JPH11257665A - ガスタ―ビンエンジンの低ＮＯｘの燃焼器 - Google Patents

ガスタ―ビンエンジンの低ＮＯｘの燃焼器

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JPH11257665A
JPH11257665A JP10372872A JP37287298A JPH11257665A JP H11257665 A JPH11257665 A JP H11257665A JP 10372872 A JP10372872 A JP 10372872A JP 37287298 A JP37287298 A JP 37287298A JP H11257665 A JPH11257665 A JP H11257665A
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fuel
airflow
swirler
dome
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James B Hoke
ビー．ホーク ジェイムス
Irving Segalman
セゲイルマン アーヴィング
Kenneth S Siskind
エス．シスキンド ケネス
Reid D C Smith
ディー．シー．スミス レイド
Geoffrey J Sturgess
ジェイ．ストゥルゲス ジョフリー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスタービンエンジンにおけるＮＯx放出の
削減にする燃焼器および運転方法を提供する。 【解決手段】 燃焼室において下流を流れる、燃料リッ
チで高度に混合された均一分配の燃料と空気とのスプレ
ーパターンを形成するよう燃焼室に燃料と第１所定量の
空気流を噴射するステップと、ドームからの第１所定距
離下流側に位置決めされた燃焼器の空気口から燃料と空
気とのスプレーパターンに第２所定量の空気流を導入す
るステップとを有し、前記第１所定距離はドームの高さ
の０．７５倍以上であり、前記第２所定量の空気流は希
薄な燃料と空気の混合気にリッチな燃料と空気の混合気
の急速な混合とクエンチングをもたらすに十分とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は概して、ガスタービ
ンエンジンの燃焼器に関し、特に、低ＮＯx燃焼器およ
び運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンエンジンは、窒素酸化物
（ＮＯx）などのさまざまな汚染物質を放出する。ＮＯx
は、主として、窒素の熱による定着によって生成され、
ガスタービンエンジンにおける燃料と空気の高温燃焼に
よって生じるものである。環境への配慮およびＮＯx放
出に対するより厳しくなった政府の規制などにより、設
計者らは、ガスタービンエンジンによるＮＯxの生成を
減少させるさまざまな方法を研究することを促進されて
いる。ＮＯxを減少もしくは制御する具体的装置は、次
の通常に譲渡された特許に開示されている：（１）スナ
イダー（Snyder）らの米国特許第５，２５６，３５２
号、１９９３年１０月２６日発行、名称「空気―液体ミ
キサ（Air-Liquid Mixer）」、（２）マクベイ（McVe
y）らの米国特許第５，２６３，３２５号、１９９３年
１１月２３日発行、名称「低ＮＯx燃焼（Low Nox Combu
stion）」、および（３）マーシャル（Marshall）の米
国特許第５，４０６，７９９号、１９９５年４月１８日
発行、名称「燃焼室（CombustionChamber）」。
【０００３】低ＮＯxの燃料噴射システムへの２つの基
本的なアプローチは、（１）部分的希薄混合理論システ
ムと、（２）部分的濃混合理論システム、である。燃料
リッチのアプローチにおいては、適切な希薄燃焼レベル
にまで急速にクエンチングする前に１．６を超える燃料
噴霧当量比で運転することが望ましい。リッチベースの
システムはまた、燃料噴射装置のある程度離れた下流
