CN107120690B

CN107120690B - 燃烧器组件

Info

Publication number: CN107120690B
Application number: CN201611205403.5A
Authority: CN
Inventors: D.A.汉瓦克; S.J.豪厄尔
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2016-02-25
Filing date: 2016-12-23
Publication date: 2021-10-01
Anticipated expiration: 2036-12-23
Also published as: US20170248313A1; US10228136B2; JP2017150795A; EP3211317A1; CA2951672A1; CN107120690A

Abstract

本申请涉及燃烧器组件。其中，一种用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件包括衬套和由陶瓷基质复合材料形成的燃烧器穹顶。燃烧器穹顶和衬套一起至少部分地限定燃烧室。燃烧器穹顶沿周向方向延伸，且限定一个或多个开口，燃烧器穹顶构造成将一个或多个燃料空气喷射器硬件组件收纳在一个或多个开口中或穿过一个或多个开口。

Description

燃烧器组件

联邦政府资助研究

本发明是在美国陆军的合同号W911W6-11-2-0009下通过政府资助作出的。政府可对本发明具有某些权利。

技术领域

本主题大体上涉及燃气涡轮发动机，或更具体地涉及用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件。

背景技术

燃气涡轮发动机大体上包括布置成与彼此流动连通的风扇和核心。此外，燃气涡轮发动机的核心大体上包括以串流顺序的压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中，空气从风扇提供至压缩机区段的入口，在该处一个或多个轴向压缩机逐渐压缩空气直到其达到燃烧区段。燃料在燃烧区段内与压缩的空气混合且燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段发送至涡轮区段。穿过涡轮区段的燃料气体流驱动涡轮区段，且然后发送穿过排气区段，例如，至大气。

更普遍的是，非传统高温材料(如，陶瓷基质复合物(CMC)材料)用作燃气涡轮发动机内的结构构件。例如，典型的燃烧区段包括内衬套、外衬套和穹顶。更一般而言，内衬套和外衬套由CMC材料形成，而穹顶由金属材料形成。金属穹顶通常需要附接某些燃料空气喷射组件。

然而，某些燃气涡轮发动机具有适应结合到其中的CMC材料的某些机械性质的问题。例如，CMC材料具有不同于传统金属材料的热膨胀系数。因此，某些燃烧器组件包括附接组件，其可干扰燃烧气体穿过燃烧室的流动。此外，在不需要重复和复杂化的金属部件的情况下，会难以将某些构件安装到CMC材料上。

因此，能够使用CMC材料而不需要或包括附加或重复的金属构件来用于附接，且不对穿过燃烧室的燃烧气体流产生空气动力障碍的燃烧器组件将是有用的。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中阐明，或可从描述中清楚，或可通过实施本发明学习。

在本公开内容的一个示例性实施例中，提供了一种限定周向方向的用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件。燃烧器组件包括衬套和由陶瓷基质复合材料(ceramic matrixcomposite material)形成的燃烧器穹顶(combustor dome)。燃烧器穹顶和衬套一起至少部分地限定燃烧室。燃烧器穹顶限定开口。燃烧器组件还包括燃料空气喷射器硬件组件(fuel-air injector hardware assembly)，其直接地附接到燃烧器穹顶上，且延伸进入或穿过开口。

在本公开内容的另一个示例性实施例中，提供了一种限定周向方向的用于燃气涡轮发动机的燃烧器组件。燃烧器组件包括衬套和由陶瓷基质复合材料形成的燃烧器穹顶。燃烧器穹顶和衬套一起至少部分地限定燃烧室。燃烧器穹顶还限定多个开口以用于收纳相应的多个燃料空气喷射器硬件组件。

技术方案1. 一种燃烧器组件，其用于限定周向方向的燃气涡轮发动机，所述燃烧器组件包括：

衬套；

由陶瓷基质复合材料形成的燃烧器穹顶，所述燃烧器穹顶和所述衬套一起至少部分地限定燃烧室，所述燃烧器穹顶限定开口；以及

燃料空气喷射器硬件组件，其直接地附接到所述燃烧器穹顶上，且延伸进入或穿过所述开口。

技术方案2. 根据技术方案1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃料空气喷射器硬件组件包括多个燃料空气喷射器硬件组件，且所述至少一个燃料空气喷射器硬件组件直接附接到所述燃烧器穹顶上而独立于相邻燃料空气喷射器硬件组件。

