(57)【要約】      （修正有）【課題】熱音響脈動レベルは、既存の中央ボディバーナで無視できず、改良された設計が有利である。【解決手段】ガスタービン用の燃料噴射装置１６は、該燃料噴射装置の中心軸線に関して周方向２５で互いに隣接してリングに配置された複数の流線形ボディを備え、各流線形ボディは、後縁を有し、少なくとも１つの流線形ボディは、後縁に燃料ノズルを有し、複数の流線形ボディは、少なくとも、流線形ボディの第１のグループと、流線形ボディの第２のグループとに分割されており、第１のグループ（Ａ）における全ての流線形ボディは、同じものでありかつ第２のグループ（Ｂ）における流線形ボディとは異なり、第２のグループ（Ｂ）における全ての流線形ボディは同じものであり、流線形ボディの第１のグループは、互いに隣接する少なくとも２つの流線形ボディを含む。【選択図】図４
2016166726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービン用の燃料噴射装置（１６）において、
−該燃料噴射装置の中心軸線（２３）に関して周方向（２５）で互いに隣接してリングに配置された複数の流線形ボディ（３０）を備え、各流線形ボディ（３０）は、後縁（３４，３４Ａ，３４Ｂ）を有し、少なくとも１つの前記流線形ボディ（３０）は、前記後縁（３４，３４Ａ，３４Ｂ）に燃料ノズル（３２）を有し、
−前記複数の流線形ボディ（３０）は、少なくとも、前記流線形ボディの第１のグループ（Ａ，３０）と、前記流線形ボディの第２のグループ（Ｂ，３０）とに分割されており、
−前記第１のグループ（Ａ）における全ての前記流線形ボディ（３０）は、同じものであり、かつ前記第２のグループ（Ｂ）における前記流線形ボディ（３０）とは異なり、前記第２のグループ（Ｂ）における全ての前記流線形ボディ（３０）は、同じものであり、
−前記流線形ボディの前記第１のグループ（Ａ，３０）は、互いに隣接する少なくとも２つの前記流線形ボディ（３０）を有する、および／または
−前記流線形ボディは、２つの隣接する前記流線形ボディのセットに集合させられており、該セットのうちの少なくとも１つは、他のセットとは異なる、および／または
−前記流線形ボディは、前記燃料噴射装置が、中心軸線に対して垂直な平面において最大で４倍の回転対称性を有するように配置されていることを特徴とする、ガスタービン用の燃料噴射装置（１６）。
【請求項２】
前記第１のグループおよび前記第２のグループはそれぞれ、同じ数の前記流線形ボディ（３０）を有する、請求項１記載の燃料噴射装置（１６）。
【請求項３】
前記第２のグループは、前記周方向（２５）で互いに隣接した少なくとも２つの前記流線形ボディ（３０）を含む、または全ての前記流線形ボディ（３０）は、前記中心軸線（２３）から同じ半径方向距離にある、請求項１または２記載の燃料噴射装置（１６）。
【請求項４】
前記流線形ボディのうちの少なくとも半分は、前記中心軸線に関して、異なる流線形ボディの反対側に位置している、請求項１から３までのいずれか１項記載の燃料噴射装置（１６）。
【請求項５】
前記第１のグループは少なくとも２つのセクタ（ａ）に分割されており、前記第２のグループは少なくとも２つのセクタ（ｂ）に分割されており、セクタａとセクタｂとは、リングの周囲にａｂａｂの構成で配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の燃料噴射装置（１６）。
【請求項６】
前記複数の流線形ボディは、さらに、前記流線形ボディの第３のグループ（Ｃ，３０）を有し、該第３のグループ（Ｃ）における全ての前記流線形ボディ（３０）は、同じものであり、前記第１のグループ（Ａ）および前記第２のグループ（Ｂ）における前記流線形ボディ（３０）とは異なる、請求項１から５までのいずれか１項記載の燃料噴射装置（１６）。
【請求項７】
前記第１のグループの後縁（３４，３４Ａ，３４Ｂ）はローブを成して配置されておりかつローブ組合せを有し、前記第２のグループの後縁（３４，３４Ａ，３４Ｂ）はローブを成して配置されておりかつ前記第１のグループと同じローブ組合せのものである、請求項１から６までのいずれか１項記載の燃料噴射装置（１６）。
【請求項８】
前記第１のグループの後縁（３４，３４Ａ，３４Ｂ）は、ローブを成して配置されておりかつ以下のローブ組合せのうちの１つを有し、前記第２のグループの後縁（３４，３４Ａ，３４Ｂ）は、ローブを成して配置されておりかつ以下のローブ組合せのうちの１つを有する：
ａ．１つ以上の完全なローブおよび２つまでの半分のローブ（図６Ａ，６Ｂ）
ｂ．２つの半分のローブ（図７Ａ，７Ｂ）、または
ｃ．少なくとも１つの段付けされたローブ、
請求項１から７までのいずれか１項記載の燃料噴射装置。
【請求項９】
