用于燃?xì)鉁u輪的緩沖器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于燃?xì)鉁u輪的緩沖器。本發(fā)明涉及一種用于減小燃?xì)鉁u輪中的脈動(dòng)的緩沖器，其包括：封殼；從封殼延伸的主頸部；設(shè)置在封殼中以將封殼分成第一腔和第二腔的分隔板；具有第一端和第二端而延伸經(jīng)過(guò)分隔板以使第一腔和第二腔互連的內(nèi)頸部，其中內(nèi)頸部的第一端保持在第一腔中，且第二端保持在第二腔中，其特征在于，流偏轉(zhuǎn)部件設(shè)置成鄰近內(nèi)頸部的第二端，以使經(jīng)過(guò)內(nèi)頸部的流偏轉(zhuǎn)。利用本發(fā)明的解決方案，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的緩沖器操作時(shí)，流場(chǎng)繼而第二腔中的緩沖特征恒定，而不論封殼中的分隔板的調(diào)整。
【專利說(shuō)明】用于燃?xì)鉁u輪的緩沖器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃?xì)鉁u輪，并且更具體地涉及用于減小燃?xì)鉁u輪中的脈動(dòng)的緩沖器。

【背景技術(shù)】
[0002]在常規(guī)燃?xì)鉁u輪中，聲振蕩通常在燃燒過(guò)程期間由于燃燒不穩(wěn)定性和變化而出現(xiàn)于燃?xì)鉁u輪的燃燒室中。這種聲振蕩可發(fā)展成極為顯著的共振。也稱為燃燒室脈動(dòng)的此類振蕩可采用使燃燒室自身經(jīng)受嚴(yán)重的機(jī)械負(fù)載的振幅和相關(guān)聯(lián)的壓力波動(dòng)，這可決定性地減少燃燒室的壽命，且在最壞的情況中，甚至可導(dǎo)致燃燒室的破壞。
[0003]大體上，稱為亥姆霍茲緩沖器的一類緩沖器用于緩沖在燃?xì)鉁u輪的燃燒室中生成的共振。
[0004]EP2397760A1中公開(kāi)了一種緩沖器布置，其包括與第二緩沖器串聯(lián)連接的第一緩沖器，第二緩沖器由活塞與第一緩沖器分開(kāi)，其中第一緩沖器的共振頻率接近第二緩沖器的共振頻率。第一頸部使第一緩沖器和第二緩沖器的緩沖容量互連。桿連接到活塞上，以調(diào)節(jié)第一緩沖器和第二緩沖器的緩沖容量。
[0005]US2005/0103018A1中公開(kāi)了一種緩沖器，其包括由固定緩沖容量和可變緩沖容量構(gòu)成的緩沖容量。固定緩沖容量和可變緩沖容量由活塞分開(kāi)，活塞可借助于螺紋桿形式的調(diào)整元件來(lái)位移。如果調(diào)整元件旋轉(zhuǎn)，則活塞沿緩沖容量的圓柱軸線移動(dòng)，且可采用各種位置。緩沖出現(xiàn)或達(dá)到其最大值的頻率也與緩沖容量對(duì)應(yīng)地變化。
[0006]一個(gè)類型的常規(guī)亥姆霍茲緩沖器的特征在于多個(gè)緩沖容量以提供寬帶緩沖效率。獨(dú)立的容量與小光管互連，即，所謂的內(nèi)頸部。通常，內(nèi)頸部中的平均流速高于將緩沖器連接到燃燒室上的主頸部的流速。尤其對(duì)于具有較小幾何大小的高頻緩沖器，如果內(nèi)頸部和主頸部同軸地放置，則離開(kāi)內(nèi)頸部的流快速進(jìn)入主頸部，或其沖擊對(duì)置的結(jié)構(gòu)構(gòu)件導(dǎo)致復(fù)雜的流場(chǎng)。這可導(dǎo)致緩沖效率的急劇降低。此外，如果緩沖器是可調(diào)的，則緩沖器特征在于可動(dòng)的分隔板或可互換的頸部，以將緩沖器調(diào)整至相應(yīng)的脈動(dòng)頻率，其中緩沖特征較強(qiáng)地取決于所得的流場(chǎng)。緩沖器中的分隔板的位置變化對(duì)應(yīng)于不同的流場(chǎng)，這使得不可能建立聲學(xué)模型來(lái)推導(dǎo)出用于穩(wěn)健性能的緩沖器設(shè)計(jì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種用于減小燃?xì)鉁u輪中的脈動(dòng)的緩沖器，其可保持緩沖器內(nèi)的流場(chǎng)穩(wěn)定且可預(yù)測(cè)，因此改善了可調(diào)諧的緩沖器在整個(gè)調(diào)諧范圍中的性能。此外，根據(jù)本發(fā)明的緩沖器可提供可靠的布局和設(shè)計(jì)，尤其是對(duì)于小的和高頻的緩沖器。
