(57)【要約】      （修正有）【課題】燃焼器組立体に使用するための燃焼ライナを提供する。【解決手段】燃焼ライナは、主流軸線が通って延在する燃焼室を画定する側壁を含む。燃焼室は、その中を通る燃焼ガスの流れを、主流軸線に対して斜めを向く混合器旋回流軸線に沿って送る。燃焼ライナはまた、側壁内に画定されたフィルム冷却孔を含む。フィルム冷却孔は、燃焼室内に加圧流体ジェットを吐出するように構成され、かつ、少なくとも、第１の列と、第１の列から第１の距離に配置された第２の列とに配置される。第１の列のフィルム冷却孔から吐出された加圧流体ジェットが、燃焼ガスの流れと混合したとき、第２の列のフィルム冷却孔とは位置が合わない吐出流軸線に沿って向けられるように、フィルム冷却孔は配置される。【選択図】図１
2017115869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼器組立体（１８）に使用するための燃焼ライナ（１００）であって、
主流軸線（１３０）が通って延在する燃焼室（１０６）を画定する側壁（１３４）であって、前記燃焼室（１０６）が、その中を通る燃焼ガスの流れを、前記主流軸線（１３０）に対して斜めを向く混合器旋回流軸線（１３２）に沿って送るように構成された、側壁（１３４）と、
前記側壁（１３４）内に画定された複数のフィルム冷却孔（１２６）であって、前記燃焼室（１０６）内に加圧流体ジェット（１２８）を吐出するように構成され、少なくとも、フィルム冷却孔の第１の列（１４０）と、前記第１の列（１４０）から第１の距離にあるフィルム冷却孔の第２の列（１４２）とに配置され、かつ、前記第１の列（１４０）のフィルム冷却孔（１４６）から吐出された前記加圧流体ジェット（１２８）が、前記燃焼ガスの流れと混合したとき、前記第２の列（１４２）のフィルム冷却孔（１５０）とは位置が合わない吐出流軸線（１４８）に沿って向けられるように配置された複数のフィルム冷却孔（１２６）と
を備える燃焼ライナ（１００）。
【請求項２】
前記第１の列（１４０）および前記第２の列（１４２）が前記主流軸線（１３０）に対して横切るように延在する、請求項１記載の燃焼ライナ（１００）。
【請求項３】
前記第１の列（１４０）および前記第２の列（１４２）のそれぞれに配置された前記複数のフィルム冷却孔（１２６）が、互いに等距離の間隔を置いて配置された、請求項１記載の燃焼ライナ（１００）。
【請求項４】
前記第２の列（１４２）の前記フィルム冷却孔（１５０）が、前記主流軸線（１３０）に対して、前記第１の列（１４０）の前記フィルム冷却孔（１４６）から前記等距離の長さの半分より短い距離だけずれている、請求項３記載の燃焼ライナ（１００）。
【請求項５】
前記複数のフィルム冷却孔（１２６）が、前記第１の列（１４０）から、前記第１の距離より長い第２の距離に配置されたフィルム冷却孔の第３の列（１４４）を含み、前記第３の列（１４４）のフィルム冷却孔（１５４）が前記吐出流軸線（１４８）と実質的に位置が合うように、前記第３の列（１４４）の前記フィルム冷却孔（１５４）が前記主流軸線（１３０）に対して前記第１の列（１４０）の前記フィルム冷却孔（１４６）からずれている、請求項１記載の燃焼ライナ（１００）。
【請求項６】
前記吐出流軸線（１４８）が前記主流軸線（１３０）に対して斜めを向く、請求項５記載の燃焼ライナ（１００）。
【請求項７】
前記第１の列（１４０）の前記フィルム冷却孔（１４６）が、前記吐出流軸線（１４８）が前記主流軸線（１３０）に対して、前記主流軸線（１３０）と前記混合器旋回流軸線（１３２）との間で画定された角度の約半分の角度となるような速度で前記加圧流体ジェット（１２８）を吐出する、請求項５記載の燃焼ライナ（１００）。
【請求項８】
主流軸線（１３０）が通って延在する燃焼室（１０６）を画定する側壁（１３４）と、
前記側壁（１３４）内に画定された複数のフィルム冷却孔（１２６）であって、前記燃焼室（１０６）内に加圧流体ジェット（１２８）を吐出するように構成され、かつ、少なくとも、フィルム冷却孔の第１の列（１４０）と、前記第１の列（１４０）から第１の距離にあるフィルム冷却孔の第２の列（１４２）とに配置された複数のフィルム冷却孔（１２６）と
を備える燃焼ライナ（１００）と、
前記燃焼ライナ（１００）の上流端に配置された混合器（１１８）であって、燃焼ガスの流れを、前記主流軸線（１３０）に対して斜めを向く混合器旋回流軸線（１３２）に沿って前記燃焼室（１０６）内に送るように構成された混合器（１１８）とを備える燃焼器組立体（１８）であって、前記第１の列（１４０）のフィルム冷却孔（１４６）から吐出された前記加圧流体ジェット（１２８）が、前記燃焼ガスの流れと混合したとき、前記第２の列（１４２）のフィルム冷却孔（１５０）とは位置が合わない吐出流軸線（１４８）に沿って向けられるように、前記複数のフィルム冷却孔（１２６）が配置された、燃焼器組立体（１８）。