前記第１のグループの前記流線形ボディ（３０）は、右向きのローブ構造を有し、前記第２のグループの前記流線形ボディ（３０）は、左向きのローブ構造を有する、請求項１から８までのいずれか１項記載の燃料噴射装置（１６）。
【請求項１０】
前記第１のグループの前記流線形ボディのうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの燃料ノズルを有し、前記第２のグループの前記流線形ボディのうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの燃料ノズルを有し、前記第１のグループの少なくとも１つの前記燃料ノズルは、前記第２のグループの少なくとも１つの前記燃料ノズルとは異なるサイズを有する、請求項１から９までのいずれか１項記載の燃料噴射装置（１６）。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれか１項記載の燃料噴射装置（１６）を備えるガスタービン。
【請求項１２】
周方向熱音響モードによって生ぜしめられる振動および／または脈動を低減するように配置された、前記燃料噴射装置の下流における少なくとも１つのダンパをさらに有する、請求項１１記載のガスタービン。
【請求項１３】
ガスタービン用の燃料噴射装置（１６）を作動させる方法において、前記燃料噴射装置（１６）は、該燃料噴射装置の中心軸線（２３）に関して周方向（２５）で互いに隣接してリングに配置された複数の流線形ボディ（３０）を備え、各流線形ボディ（３０）は、後縁（３４，３４Ａ，３４Ｂ）を有し、少なくとも１つの前記流線形ボディ（３０）は、前記後縁（３４，３４Ａ，３４Ｂ）に燃料ノズル（３２）を有し、前記複数の流線形ボディ（３０）は、少なくとも、前記流線形ボディの第１のグループ（Ａ，３０）と、前記流線形ボディの第２のグループ（Ｂ，３０）とに分割されており、前記第１のグループ（Ａ）における全ての前記流線形ボディ（３０）は、同じものでありかつ前記第２のグループ（Ｂ）における前記流線形ボディ（３０）とは異なり、前記第２のグループ（Ｂ）における全ての前記流線形ボディ（３０）は、同じものであり、前記流線形ボディの前記第１のグループ（Ａ，３０）は、互いに隣接する少なくとも２つの前記流線形ボディ（３０）を有する、および／または前記流線形ボディは、２つの隣接する前記流線形ボディのセットに集合させられており、該セットのうちの少なくとも１つは、他のセットとは異なる、および／または、前記流線形ボディは、前記燃料噴射装置が、前記中心軸線に対して垂直な平面において最大で４倍の回転対称性を有するように配置されており、前記方法は、少なくとも１つの前記燃料ノズル（３２）を通じて燃料を噴射するステップを含むことを特徴とする、ガスタービン用の燃料噴射装置（１６）を作動させる方法。
【請求項１４】
前記第１のグループの前記流線形ボディのうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの燃料ノズルを有し、前記第２のグループの前記流線形ボディのうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの燃料ノズルを有し、燃料を、前記流線形ボディの前記第１のグループの前記少なくとも１つの燃料ノズルと、前記流線形ボディの前記第２のグループの前記少なくとも１つの燃料ノズルとを通じて、異なる速度で噴射する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
−請求項１から１０までのいずれか１項記載の燃料噴射装置（１６）を製造するステップと、
−該燃料噴射装置（１６）をガスタービンに取り付けるステップと、
−周方向熱音響モードによって生ぜしめられる振動および／または脈動を低減するためにどこでダンパをガスタービン燃焼器に付設するかを確かめるために前記ガスタービンを監視するステップと、
−周方向熱音響モードによって生ぜしめられる振動および／または脈動を低減するために少なくとも１つのダンパを前記ガスタービン燃焼器に付設するステップとを含むことを特徴とする、ガスタービン燃焼器を設計する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ガスタービン用の燃料噴射装置、特に、燃料噴射装置内の流線形ボディの配列に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン用の既存の中央ボディバーナは、１２のフィンガと、各フィンガにおける２つのノズルとを備えた噴射ランスを有している。ＥＰ２７２５３０３の例が図１に示されており、中央ボディ１０１を備えた再熱バーナ配列１００が横断面図で示されている。各流線形ボディ３００の前縁領域は、所定の輪郭を有しており、この場合、流線形ボディ３００の中央平面３０２に関して、前縁には少なくとも１つのローブ３０３又は少なくとも２つの相補的なローブが設けられている。ローブ３０３の表面湾曲は、互いに同じ方向へ延びている。ローブ３０３を形成する、２つの隣接する流線形ボディ３００の中央平面からの横方向またはほぼ横方向のたわみは、互いに整合している。