で、超過ＮＯxがクエンチングプロセスの際に生成され
ないように制御される急速混合プロセスを必要とする。
しかしながら、リッチアプローチは、煙の潜在的増加を
まねきやすい。したがって、煙の障害的増加なく、ＮＯ
xを減少する燃料リッチ燃焼システムおよび運転方法を
提供することが望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ガス
タービンエンジンにおけるＮＯx放出の削減に貢献する
新規で改善された燃焼器および運転方法を提供すること
である。
【０００５】本発明の別の目的は、燃料噴射機構のある
程度下流で制御される急速な混合プロセスを与えるよう
な燃焼器を提供することである。
【０００６】本発明の別の目的は、高温の滞留時間を最
小化する燃焼器を提供することである。
【０００７】本発明の別の目的は、ノズルからの干渉中
央流構造を成し遂げる燃焼器を提供することである。
【０００８】本発明のさらに別の目的は、燃料リッチ領
域をなくす、またはほぼ減少するよう強化混合を与える
燃焼器を提供し、よって煙を制御することである。
【０００９】他の目的は、以下で部分的に明らかとさ
れ、部分的にさらに詳細に示される。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上流端部と下流端部とを
有する細長い燃焼室を形成するようドームに接続された
第１および第２の側壁を有する燃焼器によって、前述お
よび関連する目的は達成され、従来技術の欠点は解決さ
れる。ドームの壁は、燃焼室の上流端部に設けられ、所
定のドーム高さを有する。燃料噴射器／旋回器装置は、
ドームに取り付けられ、均一の分配とともに、燃料リッ
チの高度に混合された燃料と空気のスプレーパターンを
生成するよう形成される。側壁は、リッチな燃料と空気
の混合気の急速な混合とクエンチングを起こすに十分な
空気流を燃焼室に導入し、希薄な燃料と空気の混合気に
するために形成された空気口の配列を含む。この空気口
は、燃料と空気のスプレーパターンに空気を向けるよう
配され、ドームに一番近い空気口はドームから第１所定
距離下流に位置決めされる。所定距離は、ドームの高さ
の０．７５倍以上である。
【００１１】所定の高さの燃焼器のドームと、ドームに
設けられた燃料噴射器／空気旋回器装置と、燃焼室を形
成する燃焼器の側壁とを有するタイプのガスタービンエ
ンジンの燃焼器における燃料を燃焼するための本発明の
方法においては、燃焼室に燃料と第１所定量の空気流を
噴射して、燃焼室の下流を流れる燃料リッチの高度に混
合された均一分配の燃料空気スプレーパターンを形成す
るステップを含む。第２所定量の空気流は、ドームから
第１所定距離下流に位置決めされた燃焼器空気口から燃
料空気スプレーパターンへ導入される。第１所定距離は
ドームの高さの０．７５倍以上であり、第２所定量の空
気流は、希薄な燃料と空気の混合気へ燃料と空気の混合
気の急速な混合とクエンチングを起こすに十分な希釈空
気の量である。本発明のある実施例では、混合、調節ま
たは燃焼のための追加の空気流の燃料スプレーパターン
への導入なく、燃料空気スプレーパターンは第１所定距
離について保持される。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の特定の形態が選択され、
また以下の説明は本発明のこれらの形態を説明する目的
で特別な用語で書かれたが、この説明は添付のクレーム
に画定された発明の範囲を限定するように意図されたも
のではない。
【００１３】図１を参照すると、本発明の燃焼室は、概
して符号６で示されている。燃焼室６は、細長い環状燃
焼室１１を形成するよう、ドームまたは端面９に接続さ
れる側壁７、８を有する。概して１０で示される燃料ノ
ズル／ガイドアセンブリの形態の燃料噴射／空気旋回器
アセンブリは、燃焼チャンバ１１の上流端部でドーム９
に設けられる。ドーム９は、ノズルガイドアセンブリ１
０に隣接するドーム９の内側面に設けられたヒートシー
ルド１３を含む。
【００１４】側壁７、８は、矢印２１によって示される
ように燃焼室に空気流を導入するための空気口または通