技术方案3. 根据技术方案1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃料空气喷射器硬件组件包括多个燃料空气喷射器硬件组件，且各个燃料空气喷射器硬件组件直接附接到所述燃烧器穹顶上而独立于相邻燃料空气喷射器硬件组件。

技术方案4. 根据技术方案1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器穹顶限定热侧和冷侧，且所述燃料空气喷射器硬件组件直接地附接到所述燃烧器穹顶的热侧上，且直接地附接到所述燃烧器穹顶的冷侧上。

技术方案5. 根据技术方案1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器穹顶沿所述周向方向连续地延伸，且由陶瓷基质复合材料的连续件整体形成。

技术方案6. 根据技术方案1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器穹顶还限定多个开口，且所述多个开口沿所述周向方向大致均匀地间隔开。

技术方案7. 根据技术方案1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器穹顶包括围绕所述开口延伸的升高的凸台，且所述燃料空气喷射器硬件组件附接到所述升高的凸台上。

技术方案8. 根据技术方案1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器穹顶限定热侧和冷侧，且所述燃烧器穹顶限定从所述冷侧到所述热侧延伸穿过所述燃烧器穹顶的多个冷却孔，以允许冷却空气的流动。

技术方案9. 根据技术方案8所述的燃烧器组件，其特征在于，所述多个冷却孔包括围绕用于收纳相应燃料空气喷射器硬件组件的所述开口中的至少一个延伸的多个冷却孔。

技术方案10. 根据技术方案1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器穹顶包括过渡部分和后壁，所述过渡部分从所述燃烧器穹顶的后壁朝所述衬套延伸，且所述过渡部分关于所述后壁限定大于90度且小于180度的角。

技术方案11. 一种燃烧器组件，其用于限定周向方向的燃气涡轮发动机，所述燃烧器组件包括：

衬套；以及

由陶瓷基质复合材料形成的燃烧器穹顶，所述燃烧器穹顶和所述衬套一起至少部分地限定燃烧室，所述燃烧器穹顶限定用于收纳多个燃料空气喷射器硬件组件的多个开口。

技术方案12. 根据技术方案11所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器穹顶沿所述周向方向延伸，且由陶瓷基质复合材料的连续件整体形成。

技术方案13. 根据技术方案11所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器穹顶沿所述周向方向连续地延伸，以限定环形形状。

技术方案14. 根据技术方案11所述的燃烧器组件，其特征在于，所述多个开口沿所述周向方向大致均匀地间隔开。

技术方案15. 根据技术方案11所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器穹顶包括围绕所述燃烧器穹顶中的多个开口中的各个延伸的升高的凸台，以用于将相应的燃料空气喷射器硬件组件直接地安装到所述燃烧器穹顶上。

技术方案16. 根据技术方案11所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器组件还包括：

多个燃料空气喷射器硬件组件，各个燃料空气喷射器硬件组件在所述多个开口中的相应一个处直接地附接到所述燃烧器穹顶上。

技术方案17. 根据技术方案16所述的燃烧器组件，其特征在于，各个燃料空气喷射器硬件组件直接地附接到所述燃烧器穹顶上而独立于相邻燃料空气喷射器硬件组件。

技术方案18. 根据技术方案16所述的燃烧器组件，其特征在于，至少一个燃料空气喷射器硬件组件直接地附接到所述燃烧器穹顶上而独立于相邻燃料空气喷射器硬件组件。

技术方案19. 根据技术方案11所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器穹顶限定面对所述燃烧室的热侧和相对的冷侧，且所述燃烧器穹顶包括所述热侧或所述冷侧中的至少一个上的环境保护涂层。

技术方案20. 根据技术方案11所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器穹顶限定热侧和冷侧，且所述燃烧器穹顶限定从所述冷侧到所述热侧延伸穿过所述燃烧器穹顶的多个冷却孔，以允许冷却空气的流动。

本发明的这些及其它特征、方面和优点将参照以下描述和所附权利要求变得更好理解。并入且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，且连同描述用于阐释本发明的原理。

