DE1009439B

DE1009439B - Additional combustion device

Info

Publication number: DE1009439B
Application number: DES44827A
Authority: DE
Inventors: Jean Henri Bertin; Louis Alexandre Jules Bauger
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1954-07-28
Filing date: 1955-07-20
Publication date: 1957-05-29

Description

Zusatzverbrennungseinrichtung Das Hauptpatent 945 967 betrifft ein Zweikreis-Turbinenstrahltriebwerk, bei welchem in dem Sekundärkreis mit intermittierender Verpuffung arbeitend Brennkammern angeordnet sind, deren Auspuffgas, sich in einer oder mehreren Düsen entspannen, um einen zusätzlichen Antriebsschub zu liefern.Additional combustion device The main patent 945 967 relates to a Two-circuit turbine jet engine, in which in the secondary circuit with intermittent Deflagration working combustion chambers are arranged, whose exhaust gas is in a or relax several nozzles to provide additional drive thrust.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform eines solchen Triebwerkes münden die Auspuffrohre der intermittierenden Brennkammern jeweils in ein trompetenförmigs Rohr, in welches aus dem Kompressor kommende Luft eindringt, und diese Luft wird durch jeden Gasausstoß der entsprechenden intermittierenden Brennkammer beschleunigt, wodurch sich ein wesentliche Vergrößerung des Schubes mit einem ausgezeichneten Wirkungsgrad ergibt.In an advantageous embodiment of such an engine the exhaust pipes of the intermittent combustion chambers each open into a trumpet-shaped Pipe into which air coming from the compressor enters and this becomes air accelerated by each gas discharge from the corresponding intermittent combustion chamber, which results in a substantial increase in thrust with an excellent Efficiency results.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Zrisatz-Verbrennungseinrichtung, insbesondere für ein Zweikreis-Turbinenstrahltriebwerk nach dem Hauptpatent.The purpose of the invention is to create a Zrisatz incinerator, in particular for a two-circuit turbine jet engine according to the main patent.

Die Zusatz-Verbrennungseinrichtung gemäß de: Erfindung ist durch die Anordnung von Zusatzbrennstoff-Injektoren in der Bahn des aus einer oder mehreren intermittierend arbeitenden Brennkammern austretenden Flusses vor dem Austrittsquerschnitt der an sich li.ekannten trompetenförmigen Rohre gekennzeichnet.The additional combustion device according to de: Invention is through the Arrangement of auxiliary fuel injectors in the path of one or more intermittently working combustion chambers exiting flow in front of the outlet cross-section the trumpet-shaped pipes that are known to the left.

Die Injektoren können entweder im Innern eine oder mehrerer der trompetenförmigen Rohre oder zwischen den trompetenförmigen Rohren und dein Austrittsquerschnitt der Auspuffrohre der interinittierend arbeitenden Brennkammern oder im Innern dieser Auspuffrohre angeordnet sein, und sie können nach Wunsch in Tätigkeit gesetzt werden, um die Temperatur der Luft zu erhöhen und den Schub zu vergrößern.The injectors can either have one or more of the trumpet-shaped inside Pipes or between the trumpet-shaped pipes and your exit cross-section of the Exhaust pipes of the intermittently operating combustion chambers or inside them Exhaust pipes can be arranged and they can be put into action as desired, to raise the temperature of the air and increase the thrust.

Die Injektoren können durch einfache Rohre gebildet werden, welche den Brennstoff ohne Zerstäubung abgeben.The injectors can be formed by simple tubes, which dispense the fuel without atomization.

Vorzugsweise endigen die Austrittsquerschnitte der trompetenförmigen Rohre in einem Raum, dem eine Entspannungsdüse folgt, wobei die Düse genügend weit hinter den trompetenförmigen Rohren verlängert ist, so daß die Verbrennung vor dem Austrittsquerschnitt der Düse vollendet ist.The exit cross-sections preferably end in the trumpet-shaped Pipes in a room followed by a relaxation nozzle, the nozzle being far enough behind the trumpet-shaped tubes is extended, so that the combustion in front of the The outlet cross-section of the nozzle is complete.

Es ist ein Triebwerk hokannt, bei welchem die Auspuffgase von intermittierend arbeitenden Brennlc@irninerii in tromptenförrnige Rohre eintreten, die in einen hinteren Triebwerkraum münden, in dem eine Zusatzverbrennung herbeigeführt werden kann, für welche die in dein hinteren Raum entstehende natürliche Wirbelung ausgenutzt wird.It is a power plant in which the exhaust gases are intermittent working Brennlc @ irninerii enter trumpet-shaped tubes that into a Open the rear engine room, in which an additional combustion can be brought about for which the natural turbulence that arises in your back room is used will.

Die Zusatz-Verbrennungseinrichtung gemäß der Erfindung, bei welcher die Zusaizbrennstoff-Injektoren vor dem Austrittsquerschