Устройство топливной форсунки (варианты) и способ его создания

Изобретение относится к многосопловым топливовоздушным форсункам для газотурбинных двигателей. Устройство топливной форсунки снабжено группой в основном кольцевых проходов, расположенных коаксиально с осью форсунки, в которых каждый проход образует газовый тракт, имеющий ввод поступающего воздуха и отверстие выпуска топливовоздушной смеси, группой рядов направляющих лопаток, каждый из которых расположен в соответствующем одном из проходов, и группой средств ввода топлива в упомянутый воздух. Все направляющие лопатки в первом ряду размещены с первой относительной ориентацией и все направляющие лопатки во втором ряду размещены со второй относительной ориентацией, отличной от первой относительной ориентации. Направляющие лопатки в первом из указанных рядов расположены с возможностью обеспечения первой циркуляции потока, а направляющие лопатки во втором из указанных рядов, расположенном внутри упомянутого первого ряда, расположены с возможностью обеспечения второй циркуляции потока с тем же направлением, что и первая циркуляция. Устройство дополнительно содержит третий ряд направляющих лопаток, расположенный между упомянутыми первым и вторым рядами. Устройство имеет при работе первую зону горения, вторую зону горения обедненной, по сравнению с первой зоной, смеси, расположенную внутри первой зоны горения, и третью зону горения обогащенной, по сравнению со второй зоной, смеси, расположенную внутри второй зоны горения. Первая, вторая и третья зоны представляют собой зоны горения смеси с соотношением компонентов ниже стехиометрического. Устройство входит в состав камеры сгорания газотурбинного двигателя. Устройство содержит, по меньшей мере, десять направляющих лопаток в, по крайней мере, первом и втором из рядов. Изобретение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики в одном или более режимах работы. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к топливным форсункам. В частности, изобретение относится к многосопловым топливовоздушным форсункам для газотурбинных двигателей.

Настоящее изобретение было сделано при поддержке правительства США в рамках контракта DEFC02-OOCH11060 с Министерством Энергетики США. Правительство США обладает определенными правами в отношении настоящего изобретения.

Уровень техники

Технология сжигания топлива в газотурбинном двигателе является хорошо развитой отраслью. Например, известна топливная форсунка (патент США US 5713206), содержащая группу кольцевых проходов, расположенных коаксиально с осью форсунки, при этом каждый проход образует газовый тракт, имеющий ввод поступающего воздуха и отверстие выпуска топливовоздушной смеси, группу рядов направляющих лопаток, каждый из которых расположен в соответствующем одном из проходов, и группу средств ввода топлива в упомянутый воздух. При этом направляющие лопатки предназначены для улучшения перемешивания топлива и воздуха за счет рециркуляции, что способствует стабилизации пламени.

Несмотря на это, существуют возможности для дальнейшего усовершенствования конструкции топливной форсунки, в частности для обеспечения лучших эксплуатационных характеристик в одном или более режимах работы.

Раскрытие изобретения

Предложено устройство топливной форсунки, снабженное группой в основном кольцевых проходов, расположенных коаксиально с осью форсунки, в которых каждый проход образует газовый тракт, имеющий ввод поступающего воздуха и отверстие выпуска топливовоздушной смеси, группой рядов направляющих лопаток, каждый из которых расположен в соответствующем одном из проходов, и группой средств ввода топлива в упомянутый воздух, при этом все направляющие лопатки в первом ряду размещены с первой относительной ориентацией и все направляющие лопатки во втором ряду размещены с второй относительной ориентацией, отличной от первой относительной ориентации. В предпочтительном варианте направляющие лопатки в первом из указанных рядов расположены с возможностью обеспечения первой циркуляции потока, а направляющие лопатки во втором из указанных рядов, расположенном внутри упомянутого первого ряда, расположены с возможностью обеспечения второй циркуляции потока с тем же направлением, что и первая циркуляция. Устройство может также дополнительно содержать третий ряд направляющих лопаток, расположенный между упомянутыми первым и вторым рядами. Устройство, в частности, может иметь при работе первую зону горения, вторую зону горения обедненной, по сравнению с первой зоной, смеси, расположенную внутри первой зоны горения, и третью зону горения обогащенной, по сравнению со второй зоной, смеси, расположенную внутри второй зоны горения. При этом указанные первая, вторая и третья зоны могут представлять собой зоны горения смеси с соотношением компонентов ниже стехиометрического. В частном случае устройство входит в состав камеры сгорания газотурбинного двигателя.