附图说明

包括针对本领域的技术人员的其最佳模式的本发明的完整且使得能够实现的公开内容在参照附图的说明书中提出，在附图中：

图1为根据本主题的各种实施例的示例性燃气涡轮发动机的示意性截面视图。

图2为根据本公开内容的示例性实施例的燃烧器组件的透视图。

图3为图2的示例性燃烧器组件的侧视截面图；

图4为图2的示例性燃烧器组件的特写侧视截面图。

图5为图2的示例性燃烧器组件的燃烧器穹顶中的开口的特写侧视截面图。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的实施例，其一个或多个实例在附图中示出。该详细描述使用了数字和字母标号来表示附图中的特征。附图中相似或类似的标记用于表示本发明的相似或类似的部分。如本文使用的用语"第一"、"第二"和"第三"可互换使用，以将一个构件与另一个区分开，且不旨在表示独立构件的位置或重要性。用语"上游"和"下游"是指相对于流体通路中的流体流的相对方向。例如，"上游"是指流体流自的方向，且"下游"指示流体流至的方向。

现在参看附图，其中相同的数字表示所有附图的相同元件，图1为根据本公开内容的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性截面视图。更具体而言，对于图1的实施例，燃气涡轮发动机为本文称为"涡扇发动机10"的高旁通涡扇喷气发动机。如图1中所示，涡扇发动机10限定轴向方向A(平行于用于参照提供的纵向中心线12延伸)、径向方向R和围绕轴向方向延伸的周向方向(未示出)。大体上，涡扇发动机10包括风扇区段14和设置在风扇区段14下游的核心涡轮发动机16。

绘出的示例性核心涡轮发动机16大体上包括大致管状的外壳18，其限定环形入口20。外壳18包围且核心发动机16包括成串流关系的包括增压器或低压(LP)压缩机22和高压(HP)压缩机24的压缩机区段；燃烧区段26；包括高压(HP)涡轮28和低压(LP)涡轮30的涡轮区段；以及喷气排气喷嘴区段32。高压(HP)轴或转轴34将HP涡轮28传动地连接到HP压缩机24上。低压(LP)轴或转轴36将LP涡轮30传动地连接到LP压缩机22上。压缩机区段、燃烧区段26、涡轮区段和喷嘴区段32一起限定核心空气流动通路37。

对于所示实施例，风扇区段14包括可变桨距风扇38，其具有以间隔开的方式联接到盘42上的多个风扇叶片40。如图所示，风扇叶片40从盘42大体上沿径向方向R向外延伸。各个风扇叶片40通过风扇叶片40关于盘42围绕桨距轴线P可旋转，风扇叶片40可操作地联接到变桨机构44上，其构造成一起地共同改变风扇叶片40的桨距。风扇叶片40、盘42和变桨机构44通过穿过动力变速箱46的LP轴36一起围绕纵轴线12旋转。动力变速箱46包括多个齿轮，以用于将风扇38关于LP轴36的转速调整至更有效的风扇转速。

仍参看图1的示例性实施例，盘42由空气动力轮廓的可旋转的前毂48覆盖，以促进空气流穿过多个风扇叶片40。此外，示例性风扇区段14包括环形风扇壳或外机舱50，其沿周向包绕风扇38和/或核心涡轮发动机16的至少一部分。示例性机舱50由多个沿周向间隔开的出口导叶52关于核心涡轮发动机16支承。此外，机舱50的下游区段54在核心涡轮发动机16的外部上延伸，以便限定其间的旁通空气流通路56。

在涡扇发动机10的操作期间，一定量空气58经由机舱50和/或风扇区段14的相关联的入口60进入涡扇发动机10中。当一定量空气58穿过风扇叶片40时，如由箭头62指出的空气58的第一部分引导或发送到旁通空气流通路56中，且如由箭头64指出的空气58的第二部分引导或发送到核心发动机流动通路37中，或更具体是到LP压缩机22中。空气的第一部分62与空气的第二部分64之间的比率通常称为涵道比。空气的第二部分64的压力然后在其发送穿过高压(HP)压缩机24时增大，且进入燃烧区段26中，其中其与燃料混合且焚烧以提供燃烧气体66。

