の前方端部９５の部分は、ライナ５２，５４に隣接して流れる酸化剤８３，８７，８８の流れによって対流的に冷却される。通路１２５内に酸化剤８１の流れとして概略的に示されるような酸化剤の流れの一部、第３の空洞９３に入る酸化剤９７の流れ、またはその両方は、少なくとも部分的に内側ライナ５２の後方端部９４の部分を対流的に冷却することができる。フローフェアリング壁１２４は、酸化剤８６の流れを半径方向内向き方向から後方および半径方向外向き方向に向けるのを助けるために、成形フェアリング１０６の第４の湾曲部１１４の反対側の主流路１２５内に配置することができる。酸化剤８６の流れの一部分は、矢印７８によって概略的に示されるように、それを通じて膜冷却を提供するために、フローフェアリング壁１２４の前方の、外側ライナ５４の部分を通じて利用することができる。またさらに、酸化剤７８の流れは、ノズルアセンブリ３３の第１のタービン翼にさらに進入し、それを通じた冷却を提供する。
【００６８】
ここで図４を参照すると、ダンパアセンブリ１５０を含むドームアセンブリ５７の一部の例示的な実施形態が一般に与えられる。燃焼区画２６は、プレナム７１内でドームアセンブリ５７に結合されたダンパアセンブリ１５０をさらに含むことができる。ダンパアセンブリ１５０は、燃焼室６２と流体連通し、１つまたは複数の音響モードを減衰するように構成されたボリュームを画定する、ダンパアセンブリ１５０の壁１５４内に延在する１つまたは複数のダンパ通路１５２を画定することができる。
【００６９】
様々な実施形態において、ダンパアセンブリ１５０はヘルムホルツダンパを規定し、ダンパアセンブリ１５０の減衰し得る圧力振動の目標周波数またはその範囲は、以下の式によって規定することができる。
【００７０】
【数１】
2019082315.tif 000003
ここで、ｆは減衰すべき圧力振動の周波数またはその範囲であり、ｃは流体（すなわち、酸化剤または燃焼ガス）中の音速であり、Ａはダンパ通路１５２の開口の断面積であり、Ｖはダンパ通路１５２、ダンパボリューム１５３（図８に関して図示および説明されている）、またはその両方の容積であり、Ｌ’はダンパ通路１５２の有効長さである。様々な実施形態において、有効長さは、ダンパ通路１５２の長さに、ダンパ通路１５２のその領域の直径を乗算した当該技術分野で一般的に理解されている補正係数を加えたものである。
【００７１】
さらに様々な実施形態において、複数のダンパアセンブリ１５０は、ドームアセンブリ５７上で軸方向中心線１２の周りに円周方向構成で配置されてもよい。ダンパアセンブリ１５０の円周方向の構成は、音響モード形状が周方向Ｃに沿って伝搬するのを緩和または離散させることができる。さらに別の実施形態では、ダンパアセンブリ１５０はドームアセンブリ５７に構造的支持を提供し得る。例えば、ダンパアセンブリ１５０は、隔壁アセンブリ５６にさらに結合されてもよい。
【００７２】
ここで図８を参照すると、図４に示すダンパアセンブリ１５０の別の斜視図および部分的な断面図が一般に与えられる。図８に示すように、矢印１５６によって概略的に示される比較的少量の流れは、プレナム７１からダンパ通路１５２を通って燃焼室６２に入る。流れ１５６は、ダンパアセンブリ１５０のダンパ通路１５２を通って、ダンパアセンブリ１５０の壁１５４内に画定されたダンパボリューム１５３に入る。ダンパアセンブリ１５０およびドームアセンブリ５７は、燃焼室６２に近接したダンパ通路出口１５５を画定する。ダンパ通路出口１５４は、ダンパボリューム１５３と流体連通しており、プレナム７１からの流れ１５６が、ダンパ通路１５２、ダンパボリューム１５３を通り、ダンパ通路出口１５５を通って燃焼室６２に流出することを可能にする。