【０００３】
図２は、ＥＰ２７２５３０３の別の再熱バーナ配列１００を横断面図で示している。各流線形ボディ４００の前縁は、所定の輪郭を有しており、この場合、流線形ボディ４００の中央平面４０３に関して、前縁には、互いに反対の横方向で、少なくとも１つのローブ４０１，４０２または少なくとも２つの相補的なローブが設けられている。ローブ４０１，４０２を形成する、２つの隣接する流線形ボディ４００の中央平面からの横方向たわみは、反転されており、平坦な前縁領域からたわみへの移行部は、連続的な第１の導関数を含む関数を表す表面湾曲によって滑らかになっている。
【０００４】
ガスタービン用のこれらの既存の中央ボディバーナは、エミッション及びＯＴＤＦ／ＲＴＤＦ（全体温度分布係数／半径方向温度分布係数）の点からは良好な性能を示している。しかしながら、熱音響脈動レベルは、これらの既存の中央ボディバーナにおいては無視できず、改良された設計が有利であろうことが認識されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＥＰ２７２５３０３
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、現時点で参照されるべき添付の独立請求項に規定されている。発明の有利な特徴は、従属請求項に示されている。
【０００７】
発明の第１の態様によれば、燃料噴射装置の中心軸線に関して周方向で互いに隣接してリングに配置された複数の流線形ボディを備え、各流線形ボディは、後縁を有し、少なくとも１つの流線形ボディは、後縁に燃料ノズルを有し、複数の流線形ボディは、少なくとも、流線形ボディの第１のグループ（Ａ）と、流線形ボディの第２のグループ（Ｂ）とに分割されており、第１のグループ（Ａ）における全ての流線形ボディは、同じものであり、かつ第２のグループ（Ｂ）における流線形ボディとは異なり、第２のグループ（Ｂ）における全ての流線形ボディは同じものであり、流線形ボディの第１のグループ（Ａ）は、互いに隣接する少なくとも２つの流線形ボディを含み、および／または、流線形ボディは、２つの隣接する流線形ボディのセットに集合させられており、セットのうちの少なくとも１つは、他のセットとは異なり、および／または、流線形ボディは、燃料噴射装置が、中心軸線に対して垂直な平面において最大で４倍の回転対称性を有するように配置されている、ガスタービン用の燃料噴射装置が提供される。上述の本発明は、回転熱音響モードの減衰を可能にする。なぜならば、回転モードは、１つの位置にロックされ、あらゆる任意のダンパ（例えばヘルムホルツダンパ）を回避するためにバーナの周囲に沿って単に移動することができないからである。これと組み合わせて、同じローブ方向を向いたローブのグループの存在は、組み合わされた渦による混合を提供する。これは、脈動問題の解決を単純にしながら、大規模な混合を提供することができる。
【０００８】
別の実施の形態では、燃料噴射装置は、中心軸線に対して垂直な平面において最大で３倍、２倍または１倍の回転対称性を有する。１つの実施の形態では、第１のグループおよび第２のグループはそれぞれ、同じ数の流線形ボディを有する。１つの実施の形態では、第２のグループは、周方向で互いに隣接した少なくとも２つの流線形ボディを有する。１つの実施の形態では、全ての流線形ボディは、中心軸線から同じ半径方向距離にある。１つの実施の形態では、第１のグループは少なくとも２つのセクタ（ａ）に分割されており、第２のグループは少なくとも２つのセクタ（ｂ）に分割されており、セクタａとセクタｂとは、リングの周囲にａｂａｂの構成で配置されている。
【０００９】
１つの実施の形態では、流線形ボディのうちの少なくとも半分は、中心軸線に関して、異なる流線形ボディとは反対側に位置している。別の実施の形態では、流線形ボディのうちの少なくとも３分の２は、中心軸線に関して、異なる流線形ボディとは反対側に位置している。別の実施の形態では、流線形ボディの全ては、中心軸線に関して、異なる流線形ボディとは反対側に位置している。これらの特徴は、システムの熱音響的挙動を改良することを助けることができる。
【００１０】
１つの実施の形態において、複数の流線形ボディは、さらに、流線形ボディの第３のグループ（Ｃ，３０）を有し、第３のグループ（Ｃ）における全ての流線形ボディ（３０）は、同じものであり、第１のグループ（Ａ）および第２のグループ（Ｂ）における流線形ボディ（３０）とは異なる。