燃烧气体66发送穿过HP涡轮28，在该处，来自燃烧气体66的热能和/或动能的一部分经由联接到外壳18上的HP涡轮定子导叶68和联接到HP轴或转轴34上的HP涡轮转子叶片70的连续级获得，因此引起HP轴或转轴34旋转，从而支持HP压缩机24的操作。燃烧气体66然后发送穿过LP涡轮30，在该处，热能和动能的第二部分从燃烧气体66经由联接到外壳18上的LP涡轮定子导叶72和联接到LP轴或转轴36上的LP涡轮转子叶片74的连续级获得，因此引起LP轴或转轴36旋转，从而支持LP压缩机22的操作和/或风扇38的旋转。

燃烧气体66随后传送穿过核心涡轮发动机16的喷气排气喷嘴区段32来提供推力。同时，空气的第一部分62的压力在空气的第一部分62在其从涡扇发动机10的风扇喷嘴排气区段76排出之前发送穿过旁通空气流通路56时大致增大，也提供了推力。HP涡轮28、LP涡轮30和喷气排气喷嘴区段32至少部分地限定热气体通路78，以将燃烧气体66发送穿过核心涡轮发动机16。

然而，应当认识到的是，图1中所示的示例性涡扇发动机10仅通过举例的方式提供，且在其它示例性实施例中，涡扇发动机10可具有任何其它适合的构造。还应当认识到的是，在其它示例性实施例中，本公开内容的方面可结合到任何其它适合的燃气涡轮发动机中。例如，在其它示例性实施例中，本公开内容的方面例如可并入涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机或涡轮喷气发动机。

现在参看图2和图3，提供了根据本公开内容的示例性实施例的燃气涡轮发动机的燃烧器组件100的视图。例如，图2和图3的燃烧器组件100可定位在图1中的示例性涡扇发动机10的燃烧区段26中，其限定轴向方向A、径向方向R和周向方向C。更具体而言，图2提供了燃烧器组件100的透视图，且图3提供了图2的示例性燃烧器组件100的示意性侧视截面图。

如图所示，燃烧器组件100大体上包括燃烧器穹顶102和燃烧室衬套。对于所示实施例，燃烧室衬套构造为燃烧室出口衬套104，且燃烧器穹顶102和燃烧室外衬套104由陶瓷基质复合("CMC")材料整体形成。CMC材料为具有高温能力的非金属材料。用于燃烧器穹顶102和燃烧室衬套(例如，外衬套104)的示例性CMC材料可包括碳化硅、硅、二氧化硅或氧化铝基质材料和它们的组合。陶瓷纤维可嵌入基质内，如，包括单丝如蓝宝石或碳化硅(例如，Textron的SCS-6)的氧化稳定增强纤维，以及包括碳化硅(例如，Nippon Carbon的NICALON®、Ube Industries的TYRANNO®和Dow Corning的SYLRAMIC®)、硅酸铝(例如，Nextel的440和480)，以及短切须和纤维(例如，Nextel的440和SAFFIL®)，以及可选的陶瓷颗粒(例如，Si, Al, Zr, Y的氧化物和它们的组合)，以及无机填料(例如，叶腊石、钙硅石、云母、滑石、蓝晶石和蒙脱土)。

此外，燃烧器穹顶102和燃烧室外衬套104沿周向方向C延伸，且由单件连续形成的CMC材料整体形成。更具体而言，燃烧器穹顶102和燃烧室外衬套104分别沿周向方向C连续地延伸，以限定环形形状，而无单独的件例如通过螺接组合的接缝或接头。将认识到的是，如本文使用的由单件连续地形成的CMC材料整体形成的CMC构件包括由使用树脂或其它适合的连结成分形成在一起的重叠和非重叠CMC条或片形成的构件。

如图3中最清楚可见，燃烧器组件100还包括燃烧室内衬套106。类似于燃烧器穹顶102和燃烧室外衬套104，燃烧室内衬套106也沿周向方向C连续地延伸，以限定环形形状。如下文更详细所述，燃烧室内衬套106连结到燃烧器穹顶102上，使得燃烧室内衬套106和整体形成的燃烧室外衬套104和燃烧器穹顶102一起限定环形燃烧室108。因此，绘出的示例性燃烧器组件100构造为环形燃烧器。

具体参看图3，燃烧室外衬套104和燃烧室内衬套106大体上分别沿轴向方向A延伸，燃烧室外衬套104在前端110与后端112之间延伸，且燃烧室内衬套106类似地在前端114与后端116之间延伸。此外，燃烧器穹顶102包括前壁118和过渡部分。具体而言，所示的燃烧器穹顶102包括外过渡部分120和内过渡部分122。外过渡部分120沿径向方向R沿前壁118的外缘定位，且内过渡部分122沿径向方向R沿前壁118的内缘定位。内过渡部分122和外过渡部分120分别与燃烧器穹顶102(见图2)的前壁118沿周向延伸。