【００７３】
様々な実施形態において、ダンパ通路１５２、ダンパ通路出口１５５、またはその両方は、円形、卵形もしくはレーストラック、多角形または楕円形の断面領域を画定することができる。ダンパ通路１５２は、図４に関して前述したようなヘルムホルツダンパとして一般的に構成することができる。より具体的には、ダンパ通路１５２は、一般に、少なくとも所望の有効流量範囲に基づいて、ダンパボリューム１５３を通って燃焼室６２に至る流れ１５６の計量または部分的制限を提供することができる。
【００７４】
図２を再び参照すると、燃焼区画２６は、ドームアセンブリ５７および隔壁アセンブリ５６に結合されたダンパ部材１４０をさらに含むことができる。ダンパ部材１４０は、プレナム７１内でドームアセンブリおよび隔壁アセンブリ５６の各々へと延在することができる。図２に一般的に提供されるような一実施形態では、ダンパ部材１４０は、隔壁アセンブリ５６の第１の壁１０１に結合される。予混合空洞を画定するような、プレナム７１内のダンパ部材１４０の配置は、望ましくない音響モードの改善された減衰を提供することができる。
【００７５】
一実施形態では、ダンパ部材１４０は、プレナム７１内で概して円周方向に延在することができる。ダンパ部材１４０および第１の壁１０１は、それらの間にボリューム１４１を共に画定する。ダンパ部材１４０は、ダンパ部材１４０を貫通して延在するダンパ開口１４２を画定する。ダンパ部材１４０を通じて画定されるダンパ開口１４２は、ボリューム１４１とプレナム７１との間の流体連通を提供する。例えば、ダンパ開口１４２は、第１の壁１０１内の隔壁開口１２１を通り、ボリューム１４１を通ってプレナム７１に至る主流路１２５からの流れ９２の流出を可能にする。隔壁開口１２１、ダンパ開口１２１およびボリューム１４１は、各々、燃焼器アセンブリ５０における圧力振動を減衰させるために、図４に関して説明したようなヘルムホルツダンパとして画定されてもよい。
【００７６】
様々な実施形態では、燃焼器アセンブリ５０は、隔壁アセンブリ５６とドームアセンブリ５７との間に画定されたプレナム７１と流体連通する外側ケーシング１１０および隔壁アセンブリ５６を通って延在する共振管１６０をさらに含むことができる。燃焼器アセンブリ５０は、１つまたは複数の音響モードをより効果的に減衰させるために、予混合器またはプレナム７１空洞内の共振管１６０のより深い浸漬またはより近接した配置を可能にすることができる。様々な実施形態において、共振管１６０は、燃焼器アセンブリ５０からの１つまたは複数の周波数の音響圧力振動を減衰させることに関して、１つまたは複数の容積、長さ、および断面積を画定する１／４波長管を画定する。一実施形態では、各燃料噴射器アセンブリ７０の間に交互の周方向構成で共振管１６０が配置される。他の実施形態では、共振管１６０は、プレナム７１と流体連通する隔壁アセンブリ５６を通るように、燃料噴射器アセンブリ７０を通って画定される。
【００７７】
ここで図１〜図７を参照すると、エンジン１０は、空気などの酸化剤７７の流れを、環状入口２０を通って圧縮機区画２１に受け入れる。酸化剤７７が圧縮機区画２１の連続する段にわたって流れるとき、酸化剤は圧力が上昇し、矢印８２によって概略的に示されるような圧縮酸化剤として燃焼区画２６に送られる。前述したように、酸化剤８２は、燃焼区画２６を通って流れて、下流のタービン区画３１に送られる燃焼ガス９１を生成する。燃焼ガス９１は、タービン区画３１において膨張して、ＨＰタービン２８およびＬＰタービン３０を駆動し、ＨＰタービン２８およびＬＰタービン３０は、それぞれ、ＨＰ圧縮機２４およびＬＰ圧縮機２２を駆動する。燃焼ガス９１は、動力タービン１４をさらに駆動して電気負荷装置を駆動する。