路１７の第１の配列１５を含む。空気口１７は燃焼室を
中心に周方向に配され、ドーム９のヒートシールド１３
から所定距離「Ｌ」下流に位置決めされる。ドーム９
は、側壁７、８間に測定された高さ寸法「Ｈ」（図示せ
ず）を有し、後で詳述するように、空気口の距離Ｌは、
ドーム高さＨについて画定される。側壁７、８はまた、
矢印２３で示されるように燃焼室に空気流を同様に導入
するための空気口１７から下流に位置された周方向に配
された空気口１９の第２の配列２５を含む。入口の追加
の配列が用途に応じて使用されてもよい。
【００１５】ノズル／ガイドアセンブリ１０は、燃焼チ
ャンバ１１内に、下流の、燃料リッチで、高度に混合さ
れ、均一に分配された燃料−空気パターンを提供するよ
う構成される。さまざまな燃料噴射／空気旋回装置が本
発明に適した同様の燃料と空気のパターンを提供しても
よく、ノズル／ガイドアセンブリ１０は特に有利で、詳
細に、また逆に、本発明を実行するための最良の形態を
開示する目的で、記述されるが、本発明の範囲は、しか
しながら、ノズル／ガイドアセンブリ１０の詳細な特徴
によって限定されるように意図されるわけではないこと
が理解される。
【００１６】ノズル／ガイドアセンブリ１０は、概し
て、図２に組み立てられて示されるようにノズル１４
（図３）とノズルガイド１６（図６）とからなる。図３
乃至５を参照すると、ノズル１４は、ステム２０によっ
てベース２２に取りつけられたヘッド１８を有する。ベ
ース２２は、燃料源（図示せず）への接続のための金具
２４を有する。燃料送出システム２６は、金具２４から
排出口３０に燃料を送出するための環状の排出口３０に
到達する燃料送出通路２８を有する。燃料送出システム
２６は、排出口３０で燃料の薄いフィルムまたはシート
を送出するタイプのものであり、このようなシステム
は、１９９０年８月７日発行の「ガスタービンエンジン
のための燃料ノズル」という題名のペーン・Ｊｒ．（Pa
ne, Jr.）らの通常に譲渡された米国特許第４，９４
６，１０５号に記載（この記載は参照としてここに組み
込まれる）されており、そのようなシステムについて
は、本発明の目的のためにさらに記載される必要はな
い。
【００１７】ノズルヘッド１８は、軸方向の流入フロー
旋回器３２（axial inflow swirler32、軸方向インフロ
ー旋回器３２）と、半径方向の流入フロー旋回器３４
（radial inflow swirler 34、径方向インフロー旋回器
３４）とを含む。旋回器３２は、軸方向の流入空気を受
け入れるための入口端部４４と、空気に旋回を与えるた
めのベーンアセンブリ４０と、燃料排出口３０に隣接す
る出口端部４２とを有する、ヘッド１８のセンターライ
ン３８と同軸の、空気通路３６からなる。
【００１８】図２に最も良く示されるように、半径方向
の流入フロー旋回器３４は、燃料排出口３０に隣接する
出口端部４８と、内側端部５０とを有する、センターラ
イン３８と同軸の、環状の空気通路４６からなる。内側
端部５０は、等間隔に周方向に設けられた複数の空気吸
込口５２を有する。吸込口５２は、通路４６への空気の
半径方向流入のために半径方向に外側に開口している。
各吸込口５２は、流入する空気に旋回を与えるために所
定の旋回角度に配された隣接する旋回ベーン５４を有す
る。ベーンの角度は、流入空気に与えられた旋回の量を
決定し、ベーン５４は、用途によって、旋回器３２から
の旋回に対して、時計回りまたは反時計回り旋回、すな
わち共旋回または逆旋回、を提供するよう位置決めされ
る。（ベーン角度は、通常は、中心点において垂直に対
して測定される。）図２に示されるように、環状通路４
６は、内側端部５０から出口端部４８まで長手方向に延
在するので、通常半径方向内側に集束する。
【００１９】燃料排出口で形成された燃料フィルムは、
旋回器３２の空気出口４２と旋回器３４の空気出口４８
との間に同軸に配され、燃料フィルムを旋回器３２から
の高速空気に対して一方の側に、旋回器３４からの高速
空気に対してもう一方の側に片寄らせる。燃料フィルム
の各側上の高速旋回空気は、燃料を霧化する剪断層を作