此外，外过渡部分120从前壁118朝外衬套104延伸，且内过渡部分122从前壁118朝内衬套106延伸。如所述，对于所示实施例，外衬套104与燃烧器穹顶102(包括前壁118和外过渡部分120)整体形成，且因此，外过渡部分120从前壁118无缝地延伸至外衬套104。例如，燃烧器穹顶102和燃烧室外衬套104一起限定连续且无缝的表面，其从燃烧器穹顶102延伸至燃烧室外衬套104。更具体而言，燃烧器穹顶102和燃烧室外衬套104一起限定连续且无缝的内侧表面124(即，面对燃烧室108)，以及连续且无缝的外侧表面126(与内侧表面124相对)。

现在简要参看提供图2和图3的燃烧器组件100的前端的特写截面示意图的图4，外过渡部分120和内过渡部分122分别限定关于前壁118的角。对于所示实施例，外过渡部分120和内过渡部分122分别关于前壁118限定大于九十度(90°)且小于一百八十度(180°)的角132,133。更具体而言，外过渡部分120包括平台128(即，如图4中所示的截平面中所示的大致平的部分)，且内过渡部分122类似地包括平台130。外过渡部分120和内过渡部分122的相应平台128,130分别关于前壁118限定大于九十度(90°)且小于一百八十度(180°)的角132,133。具体而言，对于所示实施例，平台120,130关于前壁118的角132,133在一百二十度(120°)到一百五十度(150°)之间，如，大约一百三十五度(135°)。应当认识到的是，如本文使用的用语近似如"大约"或"大致"是指在百分之十(10%)的误差裕度内。

还可如图4中所见，示例性燃烧器穹顶102还限定外过渡部分120的外平台128与前壁118之间的外曲率半径134。显然，前壁118限定外平台128与内平台130之间的长度140。在某些示例性实施例中，外曲率半径134可在前壁118的长度140的大约百分之二(2%)到大约百分之二十(20%)之间。例如，外曲率半径134可在前壁118的长度140的大约百分之五(5%)到大约百分之十五(15%)之间，或在前壁118的长度140的大约百分之八(8%)到大约百分之十二(12%)之间。类似地，燃烧器穹顶102可限定内过渡部分122的内平台130与前壁118之间的内曲率半径136。在某些实施例中，内曲率半径136可具有与外曲率半径134相同的值。应当认识到的是，如本文使用的用语"曲率半径"是指在给定点接触曲线且在该点具有相同的切线和曲率的圆的半径。

此外，在图4中所示的截平面中，外过渡部分120的平台128限定长度138，且如所述，燃烧器穹顶102的前壁118也限定长度140。平台128的长度138可在燃烧器穹顶102的前壁118的长度140的大约百分之十(10%)到大约百分之三十五(35%)之间。例如，平台128的长度138可在前壁118的长度140的大约百分之十五(15%)到大约百分之三十(30%)之间，或在前壁118的长度140的大约百分之二十(20%)到大约百分之二十五(25%)之间。此外，如所示，内过渡部分122的平台130也限定所示截平面中的长度142。内过渡部分122的平台130的长度142也可在燃烧器穹顶102的前壁118的长度140的大约百分之十(10%)到大约百分之三十五(35%)之间。例如，平台130的长度142可在前壁118的长度140的大约百分之十五(15%)到大约百分之三十(30%)之间，或在前壁118的长度140的大约百分之二十(20%)到大约百分之二十五(25%)之间。