【００７８】
燃焼器アセンブリの全部または一部は、単一の一体の構成要素の一部であってもよく、当業者によって一般に知られている任意の数のプロセスから製造されてもよい。これらの製造プロセスには、「積層造形」または「３Ｄ印刷」と呼ばれるものが含まれるが、これらに限定されない。さらに、任意の数の鋳造、機械加工、溶接、ろう付け、もしくは焼結プロセス、またはそれらの任意の組み合わせを利用して、限定ではないが、隔壁５６、隔壁支持体６１、ライナ５２、５４、またはそれらの組み合わせを含む、燃焼器５０を構成することができる。さらに、燃焼器アセンブリは、機械的に（例えば、ボルト、ナット、リベット、またはねじの使用、または溶接またはろう付けプロセス、またはそれらの組み合わせを使用して）接合されるか、あるいは実質的に類似する幾何学的、空気力学的、または熱力学的結果を、１つまたは複数の構成要素として製造または組み立てられたかのように達成するように空間的に配置される、１つまたは複数の独立した構成要素を構成することができる。適切な材料の例として、高強度鋼、ニッケルおよびコバルト系の合金、および／または金属またはセラミックマトリックス複合材料、あるいはこれらの組み合わせが挙げられるが、これらに限られるわけではない。
【００７９】
１つまたは複数の開口（例えば、１２１，１３１，１３２，１３３，１１７，１１８，１１９など）を描写する様々な説明および図形は、概して円形、卵形、長円形、もしくはレーストラック、長方形、多角形、涙滴状、または楕円形の断面領域のうちの１つまたは複数として描写され得る。提供される描写は、図面に一般的に提供される描写と共に、またはそれと対照的に、それらの組み合わせを含むことができることを理解されたい。このように、本明細書に示され説明されている１つまたは複数の開口、オリフィスなどは、上述の断面領域の１つまたは複数を画定することができるが、様々な実施形態は、図面では現在図示されていない上述の断面領域の１つまたは複数またはそれらの組み合わせを含んでもよいことは理解されたい。
【００８０】
本明細書は、本発明を開示するために実施例を用いており、最良の形態を含んでいる。また、いかなる当業者も本発明を実施することができるように実施例を用いており、任意の装置またはシステムを製作し使用し、任意の組み込まれた方法を実行することを含んでいる。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義され、当業者が想到する他の実施例を含むことができる。このような他の実施例は、それらが特許請求の範囲の文言から相違しない構造要素を含む場合、または特許請求の範囲の文言から実質的に相違しない同等の構造要素を含む場合、特許請求の範囲の技術的範囲に包含される。
［実施態様１］
ガスタービンエンジン（１０）のための燃焼区画（２６）であって、前記燃焼区画（２６）は、半径方向、周方向、長手方向に沿って延在する長手方向中心線、ならびに、下流端（９８）に向かう順方向および上流端（９９）に向かう後方方向を画定し、前記燃焼区画（２６）は、
燃焼器アセンブリ（５０）であり、
各々、長手方向に沿って少なくとも部分的に延在し、かつ前記長手方向中心線に対して鋭角を成す内側ライナ（５２）および外側ライナ（５４）と、
前記内側ライナ（５２）と前記外側ライナ（５４）との間に延在するドームアセンブリ（５７）で、前記ドームアセンブリ（５７）、前記内側ライナ（５２）、および前記外側ライナ（５４）は共に、間に燃焼室（６２）を画定する、ドームアセンブリ（５７）と、