り、急速に混合した下流に流れる燃料と空気の混合気を
生成する。半径方向流入フロー旋回器は、同様の寸法の
軸方向旋回器と比較してより多くの空気流を提供し、こ
れにより、ベーン伴流（vane wakes）を減少し、急速混
合とともにより均一な燃料と空気の混合気を供給する。
【００２０】本発明のガイド１６は、ドーム９にノズル
１４を取りつけ、燃焼器に対してノズルを適切に並べる
ために用いられる。このことは、１９９５年１１月７日
に発行された、「ガスタービンエンジン燃焼器のための
燃料ノズルガイド」という題名のバトラーらの通常に譲
渡された米国特許第５，４６３，８６４号により詳しく
記載されている（参照として本書に組み込まれる）。図
６および７を参照すると、ガイド１６は、ヘッド１８
（図２）のピッタリと合うスリップフィット取り付けを
行えるように寸法決めされた中心取り付け開口６０を形
成する外側に延在する円錐台型ハブ部５８を持つ略環状
ベース５６を有する。ガイドのセンターライン（図示せ
ず）は、ガイド１６内にヘッド１８が取りつけられたと
きヘッド１８のセンターライン３８と一緒になる。
【００２１】ガイド１６は、半径方向流入フロー旋回器
６２を含む。旋回器６２は、旋回器３４（図２）の出口
４８を中心として同軸に隣接する環状出口端部６６とを
有する（ノズルヘッド１８がガイド１６に取り付けられ
たとき）センターライン３８に同軸のハブ部５８に形成
された円錐台型空気通路６４を持つ。通路６４の内側端
部６８は、環状ベース５６内に位置決めされ、等間隔に
周方向に設けられた複数の空気吸込口７０を有する。吸
込口７０は、通路６４への空気の半径方向流入のために
半径方向外側に開く。各吸込口７０は、所定の旋回角度
で設けられた隣接する旋回ベーン表面７２を有し、流入
空気に旋回を与える。ベーン表面の角度は、流入する空
気に与えられる旋回量を決定し、ベーン表面７２は、用
途によって、旋回器３２、３４からの旋回に対して時計
回りまたは反時計回りの旋回、すなわち、共旋回または
逆旋回を提供するよう位置決めされてもよい。図２に示
されるように、円錐台型通路６４は、内側端部６８から
出口端部６６まで長手方向に延在するので、概して半径
方向内側に集束し、徐々に集束する螺旋状空気通路は旋
回された空気を伴う。
【００２２】出口６６からの旋回された空気は、混合気
が下流に移動すると、急速な混合とともに、（アイドル
パワー以上で）燃料リッチで、より均一な燃料と空気の
混合気を生成するノズルヘッド１８から燃料と空気の混
合気へ向けられる。
【００２３】ガイド１６は、ベース５６のフランジ部７
６における複数の軸方向流入空気通路７４の形態で、燃
料と空気の混合気への追加の空気源を含む。各通路７４
は、入口端部７８と出口端部８０（図７）とを有し、通
路６４に概して平行に設けられ、すなわち、ベースから
離れる方向に、かつ、半径方向内側に延在する。図６に
最も良く示されるように、出口８０は、旋回器６２の出
口６６を中心として同軸配列に設けられる。出口８０か
らの空気は、ノズルを中心とした領域をパージし、燃料
と空気の混合気の混合および流れを提供すると考えられ
る。あるいは、通路７４は、排出された空気にある程度
の旋回を与え、よってリッチな燃料と空気の混合気の中
央コア下流を限定しようとする外側幕またはパターンを
供給するように配されてもよい。
【００２４】２０，０００ｌｂのスラストエンジンのた
めの燃焼器を描写する例示的実施例において、旋回器３
２のベーン角度は７０度であり、旋回器３４のベーン角
度は４７度であり、旋回器６２のベーン角度は２２度で
ある。この形態は、低ＮＯx燃焼プロセスに貢献する燃
焼室１１に急速に混合する均一性の高い下流を流れる燃
料と空気の混合気を提供する。さらに、ドームの高さは
４．０インチであり、空気口１７の第１列までの距離Ｌ
は、３．１インチ（よってＬ／Ｈ＝０．７８）である。
空気口１７の配列は、燃焼器に入る空気流の約２１％を
燃焼室に導入するように寸法決めされている。空気口１
９の配列は、燃焼器に入る空気流の約２７％を燃焼室に
導入するように寸法決めされている。ノズル／ガイドア
