(57)【要約】      （修正有）【課題】燃焼システムの中の燃焼ダイナミックスの制御のためのシステムおよび方法を提供する。【解決手段】第１の燃焼器および第２の燃焼器を含むガスタービンエンジンを備えるシステムにおいて、第１の燃焼器は、第１の幾何学形状を備える第１のエンドカバー１３を含み、第２の燃焼器は、第２の幾何学形状を備える第２のエンドカバー１３を含む。第１の幾何学形状は、第２の幾何学形状に対して、１つまたは複数の幾何学的相違を有している。【選択図】図３
2015200495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の幾何学形状を備える第１のエンドカバーを有する第１の燃焼器と、
第２の幾何学形状を備える第２のエンドカバーを有する第２の燃焼器であって、前記第１の幾何学形状は、前記第２の幾何学形状に対して少なくとも１つの幾何学的相違を有している、第２の燃焼器と、
を含むガスタービンエンジンを含むシステム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの幾何学的相違が、前記第１の燃焼器と前記第２の燃焼器との間のコヒーレント挙動を低減させることを助けるように構成されている、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記第１および第２のエンドカバーが、互いに同じであり、前記第１の幾何学形状が、第１の非対称的な幾何学形状であり、前記第２の幾何学形状が、第２の非対称的な幾何学形状であり、前記少なくとも１つの幾何学的相違は、前記第１および第２の燃焼器の軸線に対して、前記第１および第２の非対称的な幾何学形状の回転オフセットである、請求項１記載のシステム。
【請求項４】
前記第１の非対称的な幾何学形状が、前記第１のエンドカバーの第１の角度付きの端壁部を含み、前記第２の非対称的な幾何学形状が、前記第２のエンドカバーの第２の角度付きの端壁部を含む、請求項３記載のシステム。
【請求項５】
前記少なくとも１つの幾何学的相違が、異なる角度、異なる曲率半径、異なる数の角度付きの部分、異なる数の湾曲した部分、異なる数の側部、異なる対称性もしくは非対称性、異なる不規則性、前記第１もしくは第２の燃焼器の軸線の周りの異なる回転配向、または、それらの任意の組み合わせを含む、請求項１記載のシステム。
【請求項６】
前記少なくとも１つの幾何学的相違が、異なる角度を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項７】
前記少なくとも１つの幾何学的相違が、異なる曲率を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項８】
前記少なくとも１つの幾何学的相違が、異なる対称性または非対称性を含む、請求項１記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも１つの幾何学的相違が、前記第１および第２の燃焼器の軸線に対する前記第１および第２の幾何学形状の回転オフセットを含む、請求項１記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１および第２のエンドカバーが、異なる角度付きの端壁部、凹形端壁部、凸形端壁部、複数角度付きの端壁部、不規則な端壁部、もしくは、階段状の端壁部、または、それらの任意の組み合わせを画定する、それぞれの第１および第２の幾何学形状を有している、請求項１記載のシステム。
【請求項１１】
前記第１のエンドカバーの前記第１の幾何学形状が、前記第１の燃焼器の中に、第１の音響特性および／または第１の燃焼ダイナミックスを少なくとも部分的に引き起こすように構成されており、前記第２のエンドカバーの前記第２の幾何学形状が、前記第２の燃焼器の中に、第２の音響特性および／または第２の燃焼ダイナミックスを少なくとも部分的に引き起こすように構成されており、前記第１および第２の幾何学形状の間の前記少なくとも１つの幾何学的相違が、前記第１および第２の音響特性の間に、ならびに／または、前記第１および第２の燃焼ダイナミックスの間に、相違を引き起こす、請求項１記載のシステム。
【請求項１２】
第１のヘッドエンドチャンバーに面する第１の幾何学形状を備える第１のエンドカバーを有する第１のタービン燃焼器であって、前記第１の幾何学形状は、前記第１のタービン燃焼器の中の第１の音響特性および／または第１の燃焼ダイナミックスを少なくとも部分的に制御するように構成されている、第１のタービン燃焼器を
含む、システム。
【請求項１３】
前記第１の幾何学形状が、前記第１のタービン燃焼器の第１の軸線に対して、第１の非対称的な幾何学形状を含む、請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
前記第１の非対称的な幾何学形状が、第１の非対称的な角度付きの端壁部を含む、請求項１３記載のシステム。
【請求項１５】
前記第１の非対称的な幾何学形状が、角度、曲線、側部の非対称的な構成、または、それらの任意の組み合わせを含む、請求項１３記載のシステム。
【請求項１６】
第２のヘッドエンドチャンバーに面する第２の幾何学形状を備える第２のエンドカバーを有する第２のタービン燃焼器であって、前記第２の幾何学形状は、前記第２のタービン燃焼器の中の第２の音響特性および／または第２の燃焼ダイナミックスを少なくとも部分的に制御するように構成されており、前記第１および第２の幾何学形状は、少なくとも１つの相違を有しており、前記第１の音響特性に対して前記第２の音響特性を変化させる、および／または、前記第１の燃焼ダイナミックスに対して前記第２の燃焼ダイナミックスを変化させる、第２のタービン燃焼器を含む、請求項１２記載のシステム。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの相違が、それぞれの第１および第２のエンドカバーの前記第１および第２の幾何学形状の間で異なる回転配向を含む、請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
第１の燃焼器の第１のヘッドエンドチャンバーに面する第１のエンドカバーの第１の幾何学形状によって、前記第１の燃焼器の中の第１の音響特性および／または第１の燃焼ダイナミックスを制御するステップと、
第２の燃焼器の第２のヘッドエンドチャンバーに面する第２のエンドカバーの第２の幾何学形状によって、前記第２の燃焼器の中の第２の音響特性および／または第２の燃焼ダイナミックスを制御するステップであって、前記第１および第２の幾何学形状は、少なくとも１つの相違を有しており、前記第１の音響特性に対して前記第２の音響特性を変化させ、および／または、前記第１の燃焼ダイナミックスに対して前記第２の燃焼ダイナミックスを変化させる、ステップと
を含む、方法。
【請求項１９】
前記第１の幾何学形状と前記第２の幾何学形状との間の少なくとも１つの相違を介して、前記第１および第２の燃焼器の間の共振挙動および／またはコヒーレント挙動を低減させるステップを含む、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記第１の幾何学形状と前記第２の幾何学形状との間の前記少なくとも１つの相違が、幾何学的形状、幾何学的特性、および／または幾何学的配置の相違を含む、請求項１８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示されている主題は、概して、ガスタービンシステムに関し、より具体的には、燃焼ダイナミックスを制御するためのシステムおよび方法に関し、および、より具体的には、燃焼ダイナミックスのモードカップリングを低減させるためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンシステムは、一般的に、圧縮機セクション、燃焼器セクション、およびタービンセクションを有するガスタービンエンジンを含む。燃焼器セクションは、燃料ノズルを備える１つまたは複数の燃焼器（たとえば、燃焼カン）を含むことが可能であり、燃料ノズルは、燃料およびオキシダント（たとえば、空気）をそれぞれの燃焼器の中の燃焼室の中へ噴射するように構成されている。それぞれの燃焼器において、燃料およびオキシダントの混合物が燃焼し、高温燃焼ガスを発生させ、次いで、高温燃焼ガスは、タービンセクションの中の１つまたは複数のタービン段の中へ流入し、タービンセクションの中の１つまたは複数のタービン段を駆動する。それぞれの燃焼器は、燃焼ダイナミックスを発生させることが可能であり、燃焼ダイナミックスは、燃焼器音響振動が火炎ダイナミックス（それは、放熱の振動成分としても知られている）と相互作用するときに起こり、燃焼器の中の自律的な圧力振動を結果として生じさせる。
【０００３】
燃焼ダイナミックスは、複数の離散周波数において、または、所定の周波数の範囲にわたって、起こる可能性があり、それぞれの燃焼器に対して上流および下流の両方に進行する可能性がある。たとえば、圧力および／または音波は、タービンセクションの中へ、たとえば、１つもしくは複数のタービン段を通って、下流に進行する可能性があり、または、燃料システムの中へ上流に進行する可能性がある。とりわけ、個別の燃焼器によって発生させられる燃焼ダイナミックスが、互いに同相およびコヒーレント（ｃｏｈｅｒｅｎｔ）の関係を示し、かつ、コンポーネントの固有振動数もしくは共振周波数における周波数、または、コンポーネントの固有振動数もしくは共振周波数またはその近くの周波数を有する場合に、タービンセクションの特定の下流のコンポーネントは、燃焼ダイナミックスに潜在的に応答する。一般的に、「コヒーレンス」は、２つのダイナミック信号の間の線形関係の強度を表し、それらの間の周波数の重複の程度によって、強く影響を受ける。燃焼ダイナミックスの文脈において、「コヒーレンス」は、燃焼システムによって示されるモードカップリング、または、燃焼器間の音響相互作用の尺度である。したがって、タービンシステムの中のコンポーネントの任意の望まれない共振応答（たとえば、共振挙動）の可能性を低減させるために、燃焼ダイナミックス、および／または、燃焼ダイナミックスのモードカップリングを制御する必要性が存在している。
【発明の概要】
【０００４】
出願時に特許請求されている発明の範囲と同等の特定の実施形態が、以下に要約されている。これらの実施形態は、特許請求されている発明の範囲を限定することを意図しておらず、むしろ、これらの実施形態は、可能性のある本発明の形態の概要を提供することだけを意図している。実際に、本発明は、以下に述べられている実施形態と同様であるか、または、以下に述べられている実施形態とは異なり得る、様々な形態を包含することが可能である。
【０００５】
第１の実施形態では、システムは、第１の燃焼器および第２の燃焼器を含むガスタービンエンジンを含む。第１の燃焼器は、第１の幾何学形状を備える第１のエンドカバーを含み、第２の燃焼器は、第２の幾何学形状を備える第２のエンドカバーを含む。第１の幾何学形状は、第２の幾何学形状に対して１つまたは複数の幾何学的相違を有している。
【０００６】
第２の実施形態では、システムは、第１の幾何学形状を備える第１のエンドカバーを有する第１のタービン燃焼器を含む。第１の幾何学形状は、第１のヘッドエンドチャンバーに面しており、第１の幾何学形状は、第１のタービン燃焼器の中の第１の音響特性および／または第１の燃焼ダイナミックスを少なくとも部分的に制御するように構成されている。