【請求項９】
前記第１の列（１４０）および前記第２の列（１４２）が、前記主流軸線（１３０）に対して横切るように延在する、請求項８記載の燃焼器組立体（１８）。
【請求項１０】
前記第１の列（１４０）および前記第２の列（１４２）のそれぞれに配置された前記複数のフィルム冷却孔（１２６）が、互いに等距離の間隔を置いて配置された、請求項８記載の燃焼器組立体（１８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に、タービンエンジンに関し、より詳細には、改善されたフィルム冷却孔配置を有する燃焼器組立体の燃焼ライナに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンでは、圧縮機内で加圧された空気は燃焼器内で燃料と混合されて高温燃焼ガスを発生する。エネルギーはまず、高圧タービン（ＨＰＴ：ｈｉｇｈ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｔｕｒｂｉｎｅ）内でガスから取り出されて圧縮機に動力を与え、続いて、低圧タービン（ＬＰＴ：ｌｏｗ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ  ｔｕｒｂｉｎｅ）内で取り出されてターボファン航空機エンジン用のファン、または舶用または産業用の外部シャフトに動力を与える。一般に、エンジン効率は燃焼ガスの温度の上昇とともに向上する。しかしながら、ガス温度を上げると、ガス流路に沿った様々な構成部品の運転温度が上がり、それによって、このような構成部品の耐用寿命を延ばすことを容易にするために、これらを冷却する必要性が高まる。
【０００３】
例えば、公知の燃焼器は、ガスタービンエンジンの作動中に冷却を必要とする燃焼ライナを含む。公知のタービンノズルは、同じく冷却を必要とする中空ベーンを含む。少なくともいくつかのガスタービンエンジンでは、高温の燃焼ガスに曝される流路構成部品は圧縮機抽気を使用して冷却される。例えば、少なくともいくつかの公知の構成部品は、燃焼ライナまたはノズル内に画定されたフィルム冷却孔を通じて圧縮機抽気を送る。特に燃焼ライナでは、フィルム冷却孔は典型的には、ガスタービンエンジンの主流軸線に対して横切るように延在する列状に配置され、隣接する列のフィルム冷却孔は、千鳥構成で互いにずれている。しかしながら、燃焼器の中を流れる高温の燃焼ガスの自然な旋回によって、燃焼ライナに沿ってホットストリークが生じる場合があり、これによって燃焼器の耐用寿命が短くなる。
【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２０１５０１６７９７７号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様では、燃焼器組立体に使用するための燃焼ライナが提供される。燃焼ライナは、主流軸線が通って延在する燃焼室を画定する側壁を含む。燃焼室は、その中を通る燃焼ガスの流れを、主流軸線に対して斜めを向く混合器旋回流軸線に沿って送るように構成される。燃焼ライナはまた、側壁内に画定された複数のフィルム冷却孔を含む。複数のフィルム冷却孔は、燃焼室内に加圧流体ジェットを吐出するように構成され、かつ、少なくとも、フィルム冷却孔の第１の列と、第１の列から第１の距離に配置されたフィルム冷却孔の第２の列とに配置される。第１の列のフィルム冷却孔から吐出された加圧流体ジェットが、燃焼ガスの流れと混合したとき、第２の列のフィルム冷却孔とは位置が合わない吐出流軸線に沿って向けられるように、複数のフィルム冷却孔は配置される。
【０００６】
別の態様では、燃焼器組立体が提供される。燃焼器組立体は、主流軸線が通って延在する燃焼室を画定する側壁と、側壁内に画定された複数のフィルム冷却孔とを含む燃焼ライナを含む。複数のフィルム冷却孔は、燃焼室内に加圧流体ジェットを吐出するように構成され、かつ、複数のフィルム冷却孔は、少なくとも、フィルム冷却孔の第１の列と、第１の列から第１の距離に配置されたフィルム冷却孔の第２の列とに配置される。燃焼器組立体はまた、燃焼ライナの上流端に配置された混合器を含む。混合器は、燃焼ガスの流れを、主流軸線に対して斜めを向く混合器旋回流軸線に沿って燃焼室内に送るように構成される。第１の列のフィルム冷却孔から吐出された加圧流体ジェットが、燃焼ガスの流れと混合したとき、第２の列のフィルム冷却孔とは位置が合わない吐出流軸線に沿って向けられるように、複数のフィルム冷却孔は配置される。