センブリ１０は、空気流の約１４〜１５％を噴射する。
特定の用途については、空気口の精密なサイズや位置は
計算よりもテストによって決定されるべきである。
【００２５】９８，０００ｌｂのスラストエンジン用に
寸法決めされた同様の燃焼器（図示せず）では、旋回器
３２のベーン角度は、７０度であり、旋回器３４のベー
ン角度は４８度であり、旋回器６２のベーン角度は２４
度である。さらに、ドームの高さは４．０インチであ
り、空気口１７の第１列までの距離Ｌは、４．２インチ
（よってＬ／Ｈ＝１．０５）である。空気口１７の配列
は、燃焼器に入る空気流の約２３％を燃焼室に導入する
ように寸法決めされている。空気口１９の配列は、燃焼
器に入る空気流の約２５％を燃焼室に導入するように寸
法決めされている。ノズル／ガイドアセンブリ１０は、
空気流の約１７〜１８％を噴射する。
【００２６】図８（ａ）を参照すると、空気通路７４の
代わりに半径方向の流入フロー旋回器８８を有する別の
実施例のガイド８６が示されており、この図面では、同
じ符号が同様の部材を示すのに用いられている。旋回器
６２と同様に、旋回器８８は、旋回器６２の空気通路６
４と同軸のハブ部５８に形成された環状または円錐台形
の空気通路９０と、旋回器６２の出口６６に同軸かつ隣
接する環状の出口端部９２とを有する。通路９０の内側
端部９４は、環状ベース５６に位置決めされ、等間隔に
周方向に配された空気吸込口９６を有する。吸込口９６
は、通路９０への空気の半径方向の流入のために半径方
向外側に開いている。各吸込口９６は、所定の旋回角度
で設けられた隣接する流入空気に旋回を付与するための
旋回ベーン表面９８を有する。前述したように、ベーン
角度は所望のように選択され、ベーン表面７２は用途に
よって他の旋回器に対して時計回りまたは反時計回りの
旋回のいずれかを提供するよう位置決めされてもよい。
【００２７】図８（ｂ）を参照すると、図８（ａ）の実
施例の旋回方向が示されている。これによると、（ノズ
ル内の）旋回器３２、３４からの旋回方向が旋回器６
２、８８からの旋回方向と逆である。この実施例では、
旋回器３２、３４のベーン角度は変わりないが、旋回器
８８のベーン角度は１０度であり、旋回器６２のベーン
角度は４５度である。発散する燃料と空気の混合気のパ
ターンは、図８（ａ）に図式で示されるように（縮尺で
はない）外側の旋回器８８からの旋回された空気１００
によって限定される一方、旋回された空気１０２（旋回
器３２、３４からの空気とは逆）は燃焼の改善された均
一の状態に燃料と空気の混合気を急速に混合することに
貢献すると考えられる。
【００２８】図１を再度参照すると、ノズル／ガイドア
センブリ１０は、高度に混合された均一の分配された、
燃料リッチの燃料と空気との混合気を流す下流を燃焼室
に、生成する。旋回器からの改善された混合作用から生
じる均一の分配は、ドーム９と空気口１７の第１の配列
１５との間の燃焼室の壁に追加の「煙コントロール用」
空気口を設ける必要をなくす。すなわち、均一な分配に
よって、煙を発生する燃料リッチポケットの発生が減少
される。「煙コントロール用」空気口をなくすことによ
って、（上記アイドルパワーの運転において）燃料と空
気のスプレーは、より長く、ＮＯxの生成を制限する燃
料リッチ状態（燃料リッチ状態のφ範囲は１．６乃至
３．３）を保持する。さらに、「煙コントロール用」空
気口をなくすことによって、空気流がさらに、ＮＯxが
生成される高い火炎温度において短い保持時間で、すな
わち（さらに均一な分配およびさらに有効な空気流とに
より）急速な混合プロセスおよび低保持時間で、燃料と
空気の混合気を急速に希薄およびクエンチングできるよ
うにする。さらに均一な分配はまた、エンジンのタービ
ン部分に行く燃焼器の排出端部における温度縞を減らす
ことができるという利点がある。全体的に、望ましくな
い温度縞の発生なく、希薄およびクエンチング空気の導
入部と燃焼器の排出端部との間の距離を最小にするため
ＮＯxを制御する（すなわち、逆に、ドームから希薄お
よびクエンチング空気の導入部への距離を最大限にす
る）のに有利である。
【００２９】前述から分かるように、煙の障害増加なし