根据本公开内容的一个或多个实施例的燃烧器组件可提供穿过燃烧室和围绕燃烧室的期望的流动特征(例如，用于围绕燃烧室流动的冷却空气)。具体而言，整体形成的燃烧室外衬套和燃烧器穹顶的包括，和/或具有燃烧器穹顶的一个或多个内过渡部分和外过渡部分的包括可允许穿过燃烧室且至燃烧器组件安装到其中的燃气涡轮发动机的涡轮区段和围绕燃烧室的燃烧气体的更期望的流动特征。例如，根据本公开内容的实施例的过渡部分的包括可允许沿穹顶的热侧的冷却流与沿衬套的热侧的冷却流的混合(经由衬套上的一个或多个冷却孔引入)。此构造因此可允许未存在冷却孔的过渡部分的部分上的冷却流。此外，根据本公开内容的实施例的过渡部分的包括可允许燃烧器穹顶和燃烧器衬套的冷侧上的更平稳的冷却流，这可提供针对提供至燃烧器衬套中的下游冷却孔的冷却空气的较小压降。此外，将燃烧器穹顶、燃烧室内衬套和燃烧室外衬套构造成分别连续地沿周向方向延伸可通过消除沿周向间隔开的节段之间的任何接缝(如，任何沿轴向延伸的接缝)和允许燃烧器组件操作期间均匀的热膨胀和收缩来进一步提高穿过燃烧室的燃烧气体的期望流动特征。

然而，应当认识到的是，图2至图4中所示和本文所述的示例性燃烧器组件100仅通过举例提供，且在本公开内容的其它实施例中，燃烧器组件100可具有任何其它适合的构造。例如，在其它示例性实施例中，燃烧室外衬套104可不与燃烧器穹顶102整体形成，且改为可按任何适合的方式附接到燃烧器穹顶102上。此外，在某些示例性实施例中，替代燃烧室外衬套104或除此之外，燃烧室内衬套106可与燃烧器穹顶102整体形成。此外，在其它实施例中，燃烧器穹顶102可具有任何其它适合的构造。例如，在某些实施例中，燃烧器穹顶102可不包括外过渡部分120或内过渡部分122中的一者或两者。或作为备选，外过渡部分120或内过渡部分122中的一者或两者可按任何适合的方式构造。

又参看图2和图3，所提出的燃烧器穹顶102的外过渡部分120与燃烧室外衬套104整体形成，且无缝地延伸到其中。然而，相比之下，对于所示实施例，燃烧室内衬套106与燃烧器穹顶102和燃烧室外衬套104分开形成。燃烧室内衬套106使用螺栓144附接到燃烧器穹顶102上。具体而言，燃烧室内衬套106包括在前端114处沿径向方向R向内延伸的附接凸缘146，且燃烧器穹顶102类似地包括在径向内端处沿径向方向R向内延伸的附接凸缘148。螺栓144延伸穿过燃烧室内衬套106的凸缘146和燃烧器穹顶102的凸缘148以附接两个构件。显然，燃烧室内衬套106和燃烧器穹顶102在内表面处抵靠(即，面对燃烧室108)，以限定大致连续的表面，只是单个接缝150在两个构件连结的位置沿周向延伸。

螺栓144构造为燃烧器组件100的安装组件152的一部分。安装组件152大体上包括在前端147处附接到燃烧室内衬套106和燃烧器穹顶102上的大体上在前端147与后端149之间延伸的支承部件145。在后端149处，支承部件可安装到例如壳体或燃气涡轮发动机内的其它支承结构上。因此，燃烧室外衬套104、燃烧器穹顶102和燃烧室内衬套106可分别在燃烧器组件100的前端处(即，内衬套106的前端114处)经由安装组件152的支承部件145支承在燃气涡轮发动机内。

仍参看图2和图3，燃烧器穹顶102还限定开口154，且燃烧器组件100包括燃料空气喷射器硬件组件156。更具体而言，燃烧器穹顶102限定多个开口154，且燃烧器组件100包括相应的多个燃料空气喷射器硬件组件156，各个开口154构造成用于收纳多个燃料空气喷射器硬件组件156中的相应一个。对于所示实施例，各个开口154均沿周向方向C大致均匀间隔开，或更具体而言，沿周向方向C与彼此大致均匀间隔开。

例如，多个燃料空气喷射器硬件组件156可分别包括旋流器和/或挡板。大体上，燃料空气喷射器硬件组件156构造成接收来自燃料喷嘴(未示出)的可燃燃料流，以及来自燃烧器组件100安装在其中的燃气涡轮发动机的压缩机区段的压缩空气(见图1)。燃料空气喷射器硬件组件156混合燃料和压缩空气，且将此燃料空气混合物提供至燃烧室108。尽管未绘出，但点火器可至少部分地延伸到燃烧室108中，以首先点燃燃料空气混合物。