【０００７】
第３の実施形態では、方法は、第１の燃焼器の第１のヘッドエンドチャンバーに面する第１のエンドカバーの第１の幾何学形状によって、第１の燃焼器の中の第１の音響特性および／または第１の燃焼ダイナミックスを制御するステップを含む。方法は、第２の燃焼器の第２のヘッドエンドチャンバーに面する第２のエンドカバーの第２の幾何学形状によって、第２の燃焼器の中の第２の音響特性および／または第２の燃焼ダイナミックスを制御するステップをさらに含む。第１および第２の幾何学形状は、少なくとも１つの相違を有しており、第１の音響特性に対して第２の音響特性を変化させ、および／または、第１の燃焼ダイナミックスに対して第２の燃焼ダイナミックスを変化させる。
【０００８】
本発明のこれらの特徴、態様、および利点、ならびに、他の特徴、態様、および利点は、添付の図面を参照して、以下の詳細な説明が読まれると、より良好に理解されることとなり、図面において、同様の符号は、図面を通して同様のパーツを表している。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】それぞれ複数のエンドカバー構成を備える複数の燃焼器を有するガスタービンシステムの実施形態の概略図であって、それぞれ複数のエンドカバー構成は、下流コンポーネントの中の望まれない振動応答の可能性を低減させるために、燃焼ダイナミックス、および／または、燃焼ダイナミックスのモードカップリングを制御するように構成されている、概略図である。
【図２】図１の燃焼器うちの１つの実施形態の概略断面図であって、燃焼器は、下流コンポーネントの中の望まれない振動応答の可能性を低減させるために、燃焼ダイナミックス、および／または、燃焼ダイナミックスのモードカップリングを制御するように構成されている、エンドカバー幾何学形状（たとえば、角度付きのエンドカバー）を備えるエンドカバーを有している、概略断面図である。
【図３】線３−３に沿って見た、図１のガスタービンシステムの実施形態の概略断面図であり、複数の燃焼器が、それぞれの複数のエンドカバー構成（たとえば、エンドカバー幾何学形状）を備えており、それぞれの複数のエンドカバー構成が、下流コンポーネントの中の望まれない振動応答の可能性を低減させるために、燃焼ダイナミックス、および／または、燃焼ダイナミックスのモードカップリングを制御するように構成されていることを図示する図である。
【図４】下流コンポーネントの中の望まれない振動応答の可能性を低減させるために、燃焼ダイナミックス、および／または、燃焼ダイナミックスのモードカップリングを制御するように構成されている非対称的な湾曲した構成（たとえば、非対称的な内向きに湾曲した端壁部）を備えるエンドカバーを有する燃焼器の実施形態の概略断面図である。
【図５】下流コンポーネントの中の望まれない振動応答の可能性を低減させるために、燃焼ダイナミックス、および／または、燃焼ダイナミックスのモードカップリングを制御するように構成されている非対称的な湾曲した構成（たとえば、非対称的な外向きに湾曲した端壁部）を備えるエンドカバーを有する燃焼器の実施形態の概略断面図である。
【図６】下流コンポーネントの中の望まれない振動応答の可能性を低減させるために、燃焼ダイナミックス、および／または、燃焼ダイナミックスのモードカップリングを制御するように構成されている中央に湾曲した構成（たとえば、対称的な内向きに湾曲した端壁部）を備えるエンドカバーを有する燃焼器の実施形態の概略断面図である。
【図７】下流コンポーネントの中の望まれない振動応答の可能性を低減させるために、燃焼ダイナミックス、および／または、燃焼ダイナミックスのモードカップリングを制御するように構成されている中央に湾曲した構成（たとえば、対称的な外向きに湾曲した端壁部）を備えるエンドカバーを有する燃焼器の実施形態の概略断面図である。
【図８】下流コンポーネントの中の望まれない振動応答の可能性を低減させるために、燃焼ダイナミックス、および／または、燃焼ダイナミックスのモードカップリングを制御するように構成されている複数角度付きの構成（たとえば、複数角度付きの端壁部）を備えるエンドカバーを有する燃焼器の実施形態の概略断面図である。
【図９】下流コンポーネントの中の望まれない振動応答の可能性を低減させるために、燃焼ダイナミックス、および／または、燃焼ダイナミックスのモードカップリングを制御するように構成されている複数角度付きの構成（たとえば、複数角度付きの端壁部）を備えるエンドカバーを有する燃焼器の実施形態の概略断面図である。
【図１０】下流コンポーネントの中の望まれない振動応答の可能性を低減させるために、燃焼ダイナミックス、および／または、燃焼ダイナミックスのモードカップリングを制御するように構成されている非対称的な不規則な構成（たとえば、非対称的な不規則な端壁部）を備えるエンドカバーを有する燃焼器の実施形態の概略断面図である。
【図１１】下流コンポーネントの中の望まれない振動応答の可能性を低減させるために、燃焼ダイナミックス、および／または、燃焼ダイナミックスのモードカップリングを制御するように構成されている複数角度付きの階段構成（たとえば、階段状の端壁部）を備えるエンドカバーを有する燃焼器の実施形態の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の１つまたは複数の具体的な実施形態が、下記に説明されることとなる。これらの実施形態の簡潔な説明を提供しようとするために、実際の実装形態のすべての特徴は、本明細書に説明されていない可能性がある。任意のそのような実際の実装形態を開発する際に、どんなエンジニアリングまたは設計プロジェクトにおいても同様であるが、開発者の具体的な目標（たとえば、システム関連の制約およびビジネス関連の制約（それは、実装形態ごとに変化する可能性がある）の順守など）を実現させるために、多数の実装形態特有の決定がなされなければならないということが認識されるべきである。そのうえ、そのような開発努力は、複雑であり、時間のかかるものである可能性があるが、それにもかかわらず、この開示の利益を有する当業者にとって、設計、製作、および製造の日常的な取り組みであるということが認識されるべきである。
【００１１】
本発明の様々な実施形態のエレメントを導入する場合に、冠詞の「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「前記（ｔｈｅ）」、および、「前記（ｓａｉｄ）」は、エレメントのうちの１つまたは複数が存在するということを意味することが意図されている。用語の「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、および「有する（ｈａｖｉｎｇ）」は、包括的であるということが意図されており、リストアップされているエレメント以外の追加的なエレメントが存在し得るということを意味している。
【００１２】
開示されている実施形態は、燃焼ダイナミックス、および／または、燃焼ダイナミックスのモードカップリングを低減させ、１つまたは複数のタービン燃焼器（たとえば、修正されたエンドカバー構成）の幾何学形状を変化させることによって、ガスタービンシステムの中の下流コンポーネントの中の望まれない振動応答を低減させることに関するものである。ガスタービン燃焼器（または、燃焼器アッセンブリ）は、燃焼プロセス、燃焼器の中への取り入れ流体フロー（たとえば、燃料、オキシダント、希釈剤など）の特性、および、様々な他の要因に起因して、燃焼ダイナミックスを発生させることが可能である。燃焼ダイナミックスは、特定の周波数における圧力変動、脈動、振動、および／または、波動として特徴付けされ得る。流体フロー特性は、速度、圧力、速度および／もしくは圧力の変動、流路の変形（たとえば、曲がり、形状、遮断など）、または、それらの任意の組み合わせを含むことが可能である。集合的に、燃焼ダイナミックスは、燃焼器から上流および／または下流にある様々なコンポーネントの中に振動応答および／または共振挙動を潜在的に引き起こす可能性がある。たとえば、燃焼ダイナミックス（たとえば、特定の周波数、周波数の範囲、振幅、燃焼器間の位相などにおける）は、ガスタービンシステムの中の上流および下流の両方に進行することが可能である。ガスタービン燃焼器、上流コンポーネント、および／または下流コンポーネントが、これらの圧力変動（すなわち、燃焼ダイナミックス）によって駆動される固有振動数または共振周波数を有する場合には、圧力変動は、振動、応力、疲労などを潜在的に引き起こす可能性がある。コンポーネントは、燃焼器ライナー、燃焼器フロースリーブ、燃焼器キャップ、燃料ノズル、タービンノズル、タービンブレード、タービンシュラウド、タービンホイール、軸受、燃料供給アッセンブリ、または、それらの任意の組み合わせを含むことが可能である。下流コンポーネントは、同相およびコヒーレントな燃焼トーンに対してより敏感であるので、特に関心が高い。したがって、特に、コヒーレンスを低減させることは、下流コンポーネントの中の望まれない振動の可能性を低減させる。
【００１３】
以下で詳細に述べられるように、開示されている実施形態は、１つまたは複数のガスタービン燃焼器に、修正されたエンドカバー構成（たとえば、エンドカバー幾何学形状）を装備させることが可能であり、燃焼器の音響応答、ひいては、ガスタービン燃焼器の燃焼ダイナミックス（たとえば、圧力変動、脈動、振動、または波線）を修正し、たとえば、周波数、振幅、燃焼器間の位相、周波数の範囲、または、それらの任意の組み合わせを変化させる。とりわけ、修正されたエンドカバー構成は、タービン燃焼器の上流および／または下流にあるコンポーネント、ならびに、ガスタービン燃焼器の任意の望まれない振動応答を実質的に低減させるか、または排除するように、燃焼器の音響応答、ひいては、燃焼ダイナミックスを変更させることが可能である。たとえば、修正されたエンドカバー構成は、ガスタービンシステムの中のコンポーネントの任意の共振周波数に対して、より大きい周波数範囲にわたって、異なる、位相シフトされた、スミアリングされた（ｓｍｅａｒｅｄ）、もしくは広げられた燃焼ダイナミックス周波数、または、それらの任意の組み合わせを結果として生じさせることが可能である。エンドカバー幾何学形状を変化させることによって、音響経路長さの範囲が導入され、したがって、励起され得る音波長さの範囲が導入され、燃焼器の音響応答を効果的にスミアリングする。また、エンドカバー幾何学形状の具体的な詳細に応じて、音波長さの範囲は、励起され得る音波長さの範囲にわたって、位相遅れを導入することが可能であり、それは、音波長さの弱め合う干渉を助長することとなる。燃焼器の音響応答は、燃焼プロセスに固有の火炎ダイナミックスと相互作用するので、音波長さの変化の観点から燃焼器の音響応答を変化させること、および／または、音波長さの間での位相遅れの増加は、より大きい周波数範囲にわたって、燃焼ダイナミックストーンの周波数成分を効果的にスミアリングし、燃焼ダイナミックス振幅を低減させ、および／または、燃焼器の間で、燃焼ダイナミックスのモードカップリングを防止する。
【００１４】