前記内側ライナ（５２）に結合され、概して前記外側ライナ（５４）および前記ドームアセンブリ（５７）を包囲する複数の壁（１０１、１０２、１０３、１０４）を画定する隔壁アセンブリ（５６）であり、前記隔壁アセンブリ（５６）の少なくとも一部分は、少なくとも部分的に順方向に沿って延在し、前記隔壁アセンブリ（５６）と前記ドームアセンブリ（５７）との間にプレナム（７１）を画定する、隔壁アセンブリ（５６）と
を備える、燃焼器アセンブリ（５０）と、
前記燃焼器アセンブリ（５０）を取り囲む外側ケーシング（１１０）であり、前記外側ケーシング（１１０）は、前記燃焼器アセンブリ（５０）と少なくとも部分的に同方向に延在する、外側ケーシング（１１０）と、
前記外側ケーシング（１１０）、前記隔壁アセンブリ（５６）、および前記ドームアセンブリ（５７）を通って延在する燃料噴射器アセンブリ（７０）と、
内側ケーシング（１２０）であり、前記外側ケーシング（１１０）、前記内側ケーシング（１２０）、および前記燃焼器アセンブリ（５０）は、前記燃焼室（６２）と直接流体連通する主流路（１０５）を共に画定し、前記主流路（１０５）は、少なくとも、前記内側ケーシング（１２０）、前記外側ケーシング（１１０）、および前記燃焼器アセンブリ（５０）によって画定される順方向および後方方向に沿って延在し、酸化剤が、前記プレナム（７１）および前記燃料噴射器アセンブリ（７０）を通じて直列流体連通する前記主流路（１０５）を通じて前記燃焼室（６２）へと流れる、内側ケーシング（１２０）と、
を備える、燃焼区画（２６）。
［実施態様２］
内側ケーシング（１１０）に結合されている内側ケーシングフェアリング（１１５）をさらに備え、前記内側ケーシングフェアリング（１１５）は、前記内側ライナ（５２）と少なくとも部分的に同方向に延在し、前記内側ケーシングフェアリング（１１５）は、前記外側ケーシング（１１０）と前記内側ケーシング（１２０）との間からの酸化剤の流れを、前記順方向に沿って前記外側ケーシング（１１０）と前記内側ライナ（５２）との間の後方方向へと導く、実施態様１に記載の燃焼区画（２６）。
［実施態様３］
前記内側ケーシングフェアリング（１１５）は、前記半径方向に沿って少なくとも部分的に外側に延在する先端部（１１６）を画定し、前記先端部（１１６）は１つまたは複数の先端開口（１１７、１１８）を画定する、実施態様２に記載の燃焼区画（２６）。
［実施態様４］
前記内側ケーシングフェアリング（１１５）は、前記内側ライナ（５２）と前記内側ケーシングフェアリング（１１５）との間に画定された通路（１２５）へと通じて延在する複数の先端開口（１１７、１１８）の列として、前記１つまたは複数の先端開口（１１７、１１８）を画定し、前記複数の先端開口（１１７、１１８）の列は、第１の列の下流のより大きい断面積を画定する第２の列よりも小さい断面積を画定する少なくとも第１の列を画定する、実施態様３に記載の燃焼区画（２６）。
［実施態様５］
前記内側ケーシングフェアリング（１１５）は前記燃焼室（６２）の軸方向延在範囲の約３０％〜約７０％の間に配置されたポート（１１９）を画定し、前記ポート（１１９）は、タービン区画（３１）のノズルアセンブリ（３３）に酸化剤の流れを提供する、実施態様２に記載の燃焼区画（２６）。
［実施態様６］
前記内側ケーシングフェアリング（１１５）とノズルアセンブリ（３３）との間に配置されるフェアリング壁（１２４）をさらに備え、前記フェアリング壁（１２４）と前記内側ケーシングフェアリング（１１５）は共に間に第３の空洞（９３）を画定し、酸化剤の流れが前記第３の空洞（９３）から前記ノズルアセンブリ（３３）に流出して冷却を提供する、実施態様２に記載の燃焼区画（２６）。
［実施態様７］