【００１１】
１つの実施の形態では、第１のグループの後縁は、ローブを成すように配置されており、以下のローブ組合せのうちの１つを有し、第２のグループの後縁は、ローブを成すように配置されており、以下のローブ組合せのうちの１つを有する：１つ以上の完全なローブと２つまでの半分のローブ（図６Ａ，６Ｂ）、または２つの半分のローブ（図７Ａ，７Ｂ）。単一ノズル設計（図７Ａ，７Ｂに示されたような設計）は、より低いチャネル高さ（中央ボディと外壁との間の間隙）に適している。その他のローブ形状の場合、流線形ボディのハブ／ルートの近くにせん断層が存在する。したがって、この層において流れが分離される。
【００１２】
１つの実施の形態では、第１のグループの流線形ボディは、右向きのローブ構造を有し、第２のグループの流線形ボディは、左向きのローブ構造を有する。１つの実施の形態では、第１のグループの後縁（３４，３４Ａ，３４Ｂ）はローブを成すように配置されておりかつローブ組合せを有し、第２のグループの後縁（３４，３４Ａ，３４Ｂ）はローブを成すように配置されておりかつ第１のグループと同じローブ組合せのものである。
【００１３】
１つの実施の形態では、第１のグループの流線形ボディのうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの燃料ノズルを有し、第２のグループの流線形ボディのうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの燃料ノズルを有し、第１のグループの少なくとも１つの燃料ノズルは、第２のグループの少なくとも１つの燃料ノズルとは異なるサイズを有する。別の実施の形態では、第１のグループにおける少なくとも１つのノズルの全ては同じサイズであり、第２のグループにおける少なくとも１つのノズルの全ては同じサイズであり、ノズルサイズは、第２のグループと比較して第１のグループにおいては異なっている。
【００１４】
発明の第２の態様によれば、上述のような燃料噴射装置を含むガスタービンが提供される。
【００１５】
１つの実施の形態では、ガスタービンは、さらに、周方向熱音響モードによって生ぜしめられる振動および／または脈動を低減するように配置された、燃料噴射装置の下流における少なくとも１つのダンパを有する。
【００１６】
発明の第３の態様によれば、少なくとも１つの燃料ノズルによって燃料を噴射するステップを含む、上述のようなガスタービン用の燃料噴射装置を作動させる方法が提供される。１つの実施の形態では、第１のグループの流線形ボディのうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの燃料ノズルを有し、第２のグループの流線形ボディのうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの燃料ノズルを有し、燃料は、流線形ボディの第１のグループの少なくとも１つの燃料ノズルと、流線形ボディの第２のグループの少なくとも１つの燃料ノズルとを通じて、異なる速度で噴射される。別の実施の形態では、燃料は、第１のグループにおける少なくとも１つのノズルの全てを通じて同じ速度で噴射され、燃料は、第２のグループにおける少なくとも１つのノズルの全てを通じて同じ速度で噴射され、噴射速度は、第２のグループと比較して第１のグループでは異なる。
【００１７】
発明の第４の態様によれば、上述のような燃料噴射装置を製造するステップと、燃料噴射装置をガスタービンに取り付けるステップと、周方向熱音響モードによって生ぜしめられる振動および／または脈動を低減するためにどこでダンパをガスタービン燃焼器に付加するかを確かめるためにガスタービンを監視するステップと、周方向熱音響モードによって生ぜしめられる振動および／または脈動を低減するために少なくとも１つのダンパをガスタービン燃焼器に付加するステップとを含む、ガスタービン燃焼器を設計する方法が提供される。
【００１８】
ここで発明の実施の形態を、添付の図面に関して例としてのみ説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来の再熱バーナ配列の周方向断面図を示している。
【図２】別の従来の再熱バーナ配列の周方向断面図を示している。
【図３】本発明によるバーナ配列の縦断面図を示している。
【図４】図３の断面Ａ−Ａに沿った図を示している。
【図５】流線形ボディの透視図を示している。
【図６Ａ】１つのタイプの流線形ボディの周方向断面図を示している。
【図６Ｂ】１つのタイプの流線形ボディの周方向断面図を示している。
【図７Ａ】択一的なタイプの流線形ボディの周方向断面図を示している。
【図７Ｂ】択一的なタイプの流線形ボディの周方向断面図を示している。