[0008]該目的通過(guò)一種減小燃?xì)鉁u輪中的脈動(dòng)的緩沖器來(lái)達(dá)到，該緩沖器包括:封殼；從封殼延伸的主頸部；設(shè)置在封殼中以將封殼分成第一腔和第二腔的分隔板；具有第一端和第二端而延伸經(jīng)過(guò)分隔板以使第一腔和第二腔互連的內(nèi)頸部，其中內(nèi)頸部的第一端保持在第一腔中，且第二端保持在第二腔中，其特征在于，流偏轉(zhuǎn)部件設(shè)置成鄰近內(nèi)頸部的第二端，以使經(jīng)過(guò)內(nèi)頸部的流偏轉(zhuǎn)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可能的實(shí)施例，流偏轉(zhuǎn)部件包括設(shè)置在內(nèi)頸部的鄰近其第二端的外周表面上的至少一個(gè)孔，且內(nèi)頸部的第二端被閉塞或被堵塞。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可能的實(shí)施例，至少一個(gè)孔包括圍繞內(nèi)頸部的外周表面均勻地設(shè)置的至少兩個(gè)孔。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可能的實(shí)施例，流偏轉(zhuǎn)部件包括設(shè)置成鄰近內(nèi)頸部的第二端的至少一個(gè)引導(dǎo)管，其中引導(dǎo)管的出口指向從內(nèi)頸部的縱軸線轉(zhuǎn)移的一定角。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可能的實(shí)施例，至少一個(gè)引導(dǎo)管包括圍繞內(nèi)頸部的外周表面均勻地設(shè)置的至少兩個(gè)引導(dǎo)管。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)可能的實(shí)施例，引導(dǎo)管的出口指向從內(nèi)頸部的縱軸線起轉(zhuǎn)移從O到90度的范圍的角。
[0014]利用本發(fā)明的解決方案，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的緩沖器操作時(shí)，流場(chǎng)進(jìn)而第二腔中的緩沖特征恒定，而不論封殼中的分隔板的調(diào)整。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]在參照附圖閱讀僅為了舉例的目的給出的其優(yōu)選實(shí)施例的以下非限制性描述時(shí)，本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)和其它特征將變得更清楚，附圖中類似的參考標(biāo)號(hào)可用于指示類似的元件，且在附圖中:
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的緩沖器的立面?zhèn)纫晥D；
圖2為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的緩沖器的立面?zhèn)纫晥D；
圖3為示出引導(dǎo)管的布置的沿圖1中的線A-A截取的截面；
圖4為根據(jù)本發(fā)明的備選實(shí)施例的緩沖器的立面?zhèn)纫晥D；以及圖5為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)備選實(shí)施例的緩沖器的立面?zhèn)纫晥D。
[0016]零件清單 100緩沖器 102入口管 110內(nèi)頸部
112內(nèi)頸部的第一端
114內(nèi)頸部的第二端
116孔
118引導(dǎo)管
120引導(dǎo)管的第一端
122引導(dǎo)管的第二端
130間隔板
140主頸部
150封殼
160第一腔
170第二腔。

【具體實(shí)施方式】
[0017]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的緩沖器100的立面?zhèn)纫晥D。緩沖器100包括具有用作共振器的入口管102的封殼150 ;從封殼150延伸以用于連通封殼150和未示出的燃?xì)鉁u輪的燃燒室的主頸部140 ;設(shè)置在封殼150中以將封殼分成第一腔160和第二腔170的分隔板130 ;具有第一端112和第二端114而延伸經(jīng)過(guò)分隔板130來(lái)使第一腔160和第二腔170互連的內(nèi)頸部110，其中內(nèi)頸部110的第一端112保持在第一腔160中，且第二端114保持在第二腔170中。
[0018]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)注意的是，分隔板130可固定在封殼150中，在此情況下，第一腔160和第二腔170的容量保持恒定，因此它們可減小共振頻率，或可移動(dòng)地設(shè)置在封殼150中,在此情況下,第一腔160和第二腔170的容量可借助于已知方法調(diào)整。封殼150的入口管102連通封殼150外側(cè)的倉(cāng)室和第一腔160，以便提供流體進(jìn)入和離開(kāi)封殼150的流通路。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解的是，根據(jù)特定實(shí)際應(yīng)用，緩沖器100可超過(guò)一個(gè)主頸部140和/或超過(guò)一個(gè)內(nèi)頸部110，和/或超過(guò)兩個(gè)腔160，170。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，緩沖器100包括設(shè)置成鄰近內(nèi)頸部110的第二端114的流偏轉(zhuǎn)部件以偏轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)內(nèi)頸部110的流體流。