现在还参看提供燃烧器穹顶102和燃料喷射器硬件组件156的特写截面示意图的图5，对于所示实施例，各个燃料空气喷射器硬件组件156直接地附接到燃烧器穹顶102和多个开口154中的相应一个上。此外，如图所示，各个燃料空气喷射器硬件组件156延伸进入或穿过此开口154。更具体而言，燃烧器穹顶102限定暴露于燃烧室108的热侧158，以及相对的冷侧160。尽管未示出，但燃烧器穹顶可包括热侧158和/或冷侧160处的保护涂层，如，环境保护涂层。燃烧器穹顶102包括围绕燃烧器穹顶102的冷侧160上的燃烧器穹顶102中的多个开口154中的各个延伸的升高的凸台162，以及围绕燃烧器穹顶102的热侧158上的燃烧器穹顶102中的多个开口154中的各个延伸的凹槽164。燃烧器穹顶102的升高的凸台162和凹槽164构造成用于协助将燃料空气喷射器硬件组件156直接地安装到燃烧器穹顶102上。

具体而言，升高的凸台162允许期望的厚度，使得燃料空气喷射器硬件组件156可直接地附接到燃烧器穹顶102上。例如，如图所示，燃料空气喷射器硬件组件156分别直接地附接到燃烧器穹顶102的热侧158上(即，凹槽164处)，以及燃烧器穹顶102的冷侧160上(即，升高的凸台162处)。显然，回头参看图2，燃料空气喷射器硬件组件156中的至少一个直接地附接到燃烧器穹顶102上而独立于相邻燃料空气喷射器硬件组件156，或更具体而言，各个燃料空气喷射器硬件组件156直接地附接到燃烧器穹顶102上而独立于相邻燃料空气喷射器硬件组件156。例如，在所示燃烧器组件100包括沿周向方向C连续地延伸的燃烧器穹顶102时，对于燃烧器穹顶102和多个燃料空气喷射器硬件组件156，不需要附加或补充的支承件。

如图2中也可最清楚所见，燃烧器穹顶102限定多个冷却孔166，其从冷侧160到热侧158延伸穿过燃烧器穹顶102，以允许冷却空气流过其间。如可见，多个冷却孔166包括围绕且环绕限定在燃烧器穹顶102中的用于收纳相应燃料空气喷射器硬件组件156的至少一个开口154延伸的多个冷却孔。具体而言，对于所示实施例，多个冷却孔166包括围绕和环绕限定在燃烧器穹顶102中的各个开口154延伸的多个冷却孔。此外，燃烧器穹顶102包括限定在燃烧器穹顶102的前壁118中的多种附加的冷却孔166。此外，燃烧器穹顶102限定从冷侧160到热侧158延伸穿过燃烧器穹顶102的外过渡部分120和燃烧器穹顶102的内过渡部分122(例如，见图3)以允许冷却空气流过其间的多个孔166。此外，燃烧室外衬套104包括以类似方式延伸穿过其间以允许附加量的冷却空气流过其间的多个冷却孔166。冷却空气可从燃烧器组件100安装在其中的燃气涡轮发动机的燃烧器区段提供。

整体形成的燃烧室衬套和燃烧器穹顶和/或具有内过渡部分或外过渡部分中的一者或两者的燃烧器穹顶的包括可允许形成燃烧室的构件的某些区域的直接局部冷却，而不较大干扰穿过燃烧室的燃烧气流。

然而，应当认识到的是，图2至图5中所示的示例性实施例仅通过举例提供，且在其它示例性实施例中，燃烧器组件100可具有任何其它适合的构造。例如，在其它示例性实施例中，燃料空气喷射器硬件组件156可按任何适合的方式构造，且也可按任何其它适合的方式附接到燃烧器穹顶102上。此外，在其它示例性实施例中，燃烧器外衬套104、燃烧器穹顶102和燃烧室内衬套106可具有冷却孔166或其它冷却手段的任何其它适合的构造，以用于将此构件的温度保持在期望的温度范围内。

本书面描述使用了实例来公开本发明，包括最佳模式，且还使本领域的任何技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或***，以及执行任何并入的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其它实例。如果此类其它实施例包括并非不同于权利要求的书面语言的结构元件，或如果它们包括与权利要求的书面语言无实质差别的等同结构元件，则期望此类其它实例在权利要求的范围内。