【図８】段付けされたローブの位置を示すバーナ配列の縦断面図を示している。
【図９】択一的な実施の形態における図３の断面Ａ−Ａに沿った図を示している。
【図１０】別の択一的な実施の形態における図３の断面Ａ−Ａに沿った図を示している。
【図１１】第４の択一的な実施の形態における図３の断面Ａ−Ａに沿った図を示している。
【００２０】
好適な実施の形態の詳細な説明
図３はバーナ１０の縦断面図を示している。バーナ１０は、外壁１２と、中央ボディ１４と、燃料噴射装置１６とを有している。流体流れ方向２０も示されている。図３は、燃料噴射装置１６の位置を示しているが、燃料噴射装置１６のいかなる特徴も示すものではないことに注意すべきである。燃焼器は、バーナ１０の流体流れ方向で見て下流に位置しており、燃焼室壁２２の部分も示されている。バーナの中心軸線２３も示されている。
【００２１】
本発明を説明するために、図４は、燃料噴射装置１６に向かって上流を見た、Ａ−Ａに沿ったバーナ１０の横断面図を示している。燃料噴射装置１６の詳細は示されていないが、燃料噴射装置は複数の（この場合１２の）セグメント２４に分割されて示されており、各セグメントにはＡ又はＢの符号が付与されている。セグメントは、周方向２５で互いに隣接しながら、バーナ１０の円周に沿ってリング状に配置されており、好適には、全てのセグメントは中心軸線に対して垂直な同一の平面内に配置されている。
【００２２】
各セグメントには、図５に関して以下で説明される流線形ボディ３０が配置されている。符号Ａを付与されたセグメントは、第１のタイプの流線形ボディ３０を有しており、セグメントＢは、第２のタイプの流線形ボディ３０を有している。読みやすくするために、セグメントＡ，Ｂは以下では単に流線形ボディＡ，Ｂと記載する。
【００２３】
流線形ボディ３０は図５に示されている。流線形ボディ３０は、燃料ノズル３２と、流線形ボディ後縁３４と、流線形ボディ前縁３６とを有している。
【００２４】
流線形ボディ後縁３４はシヌソイド（正弦曲線）状のパターンを示している。流線形ボディ後縁は、複数のローブとなるように分割されていて、各ローブは、正弦波の全サイクルの半分を成している。図５の流線形ボディに関して、１つのローブは、２つの燃料ノズル３２（概して１つのローブは、燃料ノズルの位置にかかわらずローブ上のこの箇所、すなわち図６Ａに示された流線形ボディ中心線３５上のこの箇所から始まりかつここで終わると考えられる）の間の流線形ボディ後縁３４の部分である。流線形ボディ後縁３４は、複数のローブを含んでおり、この場合、流線形ボディ後縁は１つの完全なローブと２つの半分のローブとを有している。
【００２５】
図６Ａおよび図６Ｂは、図４に示された視点から見られるような流線形ボディを示している。図６Ａは、ローブがバーナ１０の円周に沿って時計回りに向いている右向きローブ構造を有する右向きの流線形ボディが示している。図６Ｂは、ローブがバーナ１０の円周に沿って反時計回りに向いている左向きローブ構造を有する左向きの流線形ボディを示している。
【００２６】
図４に戻ると、（各セグメントＡにおける）各流線形ボディＡは、図６Ａに示された右向きの流線形ボディを有しており、（各セグメントＢにおける）Ｂと示された各流線形ボディは、図６Ｂに示された左向きの流線形ボディを有している。
【００２７】
図７Ａおよび図７Ｂは、流線形ボディ後縁３４の構造の異なる選択肢を示している。これらの図のそれぞれにおいて、流線形ボディ後縁が、図３のＡ−Ａの視点から示されている。図７Ａは、右向きの流線形ボディを示しているのに対し、図７Ｂは、左向きの流線形ボディを示している。
【００２８】
図７Ａと図７Ｂには、外壁１２と中央ボディ１４との間における流線形ボディ３０の単一ノズル設計が示されている。燃料ノズル３２は後縁３４上に示されている。図４を説明する際に提供された定義から判断すると、図７Ａと図７Ｂの後縁３４は、２つの半ローブを有している。
【００２９】
段付きローブを有する流線形ボディが使用されてもよく、この場合、各流線形ボディの後縁は２つの部分に分割されており、図８に示したように、一方の部分が他方の部分よりも下流にある。流線形ボディが２つの部分に分割されている結果、２つの後縁部分３４Ａ，３４Ｂが生じる。この点を除き、流線形ボディは、例えば図５、図６Ａおよび図６Ｂに示したものと同じであることができる。
【００３０】
図４は、流線形ボディＡ，Ｂの１つの可能な構成を示しており、図９、図１０および図１１は、択一的な構成の例を示している。最も基本的な構成はａｂであり（バーナの周囲に沿って流線形ボディの完全なリングを完成させるために、セクタａにセクタｂが続いている）、この場合、複数の流線形ボディＡに複数の流線形ボディＢが続いている。図９と図１１とはこの例を示していて、図９は対称的な例（流線形ボディＡと流線形ボディＢの数が同じ）を示しており、図１１は非対称的な例（流線形ボディＡとＢの数が異なる）を示している。