前記燃料噴射器アセンブリ（７０）は、前記プレナム（７１）内に前記酸化剤の流れが入る方向に向かって少なくとも部分的に延在する成形壁を画定する燃料噴射器フェアリング（７３）を備え、前記燃料噴射器フェアリング（７３）は、前記プレナム（７１）から前記燃料噴射器アセンブリ（７０）を通って前記燃焼室（６２）へと前記酸化剤の流れを案内する、実施態様１に記載の燃焼区画（２６）。
［実施態様８］
前記隔壁アセンブリ（５６）は、前記酸化剤の流れを、内向き半径方向から、前記外側ライナ（５４）と前記隔壁アセンブリ（５６）との間の外向き半径方向に導く成形フェアリング（１０６）を画定する、実施態様１に記載の燃焼区画（２６）。
［実施態様９］
前記成形フェアリング（１０６）は、内部に第１の空洞（１０７）を画定し、前記第１の空洞（１０７）は、前記主流路（１０５）内の前記酸化剤の流れの流れ変動の減衰を提供する、実施態様８に記載の燃焼区画（２６）。
［実施態様１０］
前記成形フェアリング（１０６）の少なくとも一部は、前記成形フェアリング（１０６）を、前記外側ケーシング（１１０）から前記燃焼器アセンブリ（５０）まで延在するマウント部材（１３０）に結合する実質的に半径方向の部分を画定し、前記半径方向部分は、前記成形フェアリング（１０６）、前記外側ライナ（５４）、または両方への流れの付着を促進する、実施態様８に記載の燃焼区画（２６）。
［実施態様１１］
前記ドームアセンブリ（５７）から前記隔壁アセンブリ（５６）まで延在するダンパ部材（１４０）をさらに備え、前記ダンパ部材（１４０）は、音響モードの減衰を提供する、実施態様１に記載の燃焼区画（２６）。
［実施態様１２］
前記ドームアセンブリ（５７）から前記隔壁アセンブリ（５６）に向かって延在するダンパアセンブリ（１５０）をさらに備え、前記ダンパアセンブリ（１５０）は、２つ以上の燃料噴射器アセンブリ（７０）間の円周方向構成に配置される、実施態様１に記載の燃焼区画（２６）。
［実施態様１３］
前記燃焼器アセンブリ（５０）は、前記外側ケーシング（１１０）および前記隔壁アセンブリ（５６）を通って前記プレナム（７１）と流体連通するように配置された１つまたは複数の共振管（１６０）をさらに備える、実施態様１に記載の燃焼区画（２６）。
［実施態様１４］
前記外側ケーシング（１１０）、前記成形フェアリング（１０６）、および前記外側ライナ（５４）を少なくとも部分的に通じて延在する付属品（７２）をさらに備え、前記付属品（７２）は、点火装置、センサ、または両方の１つまたは複数を画定する、実施態様１に記載の燃焼区画（２６）。
［実施態様１５］
前記隔壁アセンブリ（５６）は、通って延在する隔壁開口（１２１）を画定し、前記隔壁開口（１２１）は、前記隔壁アセンブリ（５６）と前記ドームアセンブリ（５７）との間に画定された前記プレナム（７１）への酸化剤の流れを提供する、実施態様１に記載の燃焼区画（２６）。
［実施態様１６］
前記外側ケーシング（１１０）から前記燃焼器アセンブリ（５０）まで延在するマウント部材（１３０）をさらに備える、実施態様１に記載の燃焼区画（２６）。
［実施態様１７］
前記マウント部材（１３０）は、前記主流路（１０５）が通って、前記ドームアセンブリ（５７）と前記隔壁アセンブリ（５６）との間に画定された前記プレナム（７１）と流体連通して延在する第１の開口（１３１）を画定する、実施態様１６に記載の燃焼区画（２６）。
［実施態様１８］
前記鋭角は、前記長手方向中心線に対して約１０度〜約８５度である、実施態様１に記載の燃焼区画（２６）。
［実施態様１９］
前記隔壁アセンブリ（５６）は、前記外側ケーシング（１１０）とほぼ共方向の前方軸方向に沿って少なくとも部分的に延在する第２の壁（１０２）を画定し、複数の第２の壁開口（１３３）が、通して画定され、前記プレナム（７１）と、前記外側ケーシング（１１０）と前記隔壁アセンブリ（５６）との間の前記主流路（１０５）との間に流体連通をもたらす、実施態様１に記載の燃焼区画（２６）。