【０００７】
さらに別の態様では、燃焼器組立体に使用するための燃焼ライナを製造する方法が提供される。本方法は、燃焼器組立体の側壁内に複数のフィルム冷却孔を画定するステップを含む。側壁は、主流軸線が通って延在する燃焼室を画定し、複数のフィルム冷却孔は、燃焼室内に加圧流体ジェットを吐出するように構成される。燃焼室は、その中を通る燃焼ガスの流れを、主流軸線に対して斜めの角度となる混合器旋回流軸線に沿って送るように構成される。本方法はまた、複数のフィルム冷却孔を、少なくとも、フィルム冷却孔の第１の列と、第１の列から第１の距離に配置されたフィルム冷却孔の第２の列とに配置するステップを含む。第１の列のフィルム冷却孔から吐出された加圧流体ジェットが、燃焼ガスの流れと混合したとき、第２の列のフィルム冷却孔とは位置が合わない吐出流軸線に沿って向けられるように、複数のフィルム冷却孔は配置される。
【０００８】
本開示のこれらのおよび他の特徴、態様、および利点は、図面全体を通して同様な符号が同様な部品を表している添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読めば、よりよく理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】例示的なターボファンエンジンの概略図である。
【図２】図１に示したターボファンエンジンで使用することができる例示的な燃焼器組立体の概略断面図である。
【図３】図２に示した燃焼器組立体に使用することができる燃焼ライナの部分切断図である。
【図４】図３に示した燃焼ライナの別の部分切断図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書で提供する図面は、別に指摘されない限り、本開示の実施形態の特徴を示すことを意図している。これらの特徴は、本開示の１つまたは複数の実施形態を備える広範なシステムにおいて適用可能であると考えられる。したがって、図面は、本明細書で開示される実施形態の実施に必要とされる、当業者が知っている従来の特徴のすべてを含めることは意図していない。
【００１１】
以下の明細書および特許請求の範囲において、いくつかの用語に言及するが、それらの用語は、以下の意味を有すると定義するものとする。
【００１２】
単数形「１つ（ａ）」、「１つ（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」は、文脈においてそうではないと明示しない限り、複数を参照していることを含む。
【００１３】
「任意の」または「任意には」という用語は、その用語に続いて記述された事象または状況は起こっても起こらなくてもよく、この記述は、この事象が起こる場合と起こらない場合とを含むことを意味する。
【００１４】
本明細書および特許請求の範囲を通じてここで用いる近似表現は、関連する基本的機能に変化を生じさせることなく変化することが許容される任意の量的表示を修飾するために適用することができる。したがって、「約」、「ほぼ」、および「実質的に」などの用語で修飾された値は、その特定された正確な値には限定されない。少なくともいくつかの場合には、近似表現はその値を測定するための機器の精度に対応することがある。ここで、および本明細書および特許請求の範囲を通して、範囲の限定は、組み合わせることができ、かつ／または交換することができる。このような範囲は、文脈または用語がそうでないことを示さない限り、そこに含まれるすべての部分範囲として特定され、かつすべての部分範囲を含む。
【００１５】
本明細書で使用されるとき、用語「軸方向」および「軸方向に」は、タービンエンジンの中心線に実質的に平行に延在する方向および向きを指す。さらに、用語「半径方向」および「半径方向に」は、タービンエンジンの中心線に実質的に垂直に延在する方向および向きを指す。さらに、本明細書で使用されるとき、用語「周方向」および「周方向に」は、タービンエンジンの中心線の周りを円弧上に延在する方向および向きを指す。
【００１６】