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，如本文使用的用語(yǔ)〃鄰近第二端〃涵蓋〃第二端附近〃和/或〃第二端處〃的意義。如圖1中所示，流偏轉(zhuǎn)部件可體現(xiàn)為設(shè)置在內(nèi)頸部110的鄰近其第二端114的外周表面上的孔116。在此情況下，內(nèi)頸部110的第二端114可被閉塞或被堵塞，以便防止流體從該處泄漏。當(dāng)緩沖器100操作時(shí)，從其第一端112經(jīng)過(guò)內(nèi)頸部110的流體將經(jīng)由孔116而從該處存在，孔116從內(nèi)頸部110指向旁邊，這將保持流場(chǎng)繼而第二腔170中的緩沖特征恒定，而不論封殼150中的分隔板130的調(diào)整。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，流偏轉(zhuǎn)部件可包括圍繞內(nèi)頸部110的鄰近其第二端114的外周表面均勻地間隔開(kāi)的多個(gè)孔116。例如，即使未示出，但流偏轉(zhuǎn)部件可包括沿直徑方向設(shè)置在內(nèi)頸部110的鄰近其第二端114的外周表面上的兩個(gè)孔116。作為未示出的另一個(gè)示例，流偏轉(zhuǎn)部件可包括設(shè)置和間隔開(kāi)90度(即，均勻地)圍繞內(nèi)頸部110的鄰近其第二端114的外周表面的四個(gè)孔116。在特定情形下，相鄰的孔116的鄰接部分可簡(jiǎn)化成從內(nèi)頸部110的第二端114延伸的柱，且在第二端114處的內(nèi)頸部110的末端可被認(rèn)作是由四個(gè)柱支承的端蓋。
[0021]圖2為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施例的緩沖器100的立面?zhèn)纫晥D。圖2中所示的緩沖器與圖1中所示的不同之處在于流偏轉(zhuǎn)部件采用不同的結(jié)構(gòu)。如圖2中所示的緩沖器100的結(jié)構(gòu)的其余部分與如圖1中所示的緩沖器100類似。如圖2中所示，流偏轉(zhuǎn)部件包括設(shè)置在鄰近內(nèi)頸部110的第二端114的外周表面上的其第一端120處的至少一個(gè)引導(dǎo)管118，其中引導(dǎo)管118的出口即第二端112如圖3中所示指向從內(nèi)頸部110的縱軸線轉(zhuǎn)移90度的角。即，引導(dǎo)管118的出口指向徑向向外。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解的是，從內(nèi)頸部的縱軸線轉(zhuǎn)移的角當(dāng)其在本文中提到時(shí)，是指從內(nèi)頸部110的第二端114延伸至內(nèi)頸部110的第一端112的方向與流偏轉(zhuǎn)部件的自由端面向的方向之間的角。作為如圖2中所示的流偏轉(zhuǎn)部件的備選方案，引導(dǎo)管118可在其第一端120處與內(nèi)頸部110在其第二端114處整體結(jié)合，以便產(chǎn)生一件式結(jié)構(gòu)，其可與流偏轉(zhuǎn)部件作用相同，即使這并未在圖中示出。在此情況下，流偏轉(zhuǎn)部件的流偏轉(zhuǎn)效率可由于由管形狀結(jié)構(gòu)引入的更強(qiáng)的引導(dǎo)能力而改善。因此，在第二腔170中產(chǎn)生的流場(chǎng)將進(jìn)一步保持穩(wěn)定。
[0022]圖3為示出引導(dǎo)管118的布置的沿圖1中的線A-A截取的截面。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，流偏轉(zhuǎn)部件可包括圍繞內(nèi)頸部110的外周表面均勻地間隔開(kāi)且設(shè)置在鄰近內(nèi)頸部I1的第二端114的外周表面上的四個(gè)引導(dǎo)管118。在此情況下，類似于圖1中所示的情況，內(nèi)頸部110的第二端114可被閉塞或被堵塞，以便防止流體從該處泄漏。
[0023]圖4為根據(jù)本發(fā)明的備選實(shí)施例的緩沖器100的立面?zhèn)纫晥D。如圖4中所示的緩沖器100大體上類似于如圖2中所示的緩沖器100。如圖4中所示的緩沖器100的不同之處在于引導(dǎo)管118的出口指向從內(nèi)頸部110的縱軸線轉(zhuǎn)移45度的角，S卩，Θ =45°。在此情況下，類似于圖1中所示的情況，內(nèi)頸部110的第二端114可被閉塞或被堵塞，以便防止流體從該處泄漏。根據(jù)未示出的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，流偏轉(zhuǎn)部件可包括圍繞內(nèi)頸部118的外周表面均勻地間隔開(kāi)且設(shè)置在鄰近內(nèi)頸部110的第二端114的外周表面上的兩個(gè)或四個(gè)引導(dǎo)管118。