Устройство, в частности, может содержать по меньшей мере десять направляющих лопаток в по крайней мере первом и втором из рядов.

Предлагается также способ создания вышеописанного устройства, в котором осуществляют выбор положения направляющих лопаток в первом и втором из рядов с обеспечением заданного значения по меньшей мере одного уровня выбросов и/или по меньшей мере одного уровня колебаний давления. Предпочтительно осуществляют выбор положения направляющих лопаток в первом и втором ряду с обеспечением заданного значения обоих из указанных уровней. Указанный выбор в частном случае можно осуществлять с учетом или в комбинации с соотношением «топливо/воздух» для по меньшей мере одного прохода в одном или более рабочих режимах. В другом варианте указанный выбор можно осуществлять с обеспечением заданной устойчивости по меньшей мере одной холодной зоны посредством по меньшей мере одной горячей зоны. В одном из вариантов уровни выбросов могут включать уровни несгоревших углеводородов, СО и NO_х при одном или более значении мощности.

Предлагается другой вариант устройства топливной форсунки, которое снабжено средствами образования группы трактов потока, имеющих ввод поступающего воздуха и отверстие выпуска топливовоздушной смеси, по меньшей мере одним рядом направляющих лопаток, каждый из которых расположен с возможностью создания вихревого движения в соответствующем тракте потока, и средствами ввода топлива в упомянутый воздух, при этом все направляющие лопатки в первом ряду размещены с первой относительной ориентацией и все направляющие лопатки во втором ряду размещены с второй относительной ориентацией, отличной от первой относительной ориентации. В предпочтительном варианте направляющие лопатки в первом из указанных рядов расположены с возможностью обеспечения первой циркуляции потока, а направляющие лопатки во втором из указанных рядов, расположенном внутри упомянутого первого ряда, расположены с возможностью обеспечения второй циркуляции потока с тем же направлением, что и первая циркуляция.

Устройство в частном случае содержит группу упомянутых рядов. Предпочтительно каждый из по крайней мере двух из трактов потока расположен в основном вокруг оси устройства. В другом варианте каждый из по крайней мере двух из трактов потока имеет в основном кольцевую форму. В следующем варианте каждый из по крайней мере двух из трактов потока расположен в основном концентрично с каждым из других. Устройство может иметь при работе первую зону горения, вторую зону горения, расположенную внутри первой зоны горения и имеющую более низкую, по сравнению с первой зоной, температуру, и третью зону горения, расположенную внутри второй зоны горения и имеющуюся более высокую, по сравнению со второй зоной, температуру. При этом указанные первая, вторая и третья зоны могут представлять собой зоны горения смеси с соотношением компонентов ниже стехиометрического.

Первый аспект изобретения относится к устройству топливной форсунки, снабженному группой в основном кольцевых проходов, расположенных коаксиально с осью форсунки, в которых каждый проход образует газовый тракт, имеющий ввод поступающего воздуха и отверстие выпуска топливовоздушной смеси, группой рядов (решеток) направляющих лопаток, каждый из которых расположен в соответствующем одном из проходов, и группой средств ввода топлива в упомянутый воздух. При этом все направляющие лопатки в первом ряду размещены с первой относительной ориентацией и все направляющие лопатки во втором ряду размещены с второй относительной ориентацией, отличной от первой относительной ориентации.