【００３１】
別の可能な構成はａｂａｂであり（流線形ボディの完全なリングを完成させるためにセクタａ，ｂ，ａ，ｂとなっている）、流線形ボディＡの２つのグループの間に、流線形ボディＢの２つのグループが介在している。図４及び図１０は、この構成の例である。このパターンは、ａｂａｂａｂ、ａｂａｂａｂａｂのように拡張させることができる。各文字ａ，ｂは、少なくとも１つの流線形ボディを含むセクタを示す。すなわち、１つのセクタは、１つ以上の同一の流線形ボディのセットである。これら特別に図示したもの以外に様々な別のパターンが可能であり、１２の流線形ボディの例を使うならば、１つの極端な例は、ＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＢ又はＡＡＡＡＡＡＡＡＡＡＢＢを有するａｂであり、別の例はＡＢＡＢＡＢＡＢＡＢＢＢ又はＡＢＡＢＡＢＡＢＡＡＢＢを有するａｂａｂａｂａｂａｂであろう。
【００３２】
上記記載では、本発明の１つの特定の例が、分かりやすくするために、すなわち図６Ａと図６Ｂに示されたローブと組み合わせた図４が、説明されている。図６Ａと図６Ｂの流線形ボディの代わりに、図７Ａおよび図７Ｂの流線形ボディ、または段付きローブのような別のタイプのローブが使用されてもよい。
【００３３】
同様に、図９、図１０、図１１の例が図６Ａおよび図６Ｂを用いて一例として説明されているが、やはり図６Ａと図６Ｂの流線形ボディの代わりに、図７Ａおよび図７Ｂの流線形ボディ、または別のタイプのローブが使用されてもよい。
【００３４】
このテーマを拡張して、流線形ボディＡのための図６Ａに示されたような右向きの流線形ボディを、流線形ボディＢのための左向きの相手方（図６Ｂのもの）とともに使用する必要はない（すなわち、同じローブ組み合わせの２つのローブを使用する必要はなく、ローブ組み合わせは、異なる向きにより異なる類似構造のローブである）。その代わりに、あらゆる右向きの流線形ボディ（例えば図６Ａ）を、あらゆる左向きの流線形ボディ（例えば図７Ｂ）とともに使用することができ、実際には、さらに一般的に言えば、流線形ボディＡが流線形ボディＢと異なる限り、２つの異なるタイプの流線形ボディのあらゆる組合せを使用することができる。
【００３５】
３つ以上の異なるタイプの流線形ボディを有することも可能である。例えば、４つの異なるタイプの流線形ボディＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄが、例えばＡＡＡＢＢＢＣＣＣＤＤＤの構成の流線形ボディを有するａｂｃｄなど、様々なパターンで使用されてもよい。
【００３６】
複数のローブの場合、流線形ボディは、バーナの中心軸線に最も近い完全なローブがバーナの円周に沿って時計回りに向いている場合、右向きと言うことができ、バーナの中心軸線に最も近い完全なローブがバーナの円周に沿って反時計回りに向いている場合、左向きと言うことができる。
【００３７】
回転モードをロックダウンすることができる別のファクタは、流線形ボディパターンにおける非対称性の要素である。ここに記載した流線形ボディパターンは全般に、燃料噴射装置（及びバーナ）の長手方向軸線を中心として多数倍の回転対称性を有さない。図１に示した先行技術例（１２倍対称性又は対称性の１２度、すなわち、３０°の整数倍だけ回転される）及び図２に示した先行技術例（６倍回転対称性、６０°の整数倍だけ回転される）は少なくとも６倍の対称性を有している。対照的に、本発明による燃料噴射装置（特に１２以下の流線形ボディを有している）は、概して４倍の対称性を有しており、たいていは３倍またはそれ未満の対称性を有している。例示するために、図４の例は１倍の回転対称性を有しており、従って３６０°の整数倍のみで回転でき、図９も１倍の回転対称性を有しており、図１０は３倍の回転対称性を有しており、従って１２０°の整数倍で回転でき、図１１もやはり１倍の回転対称性を有している。ＡＡＡＢＢＢＡＡＡＢＢＢ及びＡＢＣＤＥＦＡＢＣＤＥＦなどの２倍対称性（１８０°の整数倍で回転される）、および４つの対称性はＡＢＣＡＢＣＡＢＣＡＢＣなどの４倍対称性の例も存在する。
【００３８】
回転モードを低減することを助けることができる別のファクタは、（バーナの長手方向軸線に対して垂直な平面で見て）燃料噴射装置の互いに反対側に位置する流線形ボディが異なる流線形ボディであるような場合の流線形ボディの数と関係する。図９では、例えば、流線形ボディＡの全てが、流線形ボディＢの反対側にあり、図１１では、流線形ボディのうちの３分の２が、異なる流線形ボディの反対側にある（全ての流線形ボディＡおよびそれらの反対側の４つの流線形ボディＢ）。その他の例は、ＡＢＣＢＣＡＣＡＢＣＡＢおよびＡＢＣＤＡＢＣＤＡＢＣＤを含み、その場合、全ての流線形ボディは異なる流線形ボディの反対側にある。