燃焼器レベル（すなわち、個別のタービン燃焼器）の修正に加えて、開示されている実施形態は、エンドカバー構成（たとえば、エンドカバー幾何学形状）を変化させることが可能であり、１つの燃焼器のエンドカバー幾何学形状と別の燃焼器のエンドカバー幾何学形状との間に、少なくとも１つの幾何学的相違が存在するようになっている。実際に、複数のガスタービン燃焼器の間でエンドカバー構成を変化させることは、複数のガスタービン燃焼器の間で、燃焼ダイナミックス振幅、および／または、燃焼ダイナミックスのモードカップリングを低減させるように、燃焼器ごとに、音響特性、ひいては、燃焼ダイナミックスを変化させる。たとえば、修正されたエンドカバー構成は、燃焼器の音響応答、ひいては、燃焼ダイナミックス周波数（たとえば、より大きい周波数範囲にわたって異なる、位相シフトされた、スミアリングされた、または広げられた周波数、または、それらの任意の組み合わせ）の燃焼器間の変化を結果として生じさせることが可能であり、それによって、とりわけ、ガスタービンシステムのコンポーネントの共振周波数に整合させられた周波数において、燃焼器のモードカップリングの可能性を低減させる。
【００１５】
したがって、ガスタービンエンジンは、様々な修正されたエンドカバー構成を用い、燃焼器の音響応答を変更し、したがって、ガスタービン燃焼器の中の燃焼ダイナミックスによって引き起こされるガスタービンシステムコンポーネントの中の望まれない振動応答を緩和させることが可能である。たとえば、それぞれのガスタービン燃焼器のエンドカバーの幾何学形状は、１つまたは複数の角度付きの表面、湾曲した表面（たとえば、凹形表面、凸形表面、一定の曲率、もしくは、変化する曲率）、平坦な表面、凹部、突出部、多角形の表面（たとえば、三角形の表面、五角形の表面、六角形の表面、もしくは四角形の表面）、階段状のもしくはジグザグの表面、曲がりくねった表面、不規則な表面（たとえば、不均一な、起伏のある、もしくは非対称的な、波状の表面、ギザギザの表面、尖っている表面、もしくは、鋸歯状の表面）、または、それらの任意の組み合わせを含むことが可能である。特定の実施形態では、燃焼器のうちの少なくともいくつか（たとえば、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、もしくは１０個）またはすべてが、エンドカバーの異なる回転位置を備える共通のエンドカバー（たとえば、角度付きのエンドカバー）を有しており、たとえば、それぞれのエンドカバーは、他のタービン燃焼器の上の他のエンドカバーに対して異なる配向へ、燃焼器の軸線の周りに回転させられ得る。しかし、いくつかの実施形態では、タービン燃焼器のうちの少なくともいくつか（たとえば、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、もしくは１０個）またはすべてが、異なる角度付きのエンドカバー、異なる湾曲したエンドカバー、および／または、平坦なエンドカバーなどのような、異なるエンドカバーを有している。いくつかの実施形態では、隣接する燃焼器エンドカバーの間で、幾何学的な特性（たとえば、高さ、幅、深さ、長さ、角度の程度、角度特性、曲率半径、幾何学的な特徴の配向など）は、異なることが可能である。とりわけ、いくつかの実施形態では、隣接する燃焼器エンドカバーは、異なる幾何学的形状、異なる幾何学的特性、異なる幾何学的配置、または、それらの任意の組み合わせのうちの任意の１つを有することが可能である。
【００１６】
したがって、１つまたは複数の変化するエンドカバー（たとえば、異なる幾何学形状を有するエンドカバー）を有する１つまたは複数の燃焼器を用いている開示されている実施形態は、それぞれの燃焼器の中で、ならびに、隣接する燃焼器の間で、燃焼器の音響応答、ひいては、燃焼ダイナミックスを変化させることを助け、それによって、燃焼器のモードカップリングを緩和させ、それは、燃焼器から下流にあるコンポーネントの中の望まれない振動応答の可能性を低減させる。たとえば、燃焼器エンドカバーに特定の幾何学形状（たとえば、角度付きのエンドカバー）を提供することは、複数の音響長さ、または、音響長さの範囲を提供することが可能であり、それは、燃焼器の中に、より広い音響応答を生成させることが可能である。さらに、隣接する燃焼器エンドカバーに異なる幾何学形状（たとえば、異なる幾何学的形状、特性、または配置）を提供することは、燃焼器の中に、および、燃焼器ごとに、異なる音響応答を提供することが可能であり、ガスタービンシステムの燃焼器の同相およびコヒーレント挙動の可能性を低減させる。
【００１７】
前述のことを念頭に置いて、図１は、複数の燃焼器１２を有するガスタービンシステム１０の実施形態の概略図であり、それぞれの燃焼器１２は、燃焼器エンドカバー１３を装備しており、その燃焼器エンドカバー１３は、隣接する燃焼器１２の燃焼器エンドカバー１３とは異なる修正されたエンドカバー構成および／または幾何学形状を有している。換言すれば、燃焼器１２のエンドカバー幾何学形状は、隣接する燃焼器１２のエンドカバー幾何学形状に対して、少なくとも１つの幾何学的相違を有している。それぞれの燃焼器１２では、エンドカバー１３は、修正されたエンドカバー構成（たとえば、角度付きの構成、湾曲した構成、階段状の構成など）を有することが可能であり、修正されたエンドカバー構成は、特定の燃焼器１２の中の音響特性、ひいては、燃焼ダイナミックスを変化させるように構成されており、それによって、燃焼器１２の下流のコンポーネントの中の任意の望まれない振動応答を低減させることを助ける。
【００１８】
たとえば、修正されたエンドカバー構成燃焼器の音響応答を変化させる（たとえば、周波数を変化させる、周波数の範囲を広げる、周波数を位相シフトさせる、または、任意の組み合わせ）ための幾何学的な特徴を含むことが可能であり、それによって、燃焼器１２、および／または、燃焼器１２から上流または下流にあるコンポーネントの共振周波数またはその近くの周波数における燃焼ダイナミックスの振幅を低減させることを助ける。加えて、開示されている実施形態は、複数の燃焼器１２の間で、エンドカバー１３の幾何学形状を変化させることが可能であり、複数の燃焼器１２の間で、燃焼ダイナミックスの任意のモードカップリングを低減させるかまたは回避することを助け、それによって、複数の燃焼器１２の下流にあるガスタービンコンポーネントの任意の望まれない振動応答を低減させることを助ける。たとえば、開示されている実施形態は、複数の燃焼器１２の間で、エンドカバー１３の幾何学的形状（たとえば、角度付きの形状、湾曲した形状、階段状の形状、凹形形状、凸形形状、または平坦な形状）、幾何学的特性（たとえば、高さ、幅、深さ、長さ、角度の程度、角度特性、または、曲率半径）、幾何学的配置（たとえば、異なるエンドカバーの間の回転の程度、軸線方向の位置など）、または、それらの任意の組み合わせを変化させることが可能である。結果として、燃焼器１２の間で、エンドカバー１３の不均一な幾何学的な構成は、燃焼器ごとに燃焼ダイナミックスを変化させることを助けることが可能であり、それによって、燃焼器１２の間で、周波数の変化を引き起こし、周波数の範囲をスミアリングし、もしくは広げ、周波数を位相シフトさせ、または、それらの任意の組み合わせを引き起こす。したがって、複数の燃焼器１２によって発生させられる燃焼ダイナミックスは、ガスタービンシステム１０の中に望まれない振動応答を潜在的に引き起こし得るコヒーレント挙動を結果として生じさせる可能性が低い。
【００１９】
図示されている実施形態では、タービンシステム１０は、複数の燃焼器１２を有し、複数の燃焼器１２のそれぞれは、エンドカバー１３（たとえば、角度付きのエンドカバー）を装備しており、エンドカバー１３は、側壁部１７（たとえば、環状の側壁部）に連結されている角度付きの端壁部１５を有している。これらの角度付きのエンドカバー１３（たとえば、角度付きの端壁部１５）は、たとえば、角度付きの端壁部１５の角度２１（図２を参照）に関して、円周方向４６の配向に関して、または、その両方に関して、燃焼器１２ごとに変化することが可能である。たとえば、角度付きのエンドカバー１３（とりわけ、角度付きの端壁部１５）は、燃焼器１２ごとにオフセット角度だけ、それらの軸線（たとえば、軸線１１−図２を参照）の周りに円周方向４６に回転させることが可能である。オフセットされる角度は、おおよそ１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１２０、１５０、もしくは１８０度、または、任意の他の適切なオフセット角度とすることが可能である。エンドカバー１３は、おおよそ１から３５９度の間のどこかで、別のエンドカバー１３に対して回転させることが可能であるということが留意されるべきである。このように、隣接するかまたは隣接していないエンドカバー１３の幾何学的配置を変化させることが可能であり、それによって、下流のコンポーネントの中の任意の望ましくない振動応答を低減させる。いくつかの実施形態では、エンドカバー１３の幾何学形状は、燃焼器１２ごとに、幾何学的形状、特性、および／または、配置を変更させることが可能である。実際に、いくつかの実施形態では、燃焼器１２ごとに、エンドカバー１３の幾何学形状同士の間に、少なくとも１つの幾何学的相違が存在している。
【００２０】
ガスタービンシステム１０は、圧縮機１４、エンドカバー１３を備える１つまたは複数の燃焼器１２、およびタービン１６を含む。ガスタービン燃焼器１２は、エンドカバー１３をそれぞれ含み、エンドカバー１３は、１つまたは複数の燃料供給源から、燃焼器１２の中の１つまたは複数の燃料ノズル（たとえば、１個、２個、３個、４個、５個、６個、または、それ以上）へ、燃料のフローを方向付けするように構成することが可能である。たとえば、エンドカバー１３は、図２にさらに説明されているように、燃料供給源から、および、燃料ノズルを介してそれぞれの燃焼室１９の中へ、液体燃料、ガス燃料、および／または、ブレンドされた燃料を送るように構成されている。ガスタービン燃焼器１２は、加圧されたオキシダント（たとえば、空気）および燃料混合物（たとえば、空気−燃料混合物）を燃焼室１９の中で点火および燃焼させ、次いで、結果として生じる高温加圧燃焼ガス２４（たとえば、排気）をタービン１６の中へ通す。エンドカバー１３の様々な幾何学形状は、圧縮機１４から燃焼室１９へ送られるオキシダント（たとえば、圧縮空気）の入口条件（たとえば、空気の速度、燃料ノズルへ提供される空気の分配など）を変化させることが可能である。さらに、燃焼室１９へ送られる燃料およびオキシダント（たとえば、空気）の入口条件を変化させることは、燃焼室１９の中の燃焼ダイナミックスを変化させ、調節し、または変えさせることが可能である。そして、燃焼ダイナミックスを修正することは、燃焼器１２、上流のコンポーネント、および／または、下流のコンポーネントの中の望まれない振動応答の可能性を低減させることが可能である。加えて、隣接するエンドカバー１３の幾何学形状を変化させることは、隣接する燃焼室１９へ送られる燃料およびオキシダント（たとえば、空気）の入口条件を変化させることが可能であり、したがって、隣接する燃焼器１２の間で、燃焼ダイナミックスを変化させることが可能である。そして、複数の燃焼器１２同士の間の様々な燃焼ダイナミックスは、燃焼器１２同士の間のモードカップリングの可能性を低減させることが可能であり、したがって、下流のコンポーネントの中の望まれない振動応答の可能性をさらに低減させることが可能である。
【００２１】