В различных вариантах выполнения направляющие лопатки в первом из указанных рядов расположены (ориентированы) с возможностью обеспечения первой циркуляции потока, а направляющие лопатки во втором из указанных рядов, расположенном внутри упомянутого первого ряда, расположены с возможностью обеспечения второй циркуляции потока с тем же направлением, что и первая циркуляция. Третий ряд может быть размещен между первым и вторым рядами. В процессе работы устройства образуются первая зона горения, вторая зона горения обедненной, по сравнению с первой зоной, смеси, расположенная внутри первой зоны горения, и третья зона горения обогащенной, по сравнению со второй зоной, смеси, расположенная внутри второй зоны горения. Первая, вторая и третья зоны горения могут использовать смеси, характеризующиеся соотношением ниже стехиометрического. Устройство может использоваться с камерой сгорания газотурбинного двигателя. В по крайней мере первом и втором рядах может быть по меньшей мере десять лопаток.

Другой аспект изобретения относится к способу создания (проектирования, изготовления, оптимизации эксплуатационных характеристик) такого устройства, в котором осуществляют выбор положения (ориентации) направляющих лопаток в первом и втором из рядов с обеспечением заданного значения по меньшей мере одного уровня выбросов и/или по меньшей мере одного уровня колебаний давления. В различных вариантах выполнения ориентация лопаток в первом и втором рядах может быть выбрана таким образом, чтобы получить заданный уровень обоих параметров: уровни выбросов; уровни колебаний давления. Выбор выполняют с учетом или в комбинации с соотношением «топливо/воздух» в одном или более проходах при одном или более условиях работы. Выбор может быть выполнен с обеспечением заданной устойчивости по меньшей мере одной холодной зоны посредством по меньшей мере одной горячей зоны. Уровни выбросов могут включать уровни несгоревших углеводородов (UHC), моноокиси углерода (СО) и окислов азота (NO_х) при одном или более значении мощности.

Другой аспект изобретения относится к устройству топливной форсунки, снабженному (первыми) средствами образования группы трактов потока, имеющих ввод поступающего воздуха и отверстие выпуска топливовоздушной смеси, по меньшей мере одним рядом направляющих лопаток, каждый из которых расположен с возможностью создания вихревого движения в соответствующем тракте потока и (вторыми) средствами ввода топлива в упомянутый воздух. При этом все направляющие лопатки в первом ряду размещены с первой относительной ориентацией и все направляющие лопатки во втором ряду размещены с второй относительной ориентацией, отличной от первой относительной ориентации.

В различных вариантах выполнения ориентация лопаток в первом из рядов может быть такой, чтобы создать первую циркуляцию (потока). Лопатки во втором из рядов, расположенном внутри первого ряда, могут быть ориентированы так, чтобы создать вторую циркуляцию того же направления (того же знака). В процессе работы устройства образуются: первая зона горения; вторая зона горения внутри первой зоны горения, более холодная, чем первая зона; и третья зона горения внутри второй зоны горения, более горячая, чем вторая зона. Первая, вторая и третья зоны горения могут использовать смеси, характеризующиеся соотношением ниже стехиометрического.

Детали одного или более вариантов выполнения изобретения представлены в приложенных чертежах и приведенном ниже описании. Другие признаки, цели и преимущества изобретения станут очевидными из описания и чертежей.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 представлено схематическое изображение частичного сечения камеры сгорания газотурбинного двигателя.

На Фиг.2 представлено схематическое изображение расположенного ниже по направлению по потоку торца камеры сгорания, показанной на Фиг.1.

На Фиг.3 представлено схематическое изображение частичного сечения по линии 3-3 корпуса форсунки, показанной на Фиг.2.

На Фиг.4 представлено схематическое изображение частичного сечения по линии 4-4 фрагмента корпуса, показанного на Фиг.2.

Одинаковые цифры и обозначения на различных чертежах соответствуют одним и тем же элементам.