本開示の実施形態は、環状側壁でのホットストリークの形成を減らすことを容易にする側壁のフィルム冷却孔の配置を有する燃焼器組立体に関する。より具体的には、フィルム冷却孔は、第１の列、第１の列に隣接する第２の列、および第２の列に隣接する第３の列などの一連の列に配置される。第１の列、第２の列、および第３の列のフィルム冷却孔は互いにずれている。例えば、第２および第３の列のフィルム冷却孔の配置は、燃焼器組立体を通って流れる燃焼ガスの混合器旋回流の方向の関数として、より具体的には、第１の列のフィルム冷却孔から吐出される加圧流体ジェットの吐出方向の関数として選ばれる。第１の列のフィルム冷却孔から吐出される加圧流体ジェットの吐出方向は、第２の列のフィルム冷却孔とは位置をずらして、第１の列と第２の列のフィルム冷却孔が環状側壁の周方向に千鳥状にフィルム冷却することを容易にするように、配置が選ばれる。さらに、第１の列のフィルム冷却孔から吐出される加圧流体ジェットは第３の列のフィルム冷却孔と実質的に位置が合う。燃焼器組立体の軸方向に千鳥状になっている第１の列と第３の列のフィルム冷却孔が確実にフィルム冷却する距離だけ、第３の列は第１の列から離れている。このように、効率的で省スペースとなるように配置されたフィルム冷却孔を使用すれば、側壁でのホットストリークの形成が減る。
【００１７】
図１は、ファン組立体１２、低圧またはブースタ圧縮機１４、高圧圧縮機１６、および燃焼器組立体１８を含む例示的なターボファンエンジン１０の概略図である。ファン組立体１２、ブースタ圧縮機１４、高圧圧縮機１６、および燃焼器組立体１８は、流れ連通して結合されている。ターボファンエンジン１０はまた、燃焼器組立体１８と流れ連通して結合された高圧タービン２０、および低圧タービン２２を含む。ファン組立体１２は、ロータディスク２６から半径方向外向きに延在するファンブレード２４の列を含む。低圧タービン２２は、第１の駆動シャフト２８によってファン組立体１２およびブースタ圧縮機１４に結合され、高圧タービン２０は、第２の駆動シャフト３０によって高圧圧縮機１６に結合されている。ターボファンエンジン１０は吸気口３２および排気口３４を有する。ターボファンエンジン１０はさらに中心線３６を含み、その周りをファン組立体１２、ブースタ圧縮機１４、高圧圧縮機１６、ならびにタービン２０および２２が回転する。
【００１８】
作動中、吸気口３２を通ってターボファンエンジン１０に入る空気は、ファン組立体１２を通ってブースタ圧縮機１４に向かって送られる。圧縮空気は、ブースタ圧縮機１４から高圧圧縮機１６に向かって吐出される。高圧の圧縮空気は、高圧圧縮機１６から燃焼器組立体１８に向かって送られて、燃料と混合され、その混合気は燃焼器組立体１８内で燃焼する。燃焼器組立体１８によって発生した高温の燃焼ガスはタービン組立体２０および２２に向かって送られる。燃焼ガスは続いて排気口３４を通ってターボファンエンジン１０から排出される。
【００１９】
図２は、ターボファンエンジン１０（図１に示す）で使用することができる燃焼器組立体１８の概略断面図である。例示的な実施形態では、燃焼器組立体１８は、半径方向外側ケーシング１０２と半径方向内側ケーシング１０４との間に配置された燃焼ライナ１００を含む。下記でより詳細に説明するように、燃焼ライナ１００は燃焼室１０６を画定する。さらに、半径方向外側ケーシング１０２および半径方向内側ケーシング１０４が、燃焼器組立体１８の中心線１０８の周りに配置され、その結果、半径方向外側通路１１０が半径方向外側ケーシング１０２と燃焼ライナ１００との間に画定され、半径方向内側通路１１２が半径方向内側ケーシング１０４と燃焼ライナ１００との間に画定される。環状のドーム組立体１１４は、燃焼ライナ１００の間を延在して燃焼ライナ１００に結合され、燃料ノズル１１６は、半径方向外側ケーシング１０２を通って延在してドーム組立体１１４に結合する。混合器１１８は燃焼ライナ１００の上流端に配置され、燃料ノズル１１６から燃料を受け入れ、高圧圧縮機１６（図１に示す）から送られた圧縮空気１２０を受け入れる。燃料および空気は混合器１１８によって一緒に旋回させられて混合し、その結果生じた燃料−空気混合気は燃焼室１０６内に吐出される。燃料−空気混合気は燃焼し、燃焼ガスの流れは燃焼室１０６を通って送られ、ノズル１２２を通り過ぎた後、高圧タービン２０（図１に示す）に向かって送られる。アニュラ型燃焼器として示されているが、キャニュラ型およびダンプ型燃焼器を含む他の燃焼器構造を有するタービンエンジン内に冷却を行うことができることを理解すべきである。
【００２０】
一実施形態では、抽気１２４の流れがブースタ圧縮機１４から送られて高温ガス通路構成部品にフィルム冷却を行う。本明細書で使用されるとき、「高温ガス通路」は、ターボファンエンジン１０内の燃焼ガスのための流路を指し、「高温ガス通路構成部品」は、高温ガス通路内の燃焼ガスに接触するすべての構成部品を指す。例えば、高温ガス通路構成部品は、限定するものではないが、燃焼ライナ、ノズル、ロータブレード、およびシュラウドのうちの少なくとも１つを含む。より具体的には、例示的な実施形態では、抽気１２４は半径方向外側ケーシング１０２を通って送られ、その結果、抽気１２４は半径方向外側通路１１０および半径方向内側通路１１２内を流れる。燃焼ライナ１００は複数のフィルム冷却孔１２６を含んで、それらを通して抽気１２４を送る。より具体的には、フィルム冷却孔１２６は半径方向外側および内側通路１１０および１１２と流体連通して結合され、その結果、抽気１２４の加圧流体ジェット１２８はフィルム冷却孔１２６から燃焼室１０６内に吐出されて、加圧流体ジェット１２８から形成された保護フィルム（図示せず）が燃焼ライナ１００を覆って形成される。このように、抽気１２４は、燃焼室１０６内を流れる燃焼ガスから燃焼室ライナ１００を保護することを容易にする。本明細書で使用されるとき、「保護フィルム」は、各構成部品を覆って形成された、例えば、抽気の気体の流れから形成された気体の層を指す。