上流のおよび下流のコンポーネントは、燃料供給システム、圧縮機１４、および／またはタービン１６を含むことが可能である。タービン１６の中のタービンブレードは、ガスタービンシステム１０のシャフト２６に連結されており、また、シャフト２６は、タービンシステム１０の全体を通して、いくつかの他のコンポーネントに連結され得る。燃焼ガス２４が、タービン１６のタービンブレードに衝突して、および、タービン１６のタービンブレード同士の間を流れると、タービン１６は、駆動されて回転し、それは、シャフト２６を回転させる。最終的には、燃焼ガス２４は、排気出口部２８を介してタービンシステム１０を出ていく。さらに、図示されている実施形態では、シャフト２６は、負荷３０に連結されており、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、タービンシステム１０のトルクを介して動力を発生させる任意の適切なデバイス（たとえば、発電機、航空機のプロペラ、または、他の負荷など）とすることが可能である。
【００２２】
ガスタービンシステム１０の圧縮機１４は、圧縮機ブレードを含む。圧縮機１４の中の圧縮機ブレードは、シャフト２６に連結されており、それは、上記に議論されているように、シャフト２６がタービン１６によって駆動されて回転すると回転することとなる。圧縮機ブレードが圧縮機１４の中で回転すると、圧縮機１４は、空気取り入れ口３２から受け入れられた空気（または、任意の適切なオキシダント）を圧縮し、加圧空気３４を作り出す。次いで、加圧空気３４は、燃焼器１２の燃料ノズルの中へ給送される。上述のように、燃料ノズルは、加圧空気３４および燃料を混合し、燃焼に適切な混合比を作り出す。以下の議論では、燃焼器１２の軸線方向または軸線４２（たとえば、長手方向軸線）、燃焼器１２の半径方向または軸線４４、および、燃焼器１２の円周方向または軸線４６を参照する可能性がある。
【００２３】
図２は、図１の燃焼器１２のうちの１つの実施形態の断面図であり、第１の幾何学形状（たとえば、角度２１で角度を付けられたエンドカバー１３）を有する燃焼器エンドカバー１３を含む。燃焼器１２は、ヘッドエンド５０、燃焼器キャップアッセンブリ５４、および燃焼室１９を含む。燃焼器１２のヘッドエンド５０は、一般的に、エンドカバー１３と燃焼室１９との間で軸線方向に位置付けされているヘッドエンドチャンバー５１の中に、キャップアッセンブリおよび燃料ノズル１８を囲んでいる。燃焼器キャップアッセンブリ５４は、一般的に、燃料ノズル１８を含有する。燃料ノズル１８は、燃料、空気、および、時には他の流体を、燃焼室１９へ送る。燃焼器１２は、燃焼室１９の周りに、および、燃焼器１２の軸線４２の周りに、円周方向４６に延在する１つまたは複数の壁部を有しており、ガスタービンシステム１０の回転軸（たとえば、シャフト２６）の周りに円周方向に間隔を開けた配置で配設されている複数の燃焼器１２のうちの１つを一般的に表している。特定の実施形態では、少なくとも１つの燃焼器１２のエンドカバー１３の幾何学形状は、燃焼器１２の中の音響特性、ひいては、燃焼ダイナミックスを変化させるように修正することが可能であり、または、エンドカバー１３の幾何学形状は、燃焼器１２のうちの２つ以上の（または、すべて）の間で変化し、燃焼器１２の間で、音響特性、ひいては、燃焼ダイナミックスを変化させる。たとえば、隣接するエンドカバー１３は、幾何学的形状、幾何学的特性、および／または幾何学的配置の相違を含むことが可能であり、隣接するエンドカバー１３が、それらの間で少なくとも１つの幾何学的相違を有するようになっている。具体的には、エンドカバー１３の多様性は、以下で詳細に述べられるように、複数の燃焼器１２のそれぞれの中の音響特性、ひいては、燃焼ダイナミックスを変化させることを助け、それぞれの燃焼器１２の燃焼ダイナミックス周波数、周波数の範囲、および／または振幅が、ガスタービンシステム１０の中の隣接する燃焼器１２とは異なるようになっている。加えて、燃焼器の音響応答を変化させることは、２つ以上の燃焼器の燃焼ダイナミックスの位相関係を変化させることが可能である。このように、エンドカバー１３の多様性は、ガスタービンシステム１０の中の望まれない振動応答を低減させることを助け、したがって、ガスタービンシステム１０の振動応力、摩耗、性能劣化を最小化する。
【００２４】
図示されている実施形態では、１つまたは複数の燃料ノズル１８が、エンドカバー１３に取り付けられており、燃焼器キャップアッセンブリ５４を通過して燃焼室１９へ至る。たとえば、燃焼器キャップアッセンブリ５４は、１つまたは複数の燃料ノズル１８（たとえば、１個、２個、３個、４個、５個、６個、または、それ以上）を含有しており、それぞれの燃料ノズル１８のためのサポートを提供することが可能である。燃焼器キャップアッセンブリ５４は、燃料ノズル１８の長さの一部分に沿って配設されており、燃焼器１２の中に燃料ノズル１８を収容している。それぞれの燃料ノズル１８は、加圧空気および燃料の混合を促進させ、燃焼器キャップアッセンブリ５４を通して燃焼室１９の中へ混合物を方向付けする。次いで、空気燃料混合物は、チャンバー１９の一次燃焼ゾーン６２の中で燃焼することが可能であり、それによって、高温加圧排気ガスを生成させる。これらの加圧されている排気ガスは、タービン１６の中のブレードの回転を駆動する。
【００２５】
それぞれの燃焼器１２は、外側壁部（たとえば、フロースリーブ５８）を含み、外側壁部は、内側壁部（たとえば、燃焼器ライナー６０）の周りに円周方向に配設され、中間フロー通路またはスペース６４を画定しており、一方、燃焼器ライナー６０は、燃焼室１９の周りに円周方向に延在している。また、内側壁部６０は、トランジションピース６６を含むことが可能であり、トランジションピース６６は、タービン１６の第１段に向かって概して収束している。インピンジメントスリーブ６５が、トランジションピース６６の周りに円周方向に配設されている。ライナー６０は、燃焼器１２の内側表面を画定しており、燃焼室１９に直接的に面し、燃焼室１９に露出されている。フロースリーブ５８およびインピンジメントスリーブ６５は、複数の穿孔６１を含み、複数の穿孔６１は、圧縮機流出部６８からフロー通路６４の中へ空気フロー６７を方向付けし、一方で、また、インピンジメント冷却の目的のために、ライナー６０およびトランジションピース６６に対して空気を衝突させる。次いで、フロー通路６４は、上流方向に（たとえば、高温燃焼ガスの下流に方向６９に対して）、ヘッドエンド５０に向かって、空気フロー６７を方向付けし、空気フロー６７が、ヘッドエンドチャンバー５１を通って、燃料ノズル１８を通って、燃焼室１９の中へ流れる前に、ライナー６０をさらに冷却するようになっている。
【００２６】
エンドカバー１３は、特定の幾何学形状（たとえば、幾何学的形状、特性、または配置）を有することが可能であり、それは、燃焼器の音響応答、ひいては、燃焼器１２の中の燃焼ダイナミックス（たとえば、圧力脈動、変動、または振動）を変化させるように構成させることが可能である。たとえば、ヘッドエンドチャンバー５１は、エンドカバー１３、エンドカバー１３から軸線方向４２にオフセットされている燃焼器キャップアッセンブリ５４、および、チャンバー５１の周りに円周方向４６に延在する壁部５３によって、画定され、または、境界を定められている。エンドカバー１３に対する幾何学的な変化は、ヘッドエンドチャンバー５１のこの境界の一部分、および／または、ヘッドエンドチャンバー５１の体積を変化させることが可能であり、それによって、ヘッドエンドチャンバー５１の音響特性を変更し、したがって、燃焼器の音響応答、ひいては、燃焼器１２の燃焼ダイナミックスを変更する。たとえば、修正されたエンドカバー１３は、１つの燃焼器の燃焼ダイナミックスの周波数、振幅、もしくは、別の燃焼器に対する相対位相、または、それらの任意の組み合わせを変化させることを結果として生じさせることが可能である。特定の実施形態では、特定の周波数において、または、特定の周波数範囲の中で動作するように、燃焼器１２をチューニングする様式で、エンドカバー１３を修正することが可能である。マルチ燃焼器１２のガスタービンシステム１０では、それぞれの燃焼器１２は、特定の周波数および／または周波数範囲で動作するように燃焼器１２をチューニングする修正されたエンドカバー１３を装備することが可能である。たとえば、燃焼器１２は、燃焼器ごとに燃焼ダイナミックス周波数を交互にする修正されたエンドカバー１３を装備することが可能であり、燃焼ダイナミックス周波数を徐々に増大させるか、もしくは減少させ、または、複数の燃焼器１２の間で燃焼ダイナミックス周波数をランダムに分配する。
【００２７】
図示されている実施形態では、エンドカバー１３（たとえば、角度付きのエンドカバー）は、半径方向４４（たとえば、燃焼器キャップアッセンブリ５４の平面）に対して所定の角度２１を有している。角度２１は、おおよそ１〜６０、２〜４５、３〜３０、４〜２０、または、５〜１５度とすることが可能である。いくつかの実施形態では、角度２１は、燃焼器１２のすべてにおいて同じにすることが可能であり、一方、エンドカバー１３のうちの１つまたは複数（または、すべて）は、それらの軸線（たとえば、燃焼器１２の軸線１１）の周りに円周方向４６に回転させられ、ガスタービンシステム１０の燃料ノズル１８、燃焼室１９、およびシャフト２６に対して、エンドカバー１３の配向を変更している。他の実施形態では、燃焼器１２は、エンドカバー１３に関して、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、または、それ以上の異なる角度２１を含むことが可能であり、エンドカバー１３のうちの１つまたは複数（または、すべて）は、それらの軸線（たとえば、燃焼器１２の軸線１１）の周りに円周方向４６に回転させられ、ガスタービンシステム１０の燃料ノズル１８、燃焼室１９、およびシャフト２６に対して、エンドカバー１３の配向を変更している。
【００２８】
エンドカバー１３は、一般的に、液体燃料、ガス燃料、および／または、ブレンドされた燃料を、燃料供給源から、燃料ノズル１８のうちの１つまたは複数を介して、燃焼室１９の中へ送るように構成することが可能である。ガスタービン燃焼器１２は、加圧空気および燃料の混合物（たとえば、空気−燃料混合物）を燃焼室１９の中で点火および燃焼させ、次いで、結果として生じる高温加圧燃焼ガス２４（たとえば、排気）を、タービン１６の中へ下流方向６９に通す。特定の実施形態では、エンドカバー１３の幾何学形状を変化させることは、ヘッドエンド５０を通して燃焼室１９の中へ供給される空気および燃料の入口条件を変化させることが可能であり、燃焼器の音響応答、ひいては、燃焼器１２の燃焼ダイナミックスを変化させ、調節し、または変えさせ、ガスタービンシステム１０の中の望まれない振動応答を低減させることが可能である。
【００２９】
図３は、線３−３に沿って見た、図１のガスタービンシステム１０の実施形態の概略断面図であり、複数の燃焼器１２が、修正されたエンドカバー１３をそれぞれ装備しており、修正されたエンドカバー１３は、燃焼器１２ごとに変化しており、システム１０の燃焼器１２同士の間で、音響特性、ひいては、燃焼ダイナミックスを変化させ、燃焼器１２の間で、燃焼ダイナミックス振幅、および／または、燃焼ダイナミックスのモードカップリングを低減させることを図示している。たとえば、燃焼器１２ごとのエンドカバー幾何学形状は、少なくとも１つの幾何学的相違を有することが可能である。任意の数の燃焼器１２（たとえば、０個、１個、２個、３個、４個、５個、または、それ以上）は、修正されたエンドカバー１３を含むことが可能であり、修正されたエンドカバー１３を備える燃焼器１２のうちの少なくとも１つが、修正されたエンドカバー１３なしの燃焼器１２の音響応答とは異なる音響応答を作り出すようになっているということが留意されるべきである。したがって、以下の説明は、例示目的の実施形態として、隣接する燃焼器１２同士の間の変化を利用しているが、任意の個別の燃焼器１２は、他の燃焼器１２とは異なる自分自身の固有の音響応答を作り出すために利用され得るということが留意されるべきである。さらに、修正されたエンドカバー１３を備える燃焼器１２の複数のグループは、特定の空間配置（たとえば、隣接して、または、交互に）の有無にかかわらず、固有の音響応答を作り出すために利用され得り、それによって、燃焼器１２同士の間のモードカップリングを低減させる。