Claims

1.一种燃烧器组件，其用于限定周向方向的燃气涡轮发动机，所述燃烧器组件包括：

衬套；

燃料空气喷射器硬件组件，其直接地附接到所述燃烧器穹顶，且延伸进入或穿过所述开口；

其中所述燃烧器穹顶包括围绕所述燃烧器穹顶中的所述开口延伸的升高的凸台，以用于将所述燃料空气喷射器硬件组件直接地安装到所述燃烧器穹顶。

2.根据权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃料空气喷射器硬件组件包括多个燃料空气喷射器硬件组件，且其中至少一个燃料空气喷射器硬件组件直接地附接到所述燃烧器穹顶而独立于相邻燃料空气喷射器硬件组件。

3.根据权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃料空气喷射器硬件组件包括多个燃料空气喷射器硬件组件，且其中各个燃料空气喷射器硬件组件直接地附接到所述燃烧器穹顶而独立于相邻燃料空气喷射器硬件组件。

4.根据权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器穹顶限定热侧和冷侧，且其中所述燃料空气喷射器硬件组件直接地附接到所述燃烧器穹顶的热侧且直接地附接到所述燃烧器穹顶的冷侧。

5.根据权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器穹顶沿所述周向方向连续地延伸，且由陶瓷基质复合材料的连续件整体形成。

6.根据权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器穹顶还限定多个开口，且其中所述多个开口沿所述周向方向大致均匀地间隔开。

7.根据权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器穹顶限定热侧和冷侧，且其中所述燃烧器穹顶限定从所述冷侧到所述热侧延伸穿过所述燃烧器穹顶的多个冷却孔，以允许冷却空气的流动。

8.根据权利要求7所述的燃烧器组件，其特征在于，所述多个冷却孔包括围绕用于收纳相应燃料空气喷射器硬件组件的所述开口中的至少一个延伸的多个冷却孔。

9.根据权利要求1所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器穹顶包括过渡部分和后壁，其中所述过渡部分从所述燃烧器穹顶的后壁朝所述衬套延伸，且其中所述过渡部分关于所述后壁限定大于90度且小于180度的角。

10.一种燃烧器组件，其用于限定周向方向的燃气涡轮发动机，所述燃烧器组件包括：

衬套；以及

由陶瓷基质复合材料形成的燃烧器穹顶，所述燃烧器穹顶和所述衬套一起至少部分地限定燃烧室，所述燃烧器穹顶限定用于收纳相应多个燃料空气喷射器硬件组件的多个开口；

其中所述燃烧器穹顶包括围绕所述燃烧器穹顶中的所述多个开口中的各个延伸的升高的凸台，以用于将相应燃料空气喷射器硬件组件直接地安装到所述燃烧器穹顶。

11.根据权利要求10所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器穹顶沿所述周向方向延伸，且由陶瓷基质复合材料的连续件整体形成。

12.根据权利要求10所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器穹顶沿所述周向方向连续地延伸，以限定环形形状。

13.根据权利要求10所述的燃烧器组件，其特征在于，所述多个开口沿所述周向方向大致均匀地间隔开。

14.根据权利要求10所述的燃烧器组件，其特征在于，还包括：

多个燃料空气喷射器硬件组件，各个燃料空气喷射器硬件组件在所述多个开口中的相应一个处直接地附接到所述燃烧器穹顶。

15.根据权利要求14所述的燃烧器组件，其特征在于，各个燃料空气喷射器硬件组件直接地附接到所述燃烧器穹顶而独立于相邻燃料空气喷射器硬件组件。

16.根据权利要求14所述的燃烧器组件，其特征在于，至少一个燃料空气喷射器硬件组件直接地附接到所述燃烧器穹顶而独立于相邻燃料空气喷射器硬件组件。

17.根据权利要求10所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器穹顶限定面对所述燃烧室的热侧和相对的冷侧，且其中所述燃烧器穹顶包括所述热侧或所述冷侧中的至少一个上的环境保护涂层。

18.根据权利要求10所述的燃烧器组件，其特征在于，所述燃烧器穹顶限定热侧和冷侧，且其中所述燃烧器穹顶限定从所述冷侧到所述热侧延伸穿过所述燃烧器穹顶的多个冷却孔，以允许冷却空气的流动。