にガスタービンエンジンにおけるＮＯx排出を減少する
新たな改善された燃焼器および運転方法が開示された。
この燃焼器は、進歩した混合を成し遂げ、燃料リッチポ
ケットを実質的に減少し、よって煙を制御する。急速な
混合プロセスは、燃料噴射機構のある程度離れた下流で
成し遂げられ、高温での保持時間が減少される。
【００３０】当業者に明らかなように、上述した構造の
さまざまな修正および適用は、添付クレームで画定され
る本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく容易に
行い得ることは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃焼器の横断面図である。
【図２】本発明によるノズル／ガイドアセンブリの部分
切欠拡大断面図である。
【図３】図２のノズルの立面図である。
【図４】図３のノズルの横断面図である。
【図５】図３のノズルの背面図である。
【図６】図２のガイドの拡大立面図である。
【図７】図６の線７−７に沿った断面図である。
【図８】（Ａ）は、本発明の燃焼器の別の実施例の部分
概略横断面図、（Ｂ）は、図８（Ａ）のノズル／ガイド
アセンブリの旋回器の角旋回方向を表す図面である。
【符号の説明】
６…燃焼室 ７、８…側壁 ９…端面 １０…燃料噴射／空気旋回器アセンブリ １１…環状燃焼室 １３…ヒートシールド １７、１９…空気口
フロントページの続き (72)発明者 アーヴィング セゲイルマン アメリカ合衆国，フロリダ，ボイトン ビ ーチ，グレネレフ ロード 6958 (72)発明者 ケネス エス．シスキンド アメリカ合衆国，フロリダ，ウエスト パ ーム ビーチ，エリクホーン ドライヴ 7116 (72)発明者 レイド ディー．シー．スミス アメリカ合衆国，コネチカット，アムスト ン，ウエストメイン ストリート 458 (72)発明者 ジョフリー ジェイ．ストゥルゲス アメリカ合衆国，オハイオ，ビーヴァーク リーク，レゾード ロード 1747

Claims (38)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定の高さの燃焼器ドームと、ドームに
    取り付けられた燃料噴射／空気旋回装置と、燃焼室を形
    成する燃焼器側壁とを有するタイプのガスタービンエン
    ジンの燃焼器で燃料を燃焼する方法であって、 燃焼室において下流を流れる、燃料リッチで高度に混合
    された均一分配の燃料と空気とのスプレーパターンを形
    成するよう燃焼室に燃料と第１所定量の空気流を噴射す
    るステップと、 ドームからの第１所定距離下流側に位置決めされた燃焼
    器の空気口から燃料と空気とのスプレーパターンに第２
    所定量の空気流を導入するステップとを有し、前記第１
    所定距離はドームの高さの０．７５倍以上であり、前記
    第２所定量の空気流は希薄な燃料と空気の混合気にリッ
    チな燃料と空気の混合気の急速な混合とクエンチングを
    もたらすに十分である方法。
  2. 【請求項２】 燃料と空気のスプレーパターンへの混
    合、調節または燃焼のための追加空気流の導入なく、ド
    ームから前記第１所定距離下流の燃料と空気のスプレー
    パターンを保持するステップをさらに有する、請求項１
    の方法。
  3. 【請求項３】 前記第１所定距離はドームの高さの約
    ０．７８倍である、請求項２の方法。
  4. 【請求項４】 前記第１所定距離はドームの高さの０．
    ９０倍以上である請求項２の方法。
  5. 【請求項５】 前記第１所定距離は、ほぼドームの高さ
    である、請求項２の方法。
  6. 【請求項６】 前記第１所定距離は、ドームの高さ以上
    である、請求項２の方法。
  7. 【請求項７】 前記第１所定距離は、ドームの高さの約
    ０．７８倍である、請求項１の方法。
  8. 【請求項８】 前記第１所定距離は、ドームの高さの
    ０．９０倍以上である、請求項１の方法。