【００２１】
図３は、燃焼器組立体１８（図２に示す）に使用することができる燃焼ライナ１００の部分切断図であり、図４は、燃焼ライナ１００の別の部分切断図である。例示的な実施形態では、燃焼ライナ１００は、主流軸線１３０が通って延在する燃焼室１０６（図２に示す）を画定する環状側壁１３４を含む。主流軸線１３０は一般に、燃焼器組立体１８の中心線１０８（図２に示す）と一致する。さらに、上記のように、燃料−空気混合気は燃焼室１０６内に吐出され、燃料−空気混合気は、燃焼して、燃焼ガスの流れは燃焼室１０６内を流れる。より具体的には、混合器１１８（図２に示す）は、燃料−空気混合気に旋回を生じさせることを容易にし、その結果、生じた燃焼ガスは、主流軸線１３０に対して斜めを向く混合器旋回流軸線１３２に沿って燃焼室１０６内を流れる。
【００２２】
例示的な実施形態では、複数のフィルム冷却孔１２６が燃焼ライナ１００の側壁１３４内に画定される。燃焼ライナ１００は、優先領域１３６および非優先領域１３８を含む。優先領域１３６は、非優先領域１３８よりもフィルム冷却孔１２６を密集させて配置して、燃焼ライナ１００の最も高温の領域にフィルム冷却を追加する。優先領域１３６のフィルム冷却孔１２６は交互に千鳥状の配列に配置され、一方、非優先領域１３８のフィルム冷却孔１２６は、下記でより詳細に説明するように、非優先領域１３８内でのホットストリークの形成を減らすように配置される。
【００２３】
一実施形態では、複数のフィルム冷却孔１２６は複数列に配置される。例えば、図３に示すように、複数のフィルム冷却孔１２６は、少なくとも、フィルム冷却孔の第１の列１４０と、第１の列１４０から第１の距離に配置されたフィルム冷却孔の第２の列１４２とに配置される。より具体的には、第１の列１４０および第２の列１４２は、互いに直接隣接して配置され、主流軸線１３０に対して横切るように延在する。フィルム冷却孔の第３の列１４４は、第１の列１４０から、第１の距離より長い第２の距離に配置される。より具体的には、第２の列１４２および第３の列１４４は、互いに直接隣接して配置され、主流軸線１３０に対して横切るように延在する。
【００２４】
作動中、上記のように、各フィルム冷却孔１２６は、加圧流体ジェット１２８を燃焼室１０６内に吐出する。例示的な実施形態では、第１の列１４０の冷却孔１４６から吐出された加圧流体ジェット１２８が、燃焼ガスの流れと混合したとき、第２の列１４２のフィルム冷却孔１５０とは位置が合わない吐出流軸線１４８に沿って向けられるように、複数のフィルム冷却孔１２６が配置される。より具体的には、加圧流体ジェット１２８が燃焼ライナ１００の表面１５２から離れると、混合器旋回流軸線１３２に沿って燃焼室１０６内を流れる燃焼ガスの流れは、加圧流体ジェット１２８の方向を変えさせる。このように、吐出流軸線１４８は、側壁１３４内に画定された非優先領域の複数のフィルム冷却孔１２６の配列を決定するために使用されて、千鳥状になっている隣接する列の各加圧流体ジェット１２８によって確実にフィルム冷却するようにし、これは、側壁１３４でのホットストリークの形成を減らすことを容易にする。
【００２５】
一実施形態では、第１の列１４０、第２の列１４２、および第３の列１４４のそれぞれに配置された複数のフィルム冷却孔１２６は、互いに等距離の間隔を置いて配置される。さらに、第２の列１４２の冷却孔１５０は、主流軸線１３０に対して、第１の列１４０のフィルム冷却孔１４６から等距離の長さＬの半分より短い距離だけずれている。同様に、第３の列１４４のフィルム冷却孔１５４は、主流軸線１３０に対して、第２の列１４２のフィルム冷却孔１５０から等距離の長さＬの半分より短い距離だけずれている。さらに、第３の列１４４のフィルム冷却孔１５４が吐出流軸線１４８と実質的に位置が合うように、第３の列１４４のフィルム冷却孔１５４は主流軸線１３０に対して第１の列１４０のフィルム冷却孔１４６および第２の列のフィルム冷却孔１５０からずれている。上記のように、第１の列１４０と第３の列１４４は第２の距離だけ互いから離れている。したがって、第２の距離は、フィルム冷却孔１４６から吐出された加圧流体ジェット１２８が、フィルム冷却孔１５４から吐出された加圧流体ジェット１２８とは結合しないことを確実にするように選ばれ、それによって、加圧流体ジェット１２８の千鳥状の構成を画定して、ホットストリークの形成を減らすことを容易にする。代替の実施形態では、第１の列１４０、第２の列１４２、および第３の列１４４のそれぞれに配置された複数のフィルム冷却孔１２６は、互いに間隔の距離を変えて配置される。
【００２６】
例示的な実施形態では、吐出流軸線１４８は、主流軸線１３０に対して斜めを向いている。主流軸線に対する吐出流軸線の角度βは、フィルム冷却孔１２６から吐出される加圧流体ジェット１２８の速度、フィルム冷却孔１２６が側壁１３４を通って延在する角度、および主流軸線１３０に対する混合器旋回流軸線１３２の角度αのうちの少なくとも１つに基づいて決定される。例えば、第１の列１４０のフィルム冷却孔１４６は、吐出流軸線１４８の主流軸線１３０に対する角度が、主流軸線１３０と混合器旋回流軸線１３２との間で画定された角度αの約半分となるような速度で加圧流体ジェット１２８を吐出する。
【００２７】
第１、第２、および第３の列１４０、１４２、および１４４という文脈で説明したが、これに続く列のフィルム冷却孔の配置もまた、第１、第２、および第３の列１４０、１４２、および１４４で配置されたフィルム冷却孔の原則に従って配置されることを理解すべきである。
【００２８】
本明細書で説明したシステムおよび方法の例示的な技術的効果としては、（ａ）フィルム冷却を用いる高温ガス通路構成部品でのホットストリークの形成を減らすこと、（ｂ）フィルム冷却効率を改善すること、および（ｃ）高温ガス通路構成部品の耐用寿命を延長すること、のうちの少なくとも１つが含まれる。
【００２９】
ターボファンエンジンおよび関連する構成部品の例示的な実施形態を上記で詳細に説明している。本システムは本明細書で説明した特定の実施形態に限定されるものではなく、むしろ、システムの構成部品および／または方法のステップは、本明細書で説明した他の構成部品および／またはステップとは独立に、かつ別々に利用することができる。例えば、本明細書で説明した構成部品の構成はまた、他のプロセスと組み合わせて使用することができ、また、本明細書で説明したターボファンエンジンおよび関連する方法だけで実施することに限定されるものではない。むしろ、例示的な実施形態は、フィルム冷却高温ガス通路構成部品を使用する多くの用途と関連して実施および利用することができる。
【００３０】
本開示の様々な実施形態の特定の特徴は、いくつかの図面には示され、他の図面には示されていないことがあるが、これは単に便宜上のことである。本開示の実施形態の原理に従って、図面の任意の特徴を、任意の他の図面の任意の特徴と組み合わせて参照および／または特許請求することができる。
【００３１】
本明細書では、最良の態様を含む例を用いて本開示の実施形態を開示し、また、任意の装置またはシステムの作製および使用、ならびに任意の組み入れられた方法の実施を含め、当業者が本開示の実施形態を実施できるように本開示を説明している。本明細書で説明した実施形態の特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者が想到する他の例を含むことができる。このような他の例は、特許請求の範囲の文言と相違ない構成要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言と実質的に相違ない等価の構成要素を含む場合、特許請求の範囲内であることを意図されている。
【００３２】
最後に、代表的な実施形態を以下に示す。
［実施態様１］
燃焼器組立体（１８）に使用するための燃焼ライナ（１００）であって、
主流軸線（１３０）が通って延在する燃焼室（１０６）を画定する側壁（１３４）であって、前記燃焼室（１０６）が、その中を通る燃焼ガスの流れを、前記主流軸線（１３０）に対して斜めを向く混合器旋回流軸線（１３２）に沿って送るように構成された、側壁（１３４）と、
前記側壁（１３４）内に画定された複数のフィルム冷却孔（１２６）であって、前記燃焼室（１０６）内に加圧流体ジェット（１２８）を吐出するように構成され、少なくとも、フィルム冷却孔の第１の列（１４０）と、前記第１の列（１４０）から第１の距離に配置されたフィルム冷却孔の第２の列（１４２）とに配置され、かつ、前記第１の列（１４０）のフィルム冷却孔（１４６）から吐出された前記加圧流体ジェット（１２８）が、前記燃焼ガスの流れと混合したとき、前記第２の列（１４２）のフィルム冷却孔（１５０）とは位置が合わない吐出流軸線（１４８）に沿って向けられるように配置された複数のフィルム冷却孔（１２６）と