【００３０】
いくつかの実施形態では、システム１０は、燃焼器１２の１つまたは複数のグループ（たとえば、１個、２個、３個、４個、５個、または、それ以上）を含むことが可能であり、燃焼器１２のそれぞれのグループは、１つまたは複数の燃焼器１２（たとえば、１個、２個、３個、４個、５個、または、それ以上）を含む。場合によっては、燃焼器１２のそれぞれのグループは、同一の燃焼器１２を含むことが可能であり、それは、システム１０の中の燃焼器１２の１つまたは複数の他のグループとは異なる。たとえば、燃焼器１２の第１のグループは、第１のエンドカバー１３の幾何学形状を有する同一の燃焼器１２を含むことが可能であり、燃焼器１２の第２のグループは、第２のエンドカバーの幾何学形状を有する同一の燃焼器１２を含むことが可能である。さらに、第１のエンドカバー１３の幾何学形状は、１つまたは複数の方式で、第２のエンドカバー１３の幾何学形状とは異なることが可能である。したがって、燃焼器１２の第１のグループは、以下にさらに説明されているように、システム１０の中の燃焼器１２の第２のグループの音響応答とは異なる音響応答を作り出すことが可能である。
【００３１】
図示されている実施形態は、複数のエンドカバー１３の幾何学形状が、幾何学的特性、幾何学的配置、および／または幾何学的形状を、どのように、ガスタービンシステム１０の周りで円周方向４６に変化させることが可能であるかということを示している。たとえば、複数のエンドカバー１３は、異なる幾何学的特性（たとえば、寸法（たとえば、高さ、幅、長さ、深さなど）、ならびに、角度２１（たとえば、エンドカバー１３の角度および／または傾斜の程度）などの相違など）を有することが可能である。さらに、エンドカバー１３は、回転配向の相違（たとえば、隣接するエンドカバー１３に対して、その軸線の周りのエンドカバー１３の回転の程度）などのような、異なる幾何学的配置を有することが可能である。加えて、エンドカバー１３は、角度付きの、凹形の、凸形の、凹形に角度付きの、凸形に角度付きの、様々な多角形（たとえば、三角形、四角形、五角形、六角形など）と同様に形状付けされている、不規則的に形状付けされている（たとえば、波状の、ギザギザの、起伏のある、尖っている、鋸歯状の、など）、不規則的に角度付きのエンドカバー１３、または、それらの任意の組み合わせなどのような、異なる幾何学的形状を有することが可能である。
【００３２】
図示されている実施形態では、ガスタービンシステム１０は、タービン１６に連結されている８個の燃焼器１２を含む。しかし、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１２（たとえば、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個、１５個、１６個、または、それ以上の燃焼器）、または、任意の数のグループの燃焼器１２（たとえば、１個、２個、３個、４個、５個、または、それ以上）を含む。とりわけ、それぞれの燃焼器１２は、エンドカバー１３によって部分的に境界を定められているヘッドエンドチャンバー５１を含み、それは、修正されており、および／または、別の燃焼器１２のエンドカバー１３の幾何学形状とは異なる幾何学形状（たとえば、幾何学的特性、形状、および／または配置）を有することが可能であり、燃焼器１２同士の間に少なくとも１つの幾何学的相違が存在するようになっている。エンドカバー１３は、燃料供給源から１つまたは複数の燃料ノズル１８へ燃料を送るように構成することが可能である。そして、燃料ノズル１８は、燃焼器１２の燃焼室１９へ燃料を送り、それをオキシダントと混合し、空気−燃料混合物が、燃焼室１９の中で燃焼することが可能であるようになっており、結果として起こる燃焼ガスが、トランジションピース６６を通って下流フロー方向６９に（たとえば、タービン１６の中へ）流れることが可能であるようになっている。上記に説明されているように、エンドカバー１３の幾何学形状は、燃焼室１９の中の音響応答、ひいては、燃焼ダイナミックスを変化させ、調節し、または変えさせることが可能である。そして、燃焼ダイナミックスを修正することは、燃焼器１２、上流のコンポーネント、および／または下流のコンポーネントの中の望まれない振動応答の可能性を低減させることが可能である。
【００３３】
ガスタービンシステム１０の概略説明図は、隣接するおよび隣接していない燃焼器１２のエンドカバー１３同士の間の多様性を示している。たとえば、ベースラインエンドカバー７０（たとえば、幾何学形状の変化のない平坦なエンドカバー）に対して、隣接する燃焼器１２の上の隣接するエンドカバー７２（または、システム１０の中の任意の燃焼器１２の上のエンドカバー７２）は、異なる幾何学的特徴（たとえば、幾何学的形状および／または幾何学的特性の相違など）によって修正することが可能である。たとえば、燃焼器１２の軸線１１に対して垂直の平坦な形状（たとえば、平坦な円形プレート）を有するベースラインエンドカバー７０に対して、エンドカバー７２は、三角形の構成を有する角度付きのエンドカバーである。角度付きのエンドカバー７２は、円筒形状の側壁部１７（たとえば、７３）に連結されている角度付きの端壁部１５（たとえば、７１）を含むことが可能である、それによって、概して三角形の断面を画定している。角度付きのエンドカバー７２は、角度付きの端壁部７１とキャップアッセンブリ５４との間に、ベースラインエンドカバー７０によって提供されるような一定の軸線方向の長さ７５というよりも、ヘッドエンドチャンバー５１の可変の軸線方向の長さ７５を画定している。図示されている実施形態では、エンドカバー７２の角度付きの端壁部７１は、燃焼器１２の様々な寸法に応じて、おおよそ１〜５０、２〜４０、３〜３０、４〜２０、または、５〜１５パーセントだけ、ヘッドエンドチャンバー５１の軸線方向の長さ７５を変化させることが可能である。また、エンドカバー７２の角度付きの端壁部７１は、角度２１（たとえば、一定の角度など）を有することが可能であり、それは、おおよそ１〜６０、２〜４０、３〜３０、または、４〜１５度である。また、角度２１は、軸線方向の長さ７５の範囲を変化させる。それとともに、角度付きのエンドカバー７２の角度２１および可変の軸線方向の長さ７５は、燃焼器１２の燃焼室１９の中の燃焼器１２の音響応答、ひいては、燃焼ダイナミックスを変化させることを助ける。たとえば、角度付きのエンドカバー７２は、燃焼器１２の中のより大きい周波数範囲にわたって、異なる、位相シフトされた、スミアリングされた、または広げられた周波数を結果として生じさせることが可能である。これらの周波数は、角度２１、関連する軸線方向の長さ７５、および、角度２１の配向（たとえば、軸線１１の周りの円周方向４６の配向）を変化させることによって、それぞれの燃焼器１２に関して、調節またはチューニングすることが可能である。
【００３４】
いくつかの実施形態では、隣接するおよび隣接していないエンドカバー１３（たとえば、角度付きのエンドカバー７４、および、角度付きのエンドカバー７６）は、異なる幾何学的配置を有することが可能である。たとえば、角度付きのエンドカバー７４は、可変の軸線方向の長さ７５および角度２１を有することが可能であり、一方、角度付きのエンドカバー７６は、可変の軸線方向の長さおよび角度２１を有することが可能である。いくつかの実施形態では、隣接する燃焼器１２同士の間の長さ７５および角度２１は、実質的に同じまたは同等にすることが可能であり、一方、角度付きのエンドカバー７４および７６（たとえば、角度付きの端壁部１５）は、それらの軸線１１の周りに円周方向４６に回転させられ、それぞれの燃焼器１２の中の長さ７５および角度２１の角度的配向を変更することが可能である。図示されているエンドカバー７４および７６は、おおよそ１８０度回転させられており、一方、他の実施形態は、おおよそ５、１０、１５、２０、２５、３０、４５、６０、７５、９０、１２０、１５０、または１８０度の回転オフセットを提供することが可能である。実際に、角度付きのエンドカバー１３（たとえば、角度付きのエンドカバー７４、および、角度付きのエンドカバー７６）を回転させることは、隣接する燃焼器１２の中の音響特性を変化させることが可能であり、それぞれの燃焼器１２の燃焼ダイナミックス周波数、周波数の範囲、および／または振幅が異なるようになっており、それによって、とりわけ、ガスタービンシステム１０のコンポーネントの共振周波数に整合する周波数において、燃焼器１２のモードカップリングの可能性を低減させる。実際に、そのような実施形態では、システムの燃焼器１２は、実質的に同じ性能および動作特性を有することが可能であるが、異なる音響特性および／または燃焼ダイナミックスを発生させることが可能である。たとえば、特定の実施形態では、燃焼器１２は、エンドカバー１３を除いて同一にすることが可能である。要するに、システム１０の中の任意の燃焼器エンドカバー１３の幾何学的配置（たとえば、回転）を変化させることは、その燃焼器１２とシステム１０の中の他の燃焼器１２との間に、音響特性および／または燃焼ダイナミックスの相違を提供することが可能であるが、隣接する燃焼器１２の性能および設計機能性を維持することが可能である。
【００３５】
いくつかの実施形態では、２つ以上のエンドカバー１３（たとえば、湾曲したエンドカバー７８、および、角度付きのエンドカバー８０）は、異なる幾何学的形状を有することが可能である。たとえば、湾曲したエンドカバー７８は、角度付きの端壁部１５に連結されている側壁部１７を有することが可能であり、角度付きの端壁部１５は、少なくとも部分的に湾曲しており、凹形端壁部部分７９などのような、可変の角度２１（たとえば、７７）を画定している。それとは対照的に、角度付きのエンドカバー８０は、一定の角度２１を画定している角度付きの端壁部１５に連結されている側壁部１７を有している。湾曲したエンドカバー７８の可変の角度７７、および、角度付きのエンドカバー８０の一定の角度２１は、２つの燃焼器１２の中の異なる音響応答を結果として生じさせることが可能であり、それによって、燃焼器１２同士の間のモードカップリングの可能性を低減させることを助ける。
【００３６】
上述のように、システム１０は、燃焼器１２の１つまたは複数のグループを含むことが可能であり、燃焼器１２のそれぞれのグループは、１つまたは複数の燃焼器１２を含む。いくつかの実施形態では、それぞれのグループの中の燃焼器１２は、一緒に修正することが可能であり、燃焼器１２のグループが、システム１０の１つまたは複数の他のグループの音響応答とは異なる音響応答を作り出すようになっており、燃焼器１２のそれぞれのグループが、固有の音響応答を作り出すことができるようになっている。したがって、コヒーレンスおよびモードカップリングを低減させることを助けるために、システム１０の中のそれぞれの個別の燃焼器１２が、自分自身の固有の音響応答を作り出すことは必要でないこととなる。むしろ、燃焼器１２は、１つまたは複数のグループの中で一緒に修正することが可能であり、燃焼器１２のそれぞれのグループが、システム１０の中の燃焼器１２の１つまたは複数の他のグループの音響応答とは異なる音響応答を作り出すことが可能である。
【００３７】