Осуществление изобретения

На Фиг.1 показана камера 20 сгорания газотурбинного двигателя (например, промышленного газотурбинного двигателя, используемого для получения электроэнергии). Камера сгорания имеет конструкцию 22 стенки, окружающей внутреннее пространство 23, проходящее от расположенного выше по потоку ввода (впускного отверстия) 24, куда поступает воздух из компрессорной секции двигателя, до расположенного ниже по потоку выходного отверстия 25, выпускающего газообразные продукты сгорания в турбинную секцию. Рядом с вводом в камере сгорания имеется форсунка 26 для впрыска топлива в воздух, поступающий из компрессора, для подачи топливовоздушной смеси внутрь камеры сгорания. Имеется также воспламенитель 27 для воспламенения топливовоздушной смеси.

Форсунка 26 включает корпус 28, проходящий от расположенного выше по потоку конца (торца) 30 к расположенному ниже по потоку концу 31, с несколькими проходами между ними, образующими соответствующие топливовоздушные сопла. Топливо может подводиться к корпусу 28 по коллектору 32, прикрепленному к корпусу с расположенного выше по потоку конца 30 и запитываемому от одной или более топливных магистралей, проходящих в колене 33, входящему снаружи сквозь центральный проточный тракт двигателя. Воздух может поступать по коллектору со стороны, расположенной выше по направлению потока.

На Фиг.2 показан корпус 28, имеющий центральную ось 500 и проходы 34А-34С, выполненные в форме концентрических круглых колец вокруг общей центральной части 35 корпуса и совмещенных с соответствующими воздушными проходами в коллекторе. В другом варианте может быть сделан и центральный проход. В каждом проходе имеется круговой ряд направляющих лопаток 36, причем каждая лопатка проходит от передней кромки 38 к задней кромке 39 (Фиг.4) и имеет стороны 40 и 41 повышенного и пониженного давления (Фиг.4). Лопатки, приведенные в качестве примера, проходят, в основном, в радиальном направлении, причем хорды лопаток наклонены к продольному направлению под углом θ. Возможны и другие конфигурации проходов и лопаток. Лопатки в каждом проходе могут значительно отличаться по размаху, длине хорды, форме, углу и т.п. от лопаток в других проходах.

На Фиг.3 показаны воздушные и топливные потоки 200А-С и 202А-С, соответственно, входящие в корпус 28 из коллектора 32 и/или выше по потоку от него. Воздушные потоки имеют, в целом, кольцевую форму, входя во вводы соответствующих проходов 34А-34С, образованных в торце 30, расположенном выше по потоку. Потоки топлива могут входить в один или более распределительный коллектор 44A-44D внутри и/или снаружи проходов 34А-С. Топливо выходит из смежных распределительных коллекторов в проходы сквозь по крайней мере отчасти радиальные выпускные проходы 46, образующие вводы для топлива в проходах 34А-С. В проходах топливо смешивается с воздухом и выбрасывается в виде потока 204А-С смеси «топливо/воздух». Возможны и другие конфигурации топливной запитки.

Лопатки способствуют созданию вихревого движения вокруг оси 500 кольцевого потока 204А-С «топливо/воздух». Конфигурация лопаток и углы θ могут выбираться таким образом, чтобы получить желаемые свойства потока при одном или более условиях работы. Углы могут быть одного знака или противоположных знаков (например, для создания эффекта противоположных вихрей). Углы могут быть одной величины либо разной величины. Для примера можно привести величину углов, меньше или равных 60°, более точно 10-50° и наиболее узкий интервал 20-40°. Вдобавок к различной величине завихрений проходы 34А-С могут иметь различную протяженность. У некоторых проходов может быть изменена конфигурация (например, высверленные по кольцу отверстия). В различных режимах работы каждый проход может иметь различную запитку топливом (например, как показано в заявке США №10/260311). Такие параметры как величина завихрения, его радиальное расположение и размах проходов, могут оптимизироваться с учетом имеющихся соотношений «топливо/воздух» для получения наилучших эксплуатационных характеристик в одном или более режимах работы.