【００３９】
回転モードをロックダウンすることができる別のファクタは、流線形ボディの反復するセットの間の差である。すなわち、流線形ボディは、同じ数の流線形ボディを含む少なくとも２つのセットに分割（集合またはグループ化）されており、少なくとも２つのセットのうちの少なくとも２つは、互いに異なる。例えば、１２の流線形ボディの場合に２のセットを備える場合、６つのセットのうちの少なくとも１つは、他のセットとは異なっていなければならない（すなわち、少なくとも２つの異なるセットが存在しなければならない）。より具体的な例として、ＡＢＡＢＡＢＡＢＡＢＢＢは、２つのセット、すなわちＡＢ，ＡＢ，ＡＢ，ＡＢ，ＡＢ，ＢＢとして集合したＡＢおよびＢＢを有する。これは、あらゆる数または配列のセットの場合に当てはまるべきである。概して、多くの異なる分割が可能であるが、分割にかかわらず、常に少なくとも２つの異なるタイプのセットが存在する。ＡＢＡＢＡＢＡＢＡＢＢＢという例において、パターンは、異なるポイントにおいて（ＢＡ，ＢＡ，ＢＡ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＡに）分割することもできるか、または異なる数のセットＡＢＡ，ＢＡＢ，ＡＢＡ，ＢＢＢまたはＡＢＡＢ，ＡＢＡＢ，ＡＢＢＢまたはＡＢＡＢＡＢ，ＡＢＡＢＢＢを備えることができる。分割にかかわらず、常に少なくとも２つの異なるタイプのセットが存在する。別の例として、ＡＡＡＡＢＢＢＢＢＢＢＢも常に、少なくとも２つの異なるセット、ＡＡおよびＢＢを有する。異なるタイプのセットの数は、分割に応じて可変であってもよく、例えば、ＡＡ，ＡＡ，ＢＢ，ＢＢ，ＢＢ，ＢＢではなくＡＡ，ＡＢ，ＢＢ，ＢＢ，ＢＢ，ＢＡと分割されているならば、２つではなく４つのタイプのセットが存在することになる。
【００４０】
別のより一般的な解釈において、セットのうちの少なくとも１つは、他とは異なっていなければならず、各セットは、ちょうど２つの流線形ボディを有さねばならない。これは、発明に包含することができるより多数のオプションを提供する。例えば、ＡＢＢＡＡＢＢＡＡＢＢＡは、２のセットに分割されたときは２つの異なるタイプのセットを提供するが、４の少なくとも２つの異なるセットを提供しない。なぜならば、３つのＡＢＢＡというセット（すなわちＡＢＢＡ，ＡＢＢＡ，ＡＢＢＡ）にできるからである。ＡＢＣＤＡＢＣＤＡＢＣＤなどの例もまた、２のセットの場合には２つの異なるタイプのセットを提供するが、４のセットの場合には異なるタイプのセットを提供しない。
【００４１】
回転モードをロックダウンするために、これらの様々なファクタ（互いに隣接する２つ以上の同一の流線形ボディ、流線形ボディパターンにおける非対称性の要素、燃料噴射装置の反対側における異なる流線形ボディ、２つ以上の流線形ボディの少なくとも２つの異なるタイプのセット）の全てを有する必要はなく、これらのファクタのうちの１つまたは複数で十分であり得る
【００４２】
上述の燃料噴射装置を作動させる方法において、燃料は、流線形ボディの後縁における燃料ノズルを通じて噴射される。燃料は、次いで、通常は下流において混合され、次いで点火される。中央ボディバーナにおける火炎フロントは、例えば、概して、均一な温度分布を有する均一な形状を示す。燃料は、流れの中で概して均一に分配され、ローブハブ（中央ボディ）の近くにおいて１つのせん断層が存在する。これは、中央ボディの半径により、通常は大規模な混合渦を発生させるほど十分に強くない、小さな周方向速度を提供する。内側せん断層は、より小さな燃料質量部分を示す。せん断層は、２つの逆回転する流れ方向に分離する。これは、定在波が、２つの逆回転モード（周方向熱音響モード）によって変調されることを示している。燃料は、第１のグループの１つまたは複数の燃料ノズルと、第２のグループの１つまたは複数の燃料ノズルとを通じて異なる速度で噴射されてもよい。燃料流の差は、例えば異なるサイズのノズルおよび／または異なる燃料圧力によって達成することができる。
【００４３】
振動及び脈動を低減するために、これらの回転モードを減衰させることができると有利である。ガスタービン燃焼器を設計する方法において、上述の燃料噴射装置がまず製造される。燃料噴射装置は次いでガスタービンに取り付けられ、モードの性質を確認するために、ガスタービンは監視される。モードが特徴付けられると、そのモードによって生ぜしめられる振動および脈動を低減するために、１つまたは複数のダンパをガスタービンに付加することができる。
【００４４】