たとえば、燃焼器１２の第１のグループは、第１のエンドカバー１３の幾何学形状を有する同一の燃焼器１２を含むことが可能であり、燃焼器１２の第２のグループは、第２のエンドカバーの幾何学形状を有する同一の燃焼器１２を含むことが可能であり、燃焼器１２の第３のグループは、第３のエンドカバー１３の幾何学形状を有する同一の燃焼器１２を含むことが可能である。さらに、燃焼器のそれぞれのグループのエンドカバー１３の幾何学形状は、図４〜図１１を参照して下記に説明されているように、１つまたは複数の方式で互いに異なることが可能である。したがって、燃焼器１２の第１のグループは、第１の音響応答を実現するために、調節および／またはチューニングすることが可能であり（たとえば、ベースライン構成）、燃焼器１２の第２のグループは、第２の音響応答を実現するために、ベースライン構成とは異なる構成に調節および／またはチューニングすることが可能であり、燃焼器１２の第３のグループは、第３の音響応答を実現するために、ベースライン構成とは異なるように調節および／またはチューニングすることが可能である。第１の、第２の、および第３の音響応答は、互いに異なることが可能である。結果として、燃焼器１２に関連付けされる音響応答は、コヒーレントにまたは建設的に互いに干渉することができず、モードカップリング、ひいては、システム１０の下流のコンポーネントの中に共振を活発にする燃焼システムの能力を低減させる。３つのグループおよび３つの周波数が説明されているが、任意の数のグループおよび／または周波数を用いることが可能であるということが明らかであるはずである。
【００３８】
図４〜図１１を参照して詳細に説明されているように、エンドカバー１３を任意の形状で形成することが可能であるということが留意されるべきである。いくつかの実施形態では、隣接するエンドカバー１３（たとえば、角度付きのエンドカバー８２、および、角度付きのエンドカバー８４）は、たとえば、角度２１、軸線方向の長さ７５、曲率、表面テクスチャー加工、表面に沿う変化、または、それらの任意の組み合わせの相違などのような、異なる幾何学的特性を有することが可能である。たとえば、角度付きのエンドカバー８２の角度２１は、角度付きのエンドカバー８４の角度２１よりも小さくすることが可能であり、それは、たとえば、おおよそ１〜６０、２〜４０、３〜３０、４〜１５、または、５〜１０度の差である。同様に、角度付きのエンドカバー８２は、ヘッドエンドチャンバー５１の可変の軸線方向の長さ７５を画定することが可能であり、一方、角度付きのエンドカバー８４は、ヘッドエンドチャンバー５１の可変の軸線方向の長さ７５を画定することが可能である。図示されている実施形態では、角度２１の相違に起因して、可変の軸線方向の長さ７５は、隣接する燃焼器１２の中の可変の軸線方向の長さ７５よりも小さい範囲または変化を有している。上記に説明されているように、エンドカバー１３同士の間の可変の幾何学的特性（たとえば、角度２１および軸線方向の長さ７５）は、燃焼器１２同士の間で、音響応答、ひいては、燃焼ダイナミックス周波数の変化を結果として生じさせることが可能である。このように、エンドカバー１３の中の多様性は、システム１０の中の燃焼器１２のモードカップリングを低減させることを助け、振動応力、摩耗、性能劣化、または、システム１０のコンポーネント（たとえば、タービンブレード、タービンシュラウド、タービンノズルなど）同士の間の他の望ましくない相互作用を最小化する。
【００３９】
図４〜図１１は、音響特性および／または燃焼ダイナミックスを制御するために異なる形状、配向、または構成を備える燃焼器エンドカバー１３の様々な実施形態を有する燃焼器１２の概略断面図である。たとえば、エンドカバー１３のそれぞれは、様々な角度付きの部分、湾曲した部分、平坦な部分、階段状の部分、テクスチャー加工された部分、滑らかな部分、突出部、凹部、または、それらの任意の組み合わせを有することが可能である。角度付きの部分は、１つまたは複数の一定の角度を含むことが可能であり、それは、互いに同じであるか、または異なる。湾曲した部分は、１つまたは複数の凸形部分、凹形部分、波形の部分、または、それらの任意の組み合わせを含むことが可能である。それとともに、様々な形状は、多角形の断面（たとえば、三角形、四角形、五角形、六角形など）などのような、エンドカバー１３の断面を画定することが可能である。また、エンドカバー１３は、１つまたは複数の不規則的に形状付けされている部分（たとえば、不規則な角度、曲線、もしくは波線；ギザギザの部分、起伏のある部分、尖っている部分、鋸歯状の部分など）、または、それらの任意の組み合わせを有することが可能である。また、エンドカバー１３は、収束する壁部部分、発散する壁部部分、または、その両方を有することが可能である。これらの形状、配向、および構成のすべては、システム１０の中の燃焼器１２の音響応答を変化させることを助けることが可能である。上述のように、燃焼器１２のそれぞれのグループの中の燃焼器１２のエンドカバー１３の幾何学形状は、ベースライン構成を有する燃焼器１２の特定のグループの中の燃焼器１２のエンドカバー１３の幾何学形状とは異なることが可能である。したがって、燃焼器１２のそれぞれのグループは、システム１０の中の別のグループとは、形状、配向、または構成の異なる、特定のエンドカバー１３の幾何学形状を含むことが可能である。
【００４０】
図４は、燃焼器１２の概略断面図であり、軸線１１に対して非対称的な湾曲した構成９０を有する修正されたエンドカバー１３の実施形態を図示している。特定の実施形態では、修正されたエンドカバー１３の非対称的な湾曲した構成９０は、軸線１１の周りに回転させられ、燃焼器１２の音響特性および／または燃焼ダイナミックスを変化させることが可能である。複数の燃焼器１２の中で使用されるとき、それぞれの修正されたエンドカバー１３の非対称的な湾曲した構成９０は、１つもしくは複数の燃焼器１２または燃焼器１２のグループの軸線１１の周りに回転させられ（すなわち、１つもしくは複数の燃焼器１２または燃焼器１２のグループの中の異なる回転配向）、システムの中の少なくとも１つの他の燃焼器１２から、燃焼器１２の音響応答を変化させることを助けることが可能である。
【００４１】
図示されている実施形態では、修正されたエンドカバー１３の非対称的な湾曲した構成９０は、非対称的な側壁部９２、非対称的な内向きに湾曲した端壁部９４、および、開口装着インターフェース９６を含む。たとえば、非対称的な側壁部９２は、環状の側壁部とすることが可能であり、環状の側壁部は、第１の側部９１から反対側の第２の側部９３へ（すなわち、軸線１１に対して直径方向に反対側の側部９１、９３）、軸線方向の長さが徐々に減少している。図示されている非対称的な側壁部９２は、第１の側部９１において、最大の軸線方向の高さを有しており、反対側の第２の側部９３において、最小の軸線方向の高さを有している。非対称的な内向きに湾曲した端壁部９４は、第１の側部９１から第２の側部９３へ、開口装着インターフェース９６（および、ヘッドエンドチャンバー５１）に向かって内向きに湾曲しており、端壁部９４が、凹形壁部部分または凹形端壁部を画定するようになっている。内向きに湾曲した端壁部９４は、開口装着インターフェース９６に対して角度９８を有しており、角度９８は、第１の側部９１から第２の側部９３へ、連続的にまたは漸増的に可変である（たとえば、減少する）ことが可能である。図示されている側壁部９２は、開口装着インターフェース９６に対して垂直であるが、他の実施形態では、インターフェース９６に対して鋭角に角度を付けることが可能である。開口装着インターフェース９６は、ヘッドエンドチャンバー５１に流体連通している概して円形の開口部を取り囲む環状の装着フランジを含むことが可能であり、修正されたエンドカバー１３の非対称的な湾曲した構成９０が、ヘッドエンドチャンバー５１に隣接して、非対称的なチャンバーまたは体積９９を画定するようになっている（たとえば、非対称的なヘッドエンドチャンバー５１、９９を集合的に画定している）。内向きに湾曲した端壁部９４の曲率半径および／または角度９８は、燃焼器１２の音響特性および／または燃焼ダイナミックスを制御するために変化させることが可能である。また、修正されたエンドカバー１３の非対称的な湾曲した構成９０の（たとえば、軸線１１の周りの）回転配向は、燃焼器１２の音響特性および／または燃焼ダイナミックスを制御するために調節することが可能である。たとえば、非対称的な湾曲した構成９０は、燃焼器１２ごとに、おおよそ５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、９５、９０、１２０、１５０、または１８０度の任意の増分だけ、軸線１１の周りに回転させることが可能である。特定の実施形態では、回転の増分の度数は、開口装着インターフェース９６の中の円周方向４６のパターン、または、ボルト孔部の間隔（たとえば、装着フランジの中の多数の均等に間隔を置いて配置されたボルト孔部など）によって画定することが可能である。
【００４２】
したがって、燃焼器１２ごとに、音響応答の変化、および、それによって、燃焼ダイナミックスの変化を依然として可能にしながら、非対称的な湾曲した構成９０を備える同じエンドカバー１３を、燃焼器１２のすべてに対して使用することが可能である。このように、非対称的な湾曲した構成９０は、システムの燃焼器１２同士の間のモードカップリングの可能性を低減させることを助けることが可能である。
【００４３】
図５は、燃焼器１２の概略断面図であり、軸線１１に対して非対称的な湾曲した構成１００を有する修正されたエンドカバー１３の実施形態を図示している。特定の実施形態では、修正されたエンドカバー１３の非対称的な湾曲した構成１００は、軸線１１の周りに回転させられ、燃焼器１２の音響特性および／または燃焼ダイナミックスを変化させることが可能である。複数の燃焼器１２の中で使用されるとき、それぞれの修正されたエンドカバー１３の非対称的な湾曲した構成１００は、それぞれの燃焼器１２の軸線１１の周りに回転させられ（すなわち、それぞれの燃焼器１２の中の異なる回転配向）、システムの中の少なくとも１つの他の燃焼器１２から、燃焼器１２の音響応答を変化させることを助けることが可能である。
【００４４】