В качестве примера можно привести процесс последовательной оптимизации при доработке существующей форсунки. Параметры подвергаются итерационному изменению. Для каждой итерации комбинация соотношений «топливо/воздух» может меняться для получения соответствующих режимов работы. Для этих режимов работы могут быть измерены рабочие параметры (например, эффективность, выбросы и устойчивость). Отмечаются особенности конструкции и рабочие параметры, соответствующие требуемым эксплуатационным характеристикам, при этом данная конструкция выбирается для доработанной форсунки, а данные рабочие параметры в дальнейшем используются для изменения конфигурации системы управления. Для оптимизации может использоваться критерий качества, который включает взятые с соответствующим весом параметры выбросов (например, NO_х, CO и несгоревшие углеводороды (UHC)) и другие рабочие характеристики (например, колебания уровня давления). Получаемая в результате оптимизированная конфигурация обеспечивает наилучшие (или, по крайней мере, приемлемые) обобщенные эксплуатационные характеристики на основе этих показателей. Степени свободы могут быть ограничены каскадным характером схемы подачи топлива (например, сколько топлива протекает через каждое из проходов при данном общем потоке топлива), либо могут включать также и углы вихрей для каждого из проходов, либо относительные скорости потока воздуха, соответствующие каждому из проходов, основанные на их относительной пропускной способности. Описанная технология может быть использована уже после того, как форсунка изготовлена, для настройки форсунки с целью получения оптимального рабочего режима. Описанный способ целесообразно использовать перед созданием окончательного варианта устройства.

Управление подачей топлива может быть использовано для создания зон с различными температурами. Относительно холодные зоны (например, по температуре пламени) ассоциируются с воздушно-топливными смесями с нарушенным стехиометрическим соотношением. Относительно горячие зоны получаются при соотношениях, близких к стехиометрическим. Более холодные зоны имеют тенденцию к неустойчивости. Размещение более горячей зоны рядом с более холодной зоной может способствовать устойчивости более холодной зоны. В приведенном примере функционирования различные соотношения «топливо/воздух» для разных колец сопел могут создать, к примеру, три кольцевых зоны горения ниже по потоку от форсунки: обедненные, хотя и относительно горячие, наружную и внутреннюю зоны; и еще более обедненную и холодную промежуточную зону. Наружная и внутренняя зоны обеспечивают устойчивость, в то время как промежуточная зона снижает общий поток топлива при настройке на низкую мощность (или интервал). Поскольку образование NO_х ассоциируется с высокими температурами, низкие температуры промежуточной зоны дадут сравнительно низкое содержание NO_х. Используя, в целом, обедненные смеси и высокую устойчивость, можно получить желаемые низкие уровни UHC и СО. Повышение/снижение отношения эквивалентности для промежуточной зоны позволит повысить/снизить мощность двигателя, сохраняя при этом требуемую устойчивость и низкий уровень выбросов.

В приведенной в качестве примера конфигурации форма лопаток выбрана таким образом, чтобы обеспечить работу в режиме, когда в наружный и внутренний проходы 34А и 34С подается обедненная смесь (например, отношение эквивалентности в области 0,4-0,7), а в промежуточный проход 34В подается еще более бедная смесь и температура там еще ниже. При этом могут образоваться три соответствующие кольцевые зоны горения ниже по потоку от форсунки: наружная и внутренняя зоны с обедненной смесью и промежуточная зона с еще более бедной смесью. Наружная и внутренняя зоны обеспечивают устойчивость, в то время как промежуточная зона сокращает общий поток топлива при установке режима низкой мощности, сохраняя при этом преимущество низкого уровня UHC и СО. Для подобного режима работы стремя зонами, приведенного в качестве примера, могут использоваться по крайней мере три прохода, работающие при различных соотношениях «топливо/воздух». Если используется более трех проходов с независимой подачей топлива, (считая центральное сопло, если оно есть), то применение различных воздушно-топливных смесей позволит ввести изменения в пространственное распределение трех зон либо позволит создать более сложные распределения (например, обедненная впадина внутри промежуточной зоны с обогащенной смесью для образования пятизонной системы). Также возможна работа с двумя зонами.