  9. 【請求項９】 前記第１所定距離は、ほぼドームの高さ
    である、請求項１の方法。
  10. 【請求項１０】 前記第１所定距離は、ドームの高さ以
    上である、請求項１の方法。
  11. 【請求項１１】 前記第２所定量の空気流は、燃焼器に
    入る空気流の３５％以上である、請求項１の方法。
  12. 【請求項１２】 前記第２所定量の空気流は、燃焼器に
    入る空気流の４５％以上である、請求項１の方法。
  13. 【請求項１３】 前記第１所定量の空気流は、燃焼器に
    入る空気流の約１４％である、請求項１２の方法。
  14. 【請求項１４】 前記第２所定量の空気流は、燃焼器に
    入る空気流の約４９％である、請求項１の方法。
  15. 【請求項１５】 前記第１所定量の空気流は、燃焼器に
    入る空気流の約１７％である、請求項１４の方法。
  16. 【請求項１６】 前記第１所定量の空気流は、第２所定
    量の空気流を導入する前に煙の発生を制御するに十分で
    ある、請求項１の方法。
  17. 【請求項１７】 燃料と第１所定量の空気流を噴射する
    ステップは、第２所定量の空気流を導入する前に、１．
    ６乃至３．３の範囲の燃料と空気の当量比を保つに十分
    な、燃料と第１所定量の空気流を噴射することからな
    る、請求項１６の方法。
  18. 【請求項１８】 燃料と第１所定量の空気流を噴射する
    ステップは、第２所定量の空気流を導入する前に、約
    １．６乃至３．３の燃料と空気の当量比を保つに十分
    な、燃料と第１所定量の空気流を噴射することからな
    る、請求項１の方法。
  19. 【請求項１９】 第２所定量の空気流を導入するステッ
    プは、燃焼器の排出端部の外に温度縞を発生することな
    く、前記ドームからの最大距離において、第２所定量の
    空気流を導入する、請求項１の方法。
  20. 【請求項２０】 第２所定量の空気流を導入するステッ
    プは、燃焼器の空気口の周方向に間隔をもって設けられ
    た２つの配列によって、第２所定量の空気流を導入す
    る、請求項１の方法。
  21. 【請求項２１】 ガスタービンエンジンのための燃焼器
    であって、ドーム端部壁に接続されて、上流端部と下流
    端部とを有する長細い燃焼室を形成する第１および第２
    の側壁部を備え、 前記ドーム壁は燃焼室の上流端部に配され、所定のドー
    ム高さを有し、 燃焼器はまた、燃焼室に燃料空気スプレーを噴射するた
    めのドーム壁に取り付けられた燃料噴射器／空気旋回器
    アセンブリを備え、前記燃料噴射器／空気旋回器アセン
    ブリは、均一の分配とともに燃料リッチで高度に混合さ
    れた燃料空気スプレーパターンを生成するよう形成さ
    れ、 前記側壁は、急激な燃焼を起こし、希薄な燃料と空気の
    混合気を急速に生じるように、燃焼室に空気流を導入す
    るために形成された空気口の第１および第２の配列を含
    み、、 空気口の前記第１配列は、燃焼室において燃料と空気の
    スプレーパターンに空気流を向けるよう配置され、前記
    ドーム壁から所定距離下流に位置決めされ、前記所定距
    離は、前記ドームの高さの０．７５倍以上であり、 前記空気口の前記第２の配列は、燃焼室において燃料と
    空気のスプレーパターンに空気流を向けるよう配置さ
    れ、前記第１配列より下流に位置決めされる燃焼器。
  22. 【請求項２２】 前記所定距離は、ドームの高さの約
    ０．７８倍である、請求項２１の装置。
  23. 【請求項２３】 前記所定距離は、ドームの高さの０．
    ９０倍以上である、請求項２１の装置。
  24. 【請求項２４】 前記所定距離は、ほぼドームの高さで
    ある、請求項２１の装置。
  25. 【請求項２５】 前記所定距離は、ドームの高さ以上で
    ある、請求項２１の装置。
  26. 【請求項２６】 前記第１および第２の配列は、燃焼器
    に入る空気流の３５％以上である所定量の空気流を導入