[0024]圖5為根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)備選實(shí)施例的緩沖器100的立面?zhèn)纫晥D。如圖5中所示的緩沖器100大體上類似于如圖2中所示的緩沖器100。如圖5中所示的緩沖器100的不同之處在于引導(dǎo)管118由環(huán)形管的四分之一構(gòu)成，其具有附接到內(nèi)頸部100的鄰近其第二端114的外周表面的第一端120，且第二端122指向分隔板130，即，相反地。換言之，弓丨導(dǎo)管118的出口指向從內(nèi)頸部110的縱軸線轉(zhuǎn)移O度的角。根據(jù)未示出的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，流偏轉(zhuǎn)部件可包括圍繞內(nèi)頸部118的外周表面均勻地間隔開(kāi)且設(shè)置在鄰近內(nèi)頸部110的第二端114的外周表面上的兩個(gè)或四個(gè)引導(dǎo)管118。在此情況下，類似于圖1中所示的情況，內(nèi)頸部110的第二端114可被閉塞或被堵塞，以便防止流體從該處泄漏。
[0025]作為未示出的簡(jiǎn)單的備選實(shí)施例，如圖5中所示的引導(dǎo)管118可在其第一端120處與內(nèi)頸部在其第二端114處整體結(jié)合。該結(jié)構(gòu)甚至可適用于流偏轉(zhuǎn)部件包括如圖5中所示的多個(gè)引導(dǎo)部件118的情況。
[0026]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)注意的是，在需要的地方，引導(dǎo)管118的出口可確定為在從內(nèi)頸部110的縱軸線轉(zhuǎn)移O到90度的范圍中，以便調(diào)整從該處產(chǎn)生的流場(chǎng)。
[0027]盡管已經(jīng)僅結(jié)合有限數(shù)目的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但將容易理解的是，本發(fā)明不限于此類公開(kāi)的實(shí)施例。相反，本發(fā)明可改變來(lái)結(jié)合迄今未描述的任何數(shù)目的改型、修改、置換或等同布置，但其與本發(fā)明的精神和范圍相當(dāng)。此外，盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但將理解的是本發(fā)明的方面可僅包括所述的實(shí)施例中的一些。因此，本發(fā)明不應(yīng)被看作是由前述描述限制，而是僅由所附權(quán)利要求的范圍限制。
【權(quán)利要求】
1.一種用于減小燃?xì)鉁u輪中的脈動(dòng)的緩沖器，包括: 封殼; 從所述封殼延伸的主頸部； 設(shè)置在所述封殼中以將所述封殼分成第一腔和第二腔的分隔板； 具有第一端和第二端的內(nèi)頸部，其延伸經(jīng)過(guò)所述分隔板以將所述第一腔和所述第二腔互連，其中所述內(nèi)頸部的所述第一端保持在所述第一腔中，并且所述第二端保持在所述第二腔中，其特征在于， 流偏轉(zhuǎn)部件設(shè)置成鄰近所述內(nèi)頸部的所述第二端以使經(jīng)過(guò)所述內(nèi)頸部的流偏轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的緩沖器，其特征在于，所述流偏轉(zhuǎn)部件包括設(shè)置在所述內(nèi)頸部的鄰近其所述第二端的外周表面上的至少一個(gè)孔，且所述內(nèi)頸部的所述第二端被閉塞或被堵塞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的緩沖器，其特征在于，所述至少一個(gè)孔包括圍繞所述內(nèi)頸部的外周表面均勻地設(shè)置的至少兩個(gè)孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任一項(xiàng)所述的緩沖器，其特征在于，所述流偏轉(zhuǎn)部件包括設(shè)置成鄰近所述內(nèi)頸部的所述第二端的至少一個(gè)引導(dǎo)管，其中所述引導(dǎo)管的出口指向從所述內(nèi)頸部的縱軸線轉(zhuǎn)移的一定角。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任一項(xiàng)所述的緩沖器，其特征在于，所述至少一個(gè)引導(dǎo)管包括圍繞所述內(nèi)頸部的外周表面均勻地設(shè)置的至少兩個(gè)引導(dǎo)管。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的緩沖器，其特征在于，所述引導(dǎo)管的出口指向從所述內(nèi)頸部的縱軸線起轉(zhuǎn)移從O度到90度的范圍的角。
【文檔編號(hào)】F23M20/00GK104180391SQ201410220894
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月24日
【發(fā)明者】M.R.博蒂恩, N.奈賴, B.舒爾曼斯 申請(qǐng)人:阿爾斯通技術(shù)有限公司