図示されている実施形態では、修正されたエンドカバー１３の非対称的な湾曲した構成１００は、非対称的な側壁部１０２、非対称的な外向きに湾曲した端壁部１０４、および、開口装着インターフェース９６を含む。たとえば、非対称的な側壁部１０２は、環状の側壁部とすることが可能であり、環状の側壁部は、第１の側部９１から反対側の第２の側部９３へ（すなわち、軸線１１に対して直径方向に反対側の側部９１、９３）、軸線方向の長さが徐々に減少している。図示されている非対称的な側壁部１０２は、第１の側部９１において、最大の軸線方向の高さを有しており、反対側の第２の側部９３において、最小の軸線方向の高さを有している。非対称的な外向きに湾曲した端壁部１０４は、第１の側部９１から第２の側部９３へ、開口装着インターフェース９６（および、ヘッドエンドチャンバー５１）から離れるように外向きに湾曲しており、端壁部１０４が、凸形壁部部分または凸形端壁部を画定するようになっている。外向きに湾曲した端壁部１０４は、開口装着インターフェース９６に対して角度９８を有しており、角度９８は、第１の側部９１から第２の側部９３へ、連続的にまたは漸増的に可変である（たとえば、増加する）ことが可能である。図示されている側壁部１０２は、開口装着インターフェース９６に対して垂直であるが、他の実施形態では、インターフェース９６に対して鋭角に角度を付けることが可能である。開口装着インターフェース９６は、ヘッドエンドチャンバー５１に流体連通している概して円形の開口部を取り囲む環状の装着フランジを含むことが可能であり、修正されたエンドカバー１３の非対称的な湾曲した構成１００が、ヘッドエンドチャンバー５１に隣接して、非対称的なチャンバーまたは体積９９を画定するようになっている（たとえば、非対称的なヘッドエンドチャンバー５１、９９を集合的に画定している）。外向きに湾曲した端壁部１０４の曲率半径および／または角度９８は、燃焼器１２の音響特性および／または燃焼ダイナミックスを制御するために変化させることが可能である。また、修正されたエンドカバー１３の非対称的な湾曲した構成１００の（たとえば、軸線１１の周りの）回転配向は、燃焼器１２の音響特性および／または燃焼ダイナミックスを制御するために調節することが可能である。たとえば、非対称的な湾曲した構成１００は、燃焼器１２ごとに、おおよそ５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、９５、９０、１２０、１５０、または１８０度の任意の増分だけ、軸線１１の周りに回転させることが可能である。特定の実施形態では、回転の増分の度数は、開口装着インターフェース９６の中の円周方向４６のパターン、または、ボルト孔部の間隔（たとえば、装着フランジの中の多数の均等に間隔を置いて配置されたボルト孔部など）によって画定することが可能である。
【００４５】
したがって、燃焼器１２ごとに、音響応答の変化、および、それによって、燃焼ダイナミックス、の変化を依然として可能にしながら、非対称的な湾曲した構成１００を備える同じエンドカバー１３を、燃焼器１２のすべてに対して使用することが可能である。このように、非対称的な湾曲した構成１００は、システムの燃焼器１２同士の間のモードカップリングの可能性を低減させることを助けることが可能である。
【００４６】
図６は、燃焼器１２の概略断面図であり、中央に湾曲した構成１０６を備える修正されたエンドカバー１３の実施形態を図示している。特定の実施形態では、修正されたエンドカバー１３の中央に湾曲した構成１０６は、軸線１１に対して非対称的にすることが可能であり、構成１０６は、軸線１１の周りに回転させられ、システムの中の少なくとも１つの他の燃焼器１２から、燃焼器１２の音響応答を変化させることを助けることが可能である。
【００４７】
図示されている実施形態では、修正されたエンドカバー１３の中央に湾曲した構成１０６は、対称的な構成であり、それは、対称的な側壁部１０８、対称的な内向きに湾曲した端壁部１１０、および開口装着インターフェース９６を含む。たとえば、対称的な側壁部１０８は、環状の側壁部にすることが可能であり、環状の側壁部は、第１の側部９１から反対側の第２の側部９３へ（すなわち、軸線１１に対して直径方向に反対側の側部９１、９３）、一定の軸線方向の長さを有している。対称的な内向きに湾曲した端壁部１１０は、第１および第２の側部９１および９３の両方から、開口装着インターフェース９６（および、ヘッドエンドチャンバー５１）に向かって内向きに湾曲しており、端壁部１１０が、対称的な凹形壁部部分または対称的な凹形端壁部を画定するようになっている。内向きに湾曲した端壁部１１０の曲率半径および／または角度は、燃焼器１２の音響特性および／または燃焼ダイナミックスを制御するために変化させることが可能である。特定の実施形態では、中央に湾曲した構成１０６を有する複数のエンドカバー１３は、ガスタービンシステム１０の中で使用することが可能であり、それぞれの構成１０６は、内向きに湾曲した端壁部１１０の異なる曲率半径および／または角度を有している。
【００４８】
このように、中央に湾曲した構成１０６は、燃焼器１２ごとに、音響応答の変化、および、それによって、燃焼ダイナミックスの変化を可能にすることができる。このように、中央に湾曲した構成１０６は、システムの燃焼器１２同士の間のモードカップリングの可能性を低減させることを助けることが可能である。
【００４９】
図７は、燃焼器１２の概略断面図であり、中央に湾曲した構成１１２を備える修正されたエンドカバー１３の実施形態を図示している。特定の実施形態では、修正されたエンドカバー１３の中央に湾曲した構成１１２は、軸線１１に対して非対称的にすることが可能であり、構成１１２は、軸線１１の周りに回転させられ、システム１０の中の別の燃焼器１２から、燃焼器１２の音響特性および／または燃焼ダイナミックスを変化させる。
【００５０】
図示されている実施形態では、修正されたエンドカバー１３の中央に湾曲した構成１１２は、対称的な構成であり、それは、対称的な側壁部１１４、対称的な外向きに湾曲した端壁部１１６、および開口装着インターフェース９６を含む。たとえば、対称的な側壁部１１４は、環状の側壁部にすることが可能であり、環状の側壁部は、第１の側部９１から反対側の第２の側部９３へ（すなわち、軸線１１に対して直径方向に反対側の側部９１、９３）、一定の軸線方向の長さを有している。対称的な外向きに湾曲した端壁部１１６は、第１および第２の側部９１および９３の両方から、開口装着インターフェース９６（および、ヘッドエンドチャンバー５１）から離れるように外向きに湾曲しており、端壁部１１６が、対称的な凸形壁部部分または対称的な凸形端壁部を画定するようになっている。外向きに湾曲した端壁部１１６の曲率半径および／または角度は、燃焼器１２の音響特性および／または燃焼ダイナミックスを制御するために変化させることが可能である。特定の実施形態では、中央に湾曲した構成１１２を有する複数のエンドカバー１３は、ガスタービンシステム１０の中で使用することが可能であり、それぞれの構成１１２は、外向きに湾曲した端壁部１１６の異なる曲率半径および／または角度を有している。
【００５１】
このように、中央に湾曲した構成１１２は、燃焼器１２ごとに、音響応答の変化、および、それによって、燃焼ダイナミックスの変化を可能にすることができる。さらに、中央に湾曲した構成１１２は、システムの燃焼器１２同士の間のモードカップリングの可能性を低減させることを助けることが可能である。
【００５２】
図８は、燃焼器１２の概略断面図であり、複数角度付きの構成１１８を備える修正されたエンドカバー１３の実施形態を図示している。特定の実施形態では、修正されたエンドカバー１３の複数角度付きの構成１１８は、軸線１１に対して非対称的にすることが可能であり、構成１１８は、軸線１１の周りに回転させられ、個別の燃焼器１２の、または、燃焼器１２ごとに、音響特性および／または燃焼ダイナミックスを変化させることが可能である。他の実施形態では、修正されたエンドカバー１３の複数角度付きの構成１１８は、軸線１１に対して非対称的にすることが可能であり、さらに、複数角度付きの構成１１８は、変化させられ（たとえば、角度、側部の数、側部の長さなどを変更する）、システム１０の中の別の燃焼器１２から、燃焼器１２の音響特性および／または燃焼ダイナミックスを変化させることを助けることが可能である。
【００５３】
図示されている実施形態では、複数角度付きの構成１１８は、側壁部１２０、複数角度付きの端壁部１２２、および開口装着インターフェース９６を有している。側壁部１２０は、環状の側壁部にすることが可能であり、環状の側壁部は、第１の側部９１から反対側の第２の側部９３へ（すなわち、軸線１１に対して直径方向に反対側の側部９１、９３）、可変の軸線方向の長さまたは一定の軸線方向の長さのいずれかを有している。複数角度付きの端壁部１２２は、複数の角度付きの壁部部分１２３（たとえば、３つの角度付きの壁部部分）を含むことが可能であり、それぞれが、軸線１１またはインターフェース９６に対して、所定の角度を有している。たとえば、中央の角度付きの壁部部分１２３は、軸線１１に対して垂直（または、インターフェース９６に対して平行）にすることが可能であり、一方、周辺の角度付きの壁部部分１２３は、軸線１１およびインターフェース９６に対して、鋭角に角度を付けることが可能である。特定の実施形態では、周辺の角度付きの壁部部分１２３は、概して円錐形状のまたはテーパー付の環状の壁部部分を画定し、それは、軸線１１の周りに一定のまたは可変の角度を有することが可能である。他の実施形態では、周辺の角度付きの壁部部分１２３は、軸線１１の周りに円周方向４６に間隔を置いて配置された複数の平坦なテーパー付の壁部部分（たとえば、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、または、それ以上）を含むことが可能である。集合的に、複数の角度付きの壁部部分１２３、側壁部１２０、およびインターフェース９６は、六角形の断面などのような、多角形の断面を画定している。
【００５４】
複数の角度付きの壁部部分１２３および側壁部１２０のそれぞれの長さおよび／または角度は、それぞれの燃焼器１２において、および／または、燃焼器１２ごとに、変化させることが可能である。このように、複数角度付きの構成１１８は、燃焼器１２ごとに、音響応答の変化、および、それによって、燃焼ダイナミックスの変化を可能にすることができる。さらに、複数角度付きの構成１１８は、システムの燃焼器１２同士の間のモードカップリングの可能性を低減させることを助けることが可能である。
【００５５】
図９は、燃焼器１２の概略断面図であり、複数角度付きの構成１２４を備える修正されたエンドカバー１３の実施形態を図示している。特定の実施形態では、修正されたエンドカバー１３の複数角度付きの構成１２４は、軸線１１に対して非対称的にすることが可能であり、構成１２４は、軸線１１の周りに回転させられ、個別の燃焼器１２の、または、燃焼器１２ごとに、音響特性および／または燃焼ダイナミックスを変化させることが可能である。他の実施形態では、修正されたエンドカバー１３の複数角度付きの構成１２４は、軸線１１に対して非対称的にすることが可能であり、さらに、複数角度付きの構成１２４は、変化させられ（たとえば、角度、側部の数、側部の長さなどを変更する）、システム１０の中の別の燃焼器１２から、燃焼器１２の音響特性および／または燃焼ダイナミックスを変化させることを助けることが可能である。
【００５６】
図示されている実施形態では、複数角度付きの構成１２４は、側壁部１２６、複数角度付きの端壁部１２８、および開口装着インターフェース９６を有している。側壁部１２６は、環状の側壁部にすることが可能であり、環状の側壁部は、第１の側部９１から反対側の第２の側部９３へ（すなわち、軸線１１に対して直径方向に反対側の側部９１、９３）、可変の軸線方向の長さまたは一定の軸線方向の長さのいずれかを有している。複数角度付きの端壁部１２８は、複数の角度付きの壁部部分１２７（たとえば、２つの角度付きの壁部部分）を含むことが可能であり、それぞれが、軸線１１またはインターフェース９６に対して、所定の角度を有している。たとえば、隣接する角度付きの壁部部分１２７は、軸線１１およびインターフェース９６に対して鋭角に角度を付けることが可能であり、壁部部分１２７は、頂点１２９へ延在することが可能である。また、角度付きの壁部部分１２７は、収束する壁部部分（たとえば、頂点１２９へ収束する）、または、発散する壁部部分（たとえば、頂点１２９から発散する）として説明され得る。頂点１２９は、軸線１１に沿って中心合わせすることが可能であるか、または、頂点１２９は、軸線１１からオフセットさせ、壁部部分１２７の非対称的な構成を画定することが可能である。特定の実施形態では、隣接する壁部部分１２７は、概して円錐形状のまたはテーパー付の環状の壁部部分を画定し、それは、軸線１１の周りに一定のまたは可変の角度を有することが可能である。他の実施形態では、周辺の角度付きの壁部部分１２７は、軸線１１の周りに円周方向４６に間隔を置いて配置された複数の平坦なテーパー付の壁部部分（たとえば、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、または、それ以上）を含むことが可能である。集合的に、複数の角度付きの壁部部分１２７、側壁部１２６、およびインターフェース９６は、五角形の断面などのような、多角形の断面を画定している。