В то время как в приведенном примере используется, в целом, обедненная смесь, выходящая из сопла, возможны и другие варианты выполнения, в которых используются, в целом, обогащенные смеси. В режиме так называемого гашения между обогащенной и обедненной зонами ниже по потоку вводится дополнительный воздух для получения горения обедненной смеси. В таком режиме на выходе сопла может существовать промежуточная зона, в которой стехиометрическое соотношение значительно превышено, и которая, в силу этой причины, также имеет низкую температуру. Соотношение в смеси во внутренней и наружной зонах может быть ближе к стехиометрическому (либо обедненные, либо обогащенные), поэтому температура там выше, и они более устойчивы, стабилизируя промежуточную зону. Поскольку образование NO_х связано с высокими температурами, то в условиях низкой температуры промежуточной зоны (сквозь которую протекает, в основном, топливо) содержание NO_х будет относительно невелико. Через внутреннюю и наружную зоны проходит меньшая часть общего потока топлива (и/или воздуха), и поэтому увеличение содержания NO_х (если оно и произойдет) будет скомпенсировано (по сравнению со случаем равномерного распределения тех же общих количеств топлива и воздуха). Другие комбинации горячих и холодных зон и абсолютных и относительных соотношений «топливо/воздух» в них могут быть использованы по крайней мере как промежуточные для различных конфигураций камеры сгорания и условий работы.

Если в качестве примера использовать сжигание метана в воздухе при давлении 1,0 атм, то пламя может в некоторых условиях стать неустойчивым при отношениях эквивалентности, приблизительно равных или превышающих 1,6 для обогащенной смеси и приблизительно равных или меньших 0,5 для обедненных. Более холодная зона(ы) может быть получена в этих интервалах (например, в более узком интервале 0,1-0,5 или 1,6-5,0). Более горячая зона(ы) может быть получена в интервале соотношений 0,5-1,6 (например, в более узком интервале 0,5-0,8 или 1,3-1,6, либо еще в более узком интервале 0,5-0,6 или 1,5-1,6, не приближаясь при этом к стехиометрическому соотношению, чтобы не получить высокой температуры пламени и, тем самым, снизить образование NO_х). Другим топливам и давлениям соответствуют другие интервалы.

Выше, в качестве примера, были описаны варианты выполнения настоящего изобретения. Тем не менее, следует иметь в виду, что возможны различные модификации изобретения, соответствующие его существу и попадающие в область его притязаний. Например, в процессе доработки/переконструирования существующей форсунки детали имеющейся форсунки или соответствующей камеры сгорания могут повлиять на детали конкретного варианта выполнения. Могут использоваться более сложная конструкция и дополнительные элементы. Даже в одном и том же проходе могут использоваться лопатки многих различных конфигураций. Возможно использование некруговых концентрических каналов либо каналов других конфигураций. Несмотря на то, что в качестве иллюстрации приведена камера сгорания трубчатого типа, возможно использование камер сгорания других конфигураций, включая кольцевые. В соответствии с этим, другие такие варианты выполнения могут охватываться областью притязаний приведенной ниже формулы изобретения.