を備える燃焼ライナ（１００）。
［実施態様２］
前記第１の列（１４０）および前記第２の列（１４２）が前記主流軸線（１３０）に対して横切るように延在する、実施態様１に記載の燃焼ライナ（１００）。
［実施態様３］
前記第１の列（１４０）および前記第２の列（１４２）のそれぞれに配置された前記複数のフィルム冷却孔（１２６）が、互いに等距離の間隔を置いて配置された、実施態様１に記載の燃焼ライナ（１００）。
［実施態様４］
前記第２の列（１４２）の前記フィルム冷却孔（１５０）が、前記主流軸線（１３０）に対して、前記第１の列（１４０）の前記フィルム冷却孔（１４６）から前記等距離の長さの半分より短い距離だけずれている、実施態様３に記載の燃焼ライナ（１００）。
［実施態様５］
前記複数のフィルム冷却孔（１２６）が、前記第１の列（１４０）から、前記第１の距離より長い第２の距離に配置されたフィルム冷却孔の第３の列（１４４）を含み、前記第３の列（１４４）のフィルム冷却孔（１５４）が前記吐出流軸線（１４８）と実質的に位置が合うように、前記第３の列（１４４）の前記フィルム冷却孔（１５４）が前記主流軸線（１３０）に対して前記第１の列（１４０）の前記フィルム冷却孔（１４６）からずれている、実施態様１に記載の燃焼ライナ（１００）。
［実施態様６］
前記吐出流軸線（１４８）が前記主流軸線（１３０）に対して斜めを向く、実施態様５に記載の燃焼ライナ（１００）。
［実施態様７］
前記第１の列（１４０）の前記フィルム冷却孔（１４６）が、前記吐出流軸線（１４８）が前記主流軸線（１３０）に対して、前記主流軸線（１３０）と前記混合器旋回流軸線（１３２）との間で画定された角度の約半分の角度となるような速度で前記加圧流体ジェット（１２８）を吐出する、実施態様５に記載の燃焼ライナ（１００）。
［実施態様８］
主流軸線（１３０）が通って延在する燃焼室（１０６）を画定する側壁（１３４）と、
前記側壁（１３４）内に画定された複数のフィルム冷却孔（１２６）であって、前記燃焼室（１０６）内に加圧流体ジェット（１２８）を吐出するように構成され、かつ、少なくとも、フィルム冷却孔の第１の列（１４０）と、前記第１の列（１４０）から第１の距離に配置されたフィルム冷却孔の第２の列（１４２）とに配置された複数のフィルム冷却孔（１２６）と
を備える燃焼ライナ（１００）と、
前記燃焼ライナ（１００）の上流端に配置された混合器（１１８）であって、燃焼ガスの流れを、前記主流軸線（１３０）に対して斜めを向く混合器旋回流軸線（１３２）に沿って前記燃焼室（１０６）内に送るように構成された混合器（１１８）とを備える燃焼器組立体（１８）であって、前記第１の列（１４０）のフィルム冷却孔（１４６）から吐出された前記加圧流体ジェット（１２８）が、前記燃焼ガスの流れと混合したとき、前記第２の列（１４２）のフィルム冷却孔（１５０）とは位置が合わない吐出流軸線（１４８）に沿って向けられるように、前記複数のフィルム冷却孔（１２６）が配置された、燃焼器組立体（１８）。
［実施態様９］
前記第１の列（１４０）および前記第２の列（１４２）が、前記主流軸線（１３０）に対して横切るように延在する、実施態様８に記載の燃焼器組立体（１８）。
［実施態様１０］
前記第１の列（１４０）および前記第２の列（１４２）のそれぞれに配置された前記複数のフィルム冷却孔（１２６）が、互いに等距離の間隔を置いて配置された、実施態様８記載の燃焼器組立体（１８）。
［実施態様１１］
前記第２の列（１４２）の前記フィルム冷却孔（１５０）が、前記主流軸線（１３０）に対して、前記第１の列（１４０）の前記フィルム冷却孔（１４６）から前記等距離の長さの半分より短い距離だけずれている、実施態様１０に記載の燃焼器組立体（１８）。
［実施態様１２］
前記複数のフィルム冷却孔（１２６）が、前記第１の列（１４０）から、前記第１の距離より長い第２の距離に配置されたフィルム冷却孔の第３の列（１４４）を含み、前記第３の列（１４４）のフィルム冷却孔（１５４）が前記吐出流軸線（１４８）と実質的に位置が合うように、前記第３の列（１４４）の前記フィルム冷却孔（１５４）が前記主流軸線（１３０）に対して前記第１の列（１４０）の前記フィルム冷却孔（１４６）からずれている、実施態様８に記載の燃焼器組立体（１８）。
［実施態様１３］
前記吐出流軸線（１４８）が前記主流軸線（１３０）に対して斜めを向く、実施態様１２に記載の燃焼器組立体（１８）。
［実施態様１４］
前記第１の列（１４０）の前記フィルム冷却孔（１４６）が、前記吐出流軸線（１４８）が前記主流軸線（１３０）に対して、前記主流軸線（１３０）と前記混合器旋回流軸線（１３２）との間で画定された角度の約半分の角度となるような速度で前記加圧流体ジェット（１２８）を吐出する、実施態様１２に記載の燃焼器組立体（１８）。