【００５７】
複数の角度付きの壁部部分１２７および側壁部１２６のそれぞれの長さおよび／または角度は、それぞれの燃焼器１２において、および／または、燃焼器１２ごとに、変化させることが可能である。このように、複数角度付きの構成１２４は、燃焼器１２ごとに、音響応答の変化、および、それによって、燃焼ダイナミックスの変化させることを助けることが可能である。さらに、複数角度付きの構成１２４は、システムの燃焼器１２同士の間のモードカップリングの可能性を低減させることを助けることが可能である。
【００５８】
図１０は、燃焼器１２の概略断面図であり、非対称的な不規則な構成１３０を備える修正されたエンドカバー１３の実施形態を図示している。図示されている実施形態では、修正されたエンドカバー１３の非対称的な不規則な構成１３０は、軸線１１の周りに回転させられ、個別の燃焼器１２の、または、燃焼器１２ごとに、音響特性および／または燃焼ダイナミックスを変化させることが可能である。他の実施形態では、修正されたエンドカバー１３の不規則な構成１３０は、軸線１１に対して対称的にすることが可能であり、さらに、不規則な構成１３０は、変化させられ（たとえば、曲がり、階段、曲線、角度、長さ、凹部、突出部などの特性を変更する）、システム１０の中の別の燃焼器１２から、燃焼器１２の音響特性および／または燃焼ダイナミックスを変化させることを助けることが可能である。
【００５９】
図示されている実施形態では、非対称的な不規則な構成１３０は、側壁部１３２、非対称的な不規則な端壁部１３４、および開口装着インターフェース９６を有している。側壁部１３２は、環状の側壁部にすることが可能であり、環状の側壁部は、第１の側部９１から反対側の第２の側部９３へ（すなわち、軸線１１に対して直径方向に反対側の側部９１、９３）、可変の軸線方向の長さまたは一定の軸線方向の長さのいずれかを有している。非対称的な不規則な端壁部１３４は、角度付きの部分、湾曲した部分、波状の部分、階段状部分、ジグザグ部分、テクスチャー加工、スパイク、鋸歯状、または、それらの任意の組み合わせなどのような、複数の不規則な表面特徴１３６（たとえば、凹部および／または突出部）を含むことが可能である。たとえば、不規則な表面特徴１３６は、比較的に小規模な不規則性１３５（たとえば、より小さい角度、曲率半径、深さなど）、および、比較的に大規模な不規則性１３７（たとえば、より大きい角度、曲率半径、深さなど）を含むことが可能である。
【００６０】
非対称的な不規則な端壁部１３４のこれらの不規則な表面特徴１３６の幾何学的な特性は、それぞれの燃焼器１２において、および／または、燃焼器１２ごとに、変化させることが可能である。このように、非対称的な不規則な構成１３０は、燃焼器１２ごとに、音響応答、および、それによって、燃焼ダイナミックスを変化させることを助けることが可能である。さらに、非対称的な不規則な構成１３０は、システムの燃焼器１２同士の間のモードカップリングの可能性を低減させることを助けることが可能である。
【００６１】
図１１は、燃焼器１２の概略断面図であり、複数角度付きの階段構成１３８を備える修正されたエンドカバー１３の実施形態を図示している。図示されている実施形態では、修正されたエンドカバー１３の複数角度付きの階段構成１３８は、非対称的な構成であり、非対称的な構成は、軸線１１の周りに回転させられ、個別の燃焼器１２の、または、燃焼器１２ごとに、音響特性および／または燃焼ダイナミックスを変化させることが可能である。他の実施形態では、修正されたエンドカバー１３の階段構成１３８は、軸線１１に対して対称的にすることが可能であり、さらに、階段構成１３８は、変化させられ（たとえば、階段の数、角度、長さ、幅などを変更する）、個別の燃焼器１２の、または、燃焼器１２ごとに、音響特性および／または燃焼ダイナミックスを変化させることが可能である。
【００６２】
図示されている実施形態では、階段構成１３８は、側壁部１４０、階段状の端壁部１４２、および開口装着インターフェース９６を有している。側壁部１４０は、環状の側壁部にすることが可能であり、環状の側壁部は、第１の側部９１から反対側の第２の側部９３へ（すなわち、軸線１１に対して直径方向に反対側の側部９１、９３）、可変の軸線方向の長さまたは一定の軸線方向の長さのいずれかを有している。階段状の端壁部１４２は、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１５個、２０個、３０個、４０個、５０個、または、それ以上の階段などのような、複数の階段１４４（たとえば、隣接する角度付きの壁部部分の対）を含むことが可能である。それぞれの階段１４４は、隣接する角度付きの壁部部分を含むことが可能であり、それは、互いに対して、鋭角に角度を付けられるか、鈍角に角度を付けられるか、または垂直方向に角度を付けられている。また、それぞれの階段１４４の隣接する角度付きの壁部部分は、軸線１１、インターフェース９６、および／または側壁部１４０に対して、鋭角に角度を付けられるか、鈍角に角度を付けられるか、または垂直方向に角度を付けられることが可能である。また、それぞれの階段１４４の隣接する角度付きの壁部部分は、互いに対して同等または異なる長さを有することが可能であり、長さは、階段状の端壁部１４２に沿って、階段１４４ごとに同じであるか、または異なることが可能である。また、階段状の端壁部１４２は、ジグザグの端壁部、鋸の歯に形状付けされた端壁部、スパイクのある端壁部、鋸歯状の端壁部、または、それらの任意の組み合わせとして、説明することが可能である。
【００６３】
階段状の端壁部１４２のこれらの階段１４４の幾何学的な特性（たとえば、角度、長さ、数など）は、それぞれの燃焼器１２において、および／または、燃焼器１２ごとに、変化させることが可能である。このように、複数角度付きの階段構成１３８は、燃焼器１２ごとに、音響応答、および、それによって、燃焼ダイナミックスを変化させることを助けることが可能である。さらに、複数角度付きの階段構成１３８は、システムの燃焼器１２同士の間のモードカップリングの可能性を低減させることを助けることが可能である。
【００６４】
本発明の技術的効果は、燃焼器１２の上流および／または下流にあるコンポーネントの任意の望まれない振動応答を低減させることを含む。また、修正されたエンドカバー１３は、１つまたは複数の燃焼器１２のエンドカバー１３の幾何学形状を変化させることによって、これらの技術的効果を実現することができる。たとえば、幾何学的形状（たとえば、角度付きの、凹形の、凸形の、凹形に角度付きの、凸形に角度付きの、様々な多角形と同様に形状決めされている、不規則的に形状付けされている、不規則的に角度付きの、など）、幾何学的特性（たとえば、寸法、高さ、幅、深さ、長さ、角度の程度、角度特性など）、幾何学的配置（たとえば、２つのエンドカバーの間の回転の程度、位置、場所など）、および／または、それらの任意の組み合わせを変化させることによって、複数の燃焼器１２のエンドカバー１３を変化させることが可能である。様々なパターンまたはグループの中のエンドカバー１３の幾何学的特性を変化させることは、燃焼ダイナミックス、および／または、燃焼ダイナミックスのモードカップリングを低減させることを助けることが可能であり、ガスタービンシステム１０の中の下流のコンポーネントの中の望まれない振動応答を低減させる。
【００６５】
この書面による説明は、本発明を開示するために、また、任意の当業者が本発明を実施（任意のデバイスまたはシステムを製造および使用すること、ならびに任意の組み込まれた方法を実行することを含む）することができるように、例（最良の形態を含む）を使用している。本発明の特許の範囲は、特許請求の範囲によって画定され、当業者が考え付く他の例を含むことが可能である。そのような他の例が、特許請求の範囲の文言と異ならない構造的要素を含んでいる場合には、または、特許請求の範囲の文言とわずかに異なる、均等な構造的要素を含んでいる場合には、そのような他の例は、特許請求の範囲内に含まれるということが意図されている。
【符号の説明】
【００６６】
１０  ガスタービンシステム
１１  軸線
１２  ガスタービン燃焼器
１３  燃焼器エンドカバー
１４  圧縮機
１５  角度付きの端壁部
１６  タービン
１７  側壁部
１８  燃料ノズル
１９  燃焼室
２１  角度
２４  高温加圧燃焼ガス
２６  シャフト
２８  排気出口部
３０  負荷
３２  空気取り入れ口
３４  加圧空気
４２  軸線方向
４４  半径方向
４６  円周方向
５０  ヘッドエンド
５１  ヘッドエンドチャンバー
５３  壁部
５４  燃焼器キャップアッセンブリ
５８  フロースリーブ
６０  内側壁部、燃焼器ライナー
６１  穿孔
６２  一次燃焼ゾーン
６４  フロー通路
６５  インピンジメントスリーブ
６６  トランジションピース
６７  空気フロー
６８  圧縮機流出部
６９  下流方向
７０  ベースラインエンドカバー
７１  角度付きの端壁部
７２  エンドカバー
７３  側壁部
７４  角度付きのエンドカバー
７５  軸線方向の長さ
７６  角度付きのエンドカバー
７７  可変の角度
７８  湾曲したエンドカバー
７９  凹形端壁部部分
８０  角度付きのエンドカバー
８２  角度付きのエンドカバー
８４  角度付きのエンドカバー
９０  非対称的な湾曲した構成
９１  第１の側部
９２  非対称的な側壁部
９３  第２の側部
９４  非対称的な内向きに湾曲した端壁部
９６  開口装着インターフェース
９８  角度
９９  体積
１００  非対称的な湾曲した構成
１０２  非対称的な側壁部
１０４  非対称的な外向きに湾曲した端壁部
１０６  中央に湾曲した構成
１０８  対称的な側壁部
１１０  対称的な内向きに湾曲した端壁部
１１２  中央に湾曲した構成
１１４  対称的な側壁部
１１６  対称的な外向きに湾曲した端壁部
１１８  複数角度付きの構成
１２０  側壁部
１２２  複数角度付きの端壁部
１２３  中央の角度付きの壁部部分
１２４  複数角度付きの構成
１２６  側壁部
１２７  角度付きの壁部部分
１２８  複数角度付きの端壁部
１２９  頂点
１３０  非対称的な不規則な構成
１３２  側壁部
１３４  非対称的な不規則な端壁部
１３５  比較的に小規模な不規則性
１３６  不規則な表面特徴
１３７  比較的に大規模な不規則性
１３８  複数角度付きの階段構成
１４０  側壁部
１４２  階段状の端壁部
１４４  階段
【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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【図１１】
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【外国語明細書】
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