［実施態様２０］
前記第２の壁（１０２）は、第２の壁開口（１３３）の複数の周方向列を画定し、前記複数の周方向列は、前記酸化剤の流れの順方向に沿って増加する断面積で画定される、実施態様１９に記載の燃焼区画（２６）。
【符号の説明】
【００８１】
１０  エンジン
１０  ガスタービンエンジン
１２  軸方向中心線軸
１２  軸方向中心線
１４  動力タービン
１６  コアエンジン
２０  環状入口
２１  圧縮機区画
２２  ＬＰ圧縮機
２４  ＨＰ圧縮機
２６  燃焼区画
２８  ＨＰタービン
３０  ＬＰタービン
３１  タービン区画
３３  ノズルアセンブリ
３４  ＨＰロータシャフト
３５  インデューサ
３６  ＬＰロータシャフト
５０  燃焼器アセンブリ
５０  燃焼器
５２  内側ライナ
５４  外側ライナ
５６  隔壁アセンブリ
５６  隔壁
５７  ドームアセンブリ
５８  上流端
６０  上流端
６１  隔壁支持体
６２  燃焼室
６２  内側ライナ
６５  プレディフューザ通路
６５  プレディフューザ
７０  燃料噴射器アセンブリ
７１  プレナム
７２  付属品
７３  燃料噴射器フェアリング
７４  第２の空洞
７７  酸化剤
７８  酸化剤
７８  矢印
７９  矢印
８０  酸化剤
８１  酸化剤
８１  流れ
８１  矢印
８２  酸化剤
８２  流れ
８２  矢印
８３  酸化剤
８３  流れ
８３  矢印
８４  矢印
８４  酸化剤
８５  酸化剤
８５  矢印
８６  酸化剤
８６  矢印
８７  酸化剤
８７  矢印
８８  酸化剤
８８  矢印
８９  矢印
８９  酸化剤
９０  燃料−空気混合物
９１  燃焼ガス
９２  矢印
９３  第３の空洞
９４  後方端部
９５  前方端部
９７  矢印
９７  酸化剤
９８  下流端
９９  上流端
１００  鋭角
１００  角度
１０１  第１の壁
１０２  第２の壁
１０３  第３の壁
１０４  第４の壁
１０５  主流路
１０６  成形フェアリング
１０７  第１の空洞
１１０  外側ケーシング
１１０  内側ケーシング
１１１  湾曲部
１１３  第３の湾曲部
１１４  第４の湾曲部
１１５  内側ケーシングフェアリング
１１６  先端部
１１７  開口
１１７  先端開口
１１８  第２の先端開口
１１８  開口
１１９  ポート
１２０  内側ケーシング
１２１  隔壁開口
１２１  ダンパ開口
１２４  フローフェアリング壁
１２５  通路
１２５  主流路
１２６  フェアリング壁
１３０  マウント部材
１３１  第１の開口
１３２  第２の開口
１３３  第２の壁開口
１３３  開口
１３４  半径方向の部分
１４０  ダンパ部材
１４１  ボリューム
１４２  ダンパ開口
１５０  ダンパアセンブリ
１５２  ダンパ通路
１５３  ダンパボリューム
１５４  壁
１５４  ダンパ通路出口
１５５  ダンパ通路出口
１５６  矢印
１６０  共振管
【図１】
2019082315.tif 000004
【図２】
2019082315.tif 000005
【図３】
2019082315.tif 000006
【図４】
2019082315.tif 000007
【図５】
2019082315.tif 000008
【図６】
2019082315.tif 000009
【図７】
2019082315.tif 000010
【図８】
2019082315.tif 000011
【外国語明細書】
2019082315000001.pdf