［実施態様１５］
燃焼器組立体（１８）に使用するための燃焼ライナ（１００）を製造する方法であって、
前記燃焼器組立体（１８）の側壁（１３４）内に複数のフィルム冷却孔（１２６）を画定するステップであって、前記側壁（１３４）が、主流軸線（１３０）が通って延在す燃焼室（１０６）を画定し、前記複数のフィルム冷却孔（１２６）が、前記燃焼室（１０６）内に加圧流体ジェット（１２８）を吐出するように構成され、前記燃焼室（１０６）が、その中を通る燃焼ガスの流れを、前記主流軸線（１３０）に対して斜めの角度となる混合器旋回流軸線（１３２）に沿って送るように構成された、ステップと
前記複数のフィルム冷却孔（１２６）を、少なくとも、フィルム冷却孔の第１の列（１４０）と、前記第１の列（１４０）から第１の距離に配置されたフィルム冷却孔の第２の列（１４２）とに配置するステップであって、前記第１の列（１４０）のフィルム冷却孔（１４６）から吐出された前記加圧流体ジェット（１２８）が、前記燃焼ガスの流れと混合したとき、前記第２の列（１４２）のフィルム冷却孔（１５０）とは位置が合わない吐出流軸線（１４８）に沿って向けられるように、前記複数のフィルム冷却孔（１２６）が配置される、ステップと
を含む方法。
［実施態様１６］
前記複数のフィルム冷却孔（１２６）を配置するステップが、前記第１の列（１４０）および前記第２の列（１４２）を前記主流軸線（１３０）に対して横切るように延在させるステップを含む、実施態様１５に記載の方法。
［実施態様１７］
前記複数のフィルム冷却孔（１２６）を配置するステップが、前記第１の列（１４０）および前記第２の列（１４２）のそれぞれの前記フィルム冷却孔（１２６）が互いに等距離の間隔を置いて配置されるように、前記複数のフィルム冷却孔（１２６）を配置するステップを含む、実施態様１５に記載の方法。
［実施態様１８］
前記複数のフィルム冷却孔（１２６）を配置するステップが、前記第２の列（１４２）の前記フィルム冷却孔（１５０）を、前記主流軸線（１３０）に対して前記第１の列（１４０）の前記フィルム冷却孔（１４６）から前記等距離の長さの半分より短い距離だけずらすステップを含む、実施態様１７に記載の方法。
［実施態様１９］
前記複数のフィルム冷却孔（１２６）を、前記第１の列（１４０）から、前記第１の距離より長い第２の距離に配置されたフィルム冷却孔の第３の列（１４４）に配置させるステップと、
前記第３の列（１４４）のフィルム冷却孔（１５４）を、前記第３の列（１４４）の前記フィルム冷却孔（１５４）が前記吐出流軸線（１４８）と実質的に位置が合うように、前記主流軸線（１３０）に対して前記第１の列（１４０）のフィルム冷却孔（１４６）からずらすステップと
をさらに含む、実施態様１５に記載の方法。
［実施態様２０］
前記第３の列（１４４）のフィルム冷却孔（１５４）をずらすステップが、前記吐出流軸線（１４９）を、前記主流軸線（１３０）と前記混合器旋回流軸線（１３２）との間で画定された角度の約半分の角度だけ前記主流軸線（１３０）に対して斜めの角度となるように画定するステップを含む、実施態様１９に記載の方法。
【符号の説明】
【００３３】
１０  ターボファンエンジン
１２  ファン組立体
１４  ブースタ圧縮機
１６  高圧圧縮機
１８  燃焼器組立体
２０  高圧タービン
２２  低圧タービン
２４  ファンブレード
２６  ロータディスク
２８  第１の駆動シャフト
３０  第２の駆動シャフト
３２  吸気口
３４  排気口
３６  中心線
１００  燃焼ライナ
１０２  半径方向外側ケーシング
１０４  半径方向内側ケーシング
１０６  燃焼室
１０８  中心線
１１０  半径方向外側通路
１１２  半径方向内側通路
１１４  ドーム組立体
１１６  燃料ノズル
１１８  混合器
１２０  圧縮空気
１２２  ノズル
１２４  抽気
１２６  フィルム冷却孔
１２８  加圧流体ジェット
１３０  主流軸線
１３２  混合器旋回流軸線
１３４  側壁
１３６  優先領域
１３８  非優先領域
１４０  第１の列
１４２  第２の列
１４４  第３の列
１４６  フィルム冷却孔
１４８  吐出流軸線
１５０  フィルム冷却孔
１５２  表面
１５４  フィルム冷却孔
【図１】
2017115869.tif 000003
【図２】
2017115869.tif 000004
【図３】
2017115869.tif 000005
【図４】
2017115869.tif 000006
【外国語明細書】
2017115869000001.pdf