1. Устройство топливной форсунки, снабженное группой в основном кольцевых проходов, расположенных коаксиально с осью форсунки, в которых каждый проход образует газовый тракт, имеющий ввод поступающего воздуха и отверстие выпуска топливовоздушной смеси, группой рядов направляющих лопаток, каждый из которых расположен в соответствующем одном из проходов, и группой средств ввода топлива в упомянутый воздух, отличающееся тем, что все направляющие лопатки в первом ряду размещены с первой относительной ориентацией, и все направляющие лопатки во втором ряду размещены со второй относительной ориентацией, отличной от первой относительной ориентации.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющие лопатки в первом из указанных рядов расположены с возможностью обеспечения первой циркуляции потока, а направляющие лопатки во втором из указанных рядов, расположенном внутри упомянутого первого ряда, расположены с возможностью обеспечения второй циркуляции потока с тем же направлением, что и первая циркуляция.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит третий ряд направляющих лопаток, расположенный между упомянутыми первым и вторым рядами.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно имеет при работе первую зону горения, вторую зону горения обедненной, по сравнению с первой зоной, смеси, расположенную внутри первой зоны горения, и третью зону горения обогащенной, по сравнению со второй зоной, смеси, расположенную внутри второй зоны горения.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что указанные первая, вторая и третья зоны представляют собой зоны горения смеси с соотношением компонентов ниже стехиометрического.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно входит в состав камеры сгорания газотурбинного двигателя.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит, по меньшей мере, десять направляющих лопаток в, по крайней мере, первом и втором из рядов.

8. Способ создания устройства по п.1, в котором осуществляют выбор положения направляющих лопаток в первом и втором из рядов с обеспечением заданного значения, по меньшей мере, одного уровня выбросов и/или, по меньшей мере, одного уровня колебаний давления.

9. Способ по п.8, отличающийся тем, что осуществляют выбор положения направляющих лопаток в первом и втором ряду с обеспечением заданного значения обоих из указанных уровней.

10. Способ по п.8, отличающийся тем, что указанный выбор осуществляют с учетом или в комбинации с соотношением «топливо/воздух» для, по меньшей мере, одного прохода в одном или более рабочих режимах.

11. Способ по п.10, отличающийся тем, что указанный выбор осуществляют с обеспечением заданной устойчивости, по меньшей мере, одной холодной зоны посредством, по меньшей мере, одной горячей зоны.

12. Способ по п.8, отличающийся тем, что уровни выбросов включают уровни несгоревших углеводородов, СО и NO_x, при одном или более значении мощности.

13. Устройство топливной форсунки, снабженное средствами образования группы трактов потока, имеющих ввод поступающего воздуха и отверстие выпуска топливовоздушной смеси, по меньшей мере, одним рядом направляющих лопаток, каждый из которых расположен с возможностью создания вихревого движения в соответствующем тракте потока, и средствами ввода топлива в упомянутый воздух, отличающееся тем, что все направляющие лопатки в первом ряду размещены с первой относительной ориентацией и все направляющие лопатки во втором ряду размещены со второй относительной ориентацией, отличной от первой относительной ориентации.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что направляющие лопатки в первом из указанных рядов расположены с возможностью обеспечения первой циркуляции потока, а направляющие лопатки во втором из указанных рядов, расположенном внутри упомянутого первого ряда, расположены с возможностью обеспечения второй циркуляции потока с тем же направлением, что и первая циркуляция.

15. Устройство по п.13, отличающееся тем, что оно содержит группу упомянутых рядов.

16. Устройство по п.13, отличающееся тем, что каждый из, по крайней мере, двух из трактов потока расположен в основном вокруг оси устройства.

17. Устройство по п.13, отличающееся тем, что каждый из, по крайней мере, двух из трактов потока имеет в основном кольцевую форму.

18. Устройство по п.13, отличающееся тем, что каждый из, по крайней мере, двух трактов потока расположен в основном концентрично с каждым из других.

19. Устройство по п.13, отличающееся тем, что оно имеет при работе первую зону горения, вторую зону горения, расположенную внутри первой зоны горения и имеющую более низкую, по сравнению с первой зоной, температуру, и третью зону горения, расположенную внутри второй зоны горения и имеющую более высокую, по сравнению со второй зоной, температуру.

20. Устройство по п.19, отличающееся тем, что указанные первая, вторая и третья зоны представляют собой зоны горения смеси с соотношением компонентов ниже стехиометрического.