中央ボディ１４を備えるバーナ１０が提供されるが、本発明は、中央ボディを備えないバーナに提供されてもよい。バーナは、カン型またはアニュラ型燃焼器に提供することができる。実施例に示されたバーナは、（バーナの長手方向軸線に関して）円形の長手方向横断面を有しているが、矩形など、バーナのその他の形状が可能であり、その場合、流線形ボディのリングは、矩形または実質的に矩形であることができる。
【００４５】
上記の例では、１２のセグメント２４（したがって、１２の流線形ボディ３０）が提供されているが、その他の数の流線形ボディも可能である。
【００４６】
本出願では、制限された数の流線形ボディタイプ設計が説明されているが、本発明は、その他の流線形ボディの設計とともに実施することもできる。
【００４７】
１つまたは複数の燃料ノズル３２が、上述の各流線形ボディに設けられており、幾つかの実施の形態では、全ての流線形ボディが少なくとも１つの燃料ノズルを有する。しかしながら、全ての流線形ボディが燃料ノズルを有することは必要条件ではない。例えば、幾つかの実施の形態では、１つおきの流線形ボディが燃料ノズルを有する。ノズルの位置および流線形ボディにおけるノズルの数もまた柔軟である。例えば、図６Ａおよび図６Ｂにおいて、択一的に１つのノズルだけが、ここに示された２つのノズルのうちの一方の位置、または外壁１２と中央ボディ１４との間の中間の後縁における箇所などの別の位置に設けられていてもよい。燃料ノズルは、流線形ボディの第１のグループにおいては１つのサイズであり、流線形ボディの第２のグループにおいては異なるサイズであってもよい。これは、第２のグループと比較して、流線形ボディの第１のグループからの異なる燃料流を提供することができる。
【００４８】
流線形ボディ後縁３４は、シヌソイド状パターンの代わりに、様々なパターンを形成してもよい。
【００４９】
流線形ボディ後縁３４は、様々な数のローブを有してもよく、上記の例に制限されることはない。例えば、図６Ａに示された設計は、２つの完全なローブおよび２つの半ローブに拡張されてもよいし、または図６Ａおよび図６Ｂの設計における半ローブのうちの一方または両方を省略することもできる。
【００５０】
図８には、後縁３４Ｂよりも上流でかつ燃料噴射装置中心軸線により近い後縁３４Ａを備える、段付けされた流線形ボディが示されているが、後縁３４Ａは、後縁３４Ｂよりも下流にあってもよい。流線形ボディの２つの部分は、燃料噴射装置中心軸線の方向で完全に分離されかつ間隔を置いて、かつ軸方向では重なり合って示されているが、接続されていても、分離していてもよく、中心軸線方向および軸方向の双方で間隔を置かれていても、重なり合っていてもよい。本明細書に説明された段付けされた流線形ボディは、２つの段を有するが、その他の実施の形態は、３つ以上の段を有してもよい。
【００５１】
以下の請求項によって規定される発明から逸脱することなく前記実施の形態に対する様々な変更が可能であり、当業者に想起されるであろう。
【符号の説明】
【００５２】
１０  バーナ
１２  外壁
１４  中央ボディ
１６  燃料噴射装置
２０  燃料流れ方向
２２  燃焼室外壁
２３  バーナ中心軸線
２４  セグメント
２５  周方向
３０  流線形ボディ
３２  燃料ノズル
３４，３４Ａ，３４Ｂ  流線形ボディ後縁
３５  流線形ボディ中心線
３６  流線形ボディ前縁
１００  再熱バーナ配列
１０１  中央ボディ
３００  流線形ボディ
３０１  ローブ
３０２  中央平面
３０３  ローブ
４００  流線形ボディ
４０１  ローブ
４０２  ローブ
４０３  中央平面
４０４  横方向
４０５  横方向
ＯＴＤＦ  全体温度分布係数
ＲＴＤＦ  半径方向温度分布係数
【図３】
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【図４】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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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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【図１】
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【図２】
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【図５】
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【外国語明細書】
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