    するよう形成される、請求項２１の装置。
  27. 【請求項２７】 前記第１および第２の配列は、燃焼器
    に入る空気流の４５％以上である所定量の空気流を導入
    するよう形成される、請求項２１の装置。
  28. 【請求項２８】 前記第１および第２の配列は、それぞ
    れ、燃焼器に入る空気流の約２１％と約２７％である所
    定量の空気流を導入するよう形成される、請求項２１の
    装置。
  29. 【請求項２９】 前記第１および第２の配列は、それぞ
    れ、燃焼器に入る空気流の約２３％と約２５％である所
    定量の空気流を導入するよう形成される、請求項２１の
    装置。
  30. 【請求項３０】 前記燃料噴射器／空気旋回器アセンブ
    リは、 燃料を排出するための排出口を有する燃料送出通路と、 排出燃料に旋回空気を供給するよう配された第１の出口
    を有する、軸方向の流入フロー旋回器である、第１の空
    気流旋回器と、 排出燃料に旋回空気を供給するよう配された第２の出口
    を有する、半径方向の流入フロー旋回器である、第２の
    空気流旋回器とを備え、 前記第１と第２の出口は下流を流れる燃料と空気の混合
    気を生成するよう前記排出口で燃料に旋回空気を提供す
    るよう位置決めされ、 前記アセンブリはさらに、前記燃料と空気の混合気に旋
    回空気を供給よう配された第３の出口を有する、半径方
    向の流入フロー旋回器である、第３の空気流旋回器を備
    えてなる、請求項２１の装置。
  31. 【請求項３１】 前記第１の空気旋回器は第１の角度方
    向に空気を旋回するよう形成され、 前記第２の空気旋回器は前記第１の角度方向に空気を旋
    回するよう形成されている、請求項３０の装置。
  32. 【請求項３２】 前記第３の空気旋回器は、前記第１の
    角度方向に空気を旋回するよう形成されている、請求項
    ３１の装置。
  33. 【請求項３３】 前記燃料と空気の混合気に旋回空気を
    供給するよう配された第４の出口を有する、半径方向の
    流入フロー旋回器である、第４の空気流旋回器を備え、
    前記第４の出口は前期第３の旋回器の前記第３の出口を
    中心として配され、前記第１の角度方向に空気を旋回す
    るよう形成される、請求項３２の装置。
  34. 【請求項３４】 前記第３の旋回器の前記第３の出口を
    中心とした空気通路の配列を備え、前記燃料と空気の混
    合気は、センターラインを有し、前記空気通路の配列
    は、前記センターラインにほぼ平行に空気を排出するよ
    う形成される、請求項３２の装置。
  35. 【請求項３５】 前記第３の空気旋回器は、前記第１の
    角度方向とは逆の第２の角度方向に空気を旋回するよう
    形成される、請求項３１の装置。
  36. 【請求項３６】 前記燃料と空気の混合気に旋回空気を
    供給するよう配された第４の出口を有する、半径方向の
    流入フロー旋回器である、第４の空気流旋回器を備え、
    前記第４の出口は、前記第３の旋回器の前記第３の出口
    を中心に配され、前記第２の角度方向に空気を旋回する
    よう形成される、請求項３５の装置。
  37. 【請求項３７】 前記燃料と空気の混合気に旋回空気を
    供給するように配された第４の出口を有する、半径方向
    の流入フロー旋回器である、第４の空気流旋回器を備
    え、前記第４の出口は、前記第３の旋回器の前記第３の
    出口を中心に配され、前記第１の角度方向に空気を旋回
    するよう形成される、請求項３５の装置。
  38. 【請求項３８】 前記第３の旋回器の前記第３の出口を
    中心とした空気通路の配列を備え、前記燃料と空気の混
    合気は、センターラインを有し、前記空気通路の配列
    は、前記センターラインにほぼ平行に空気を排出するよ
    う形成される、請求項３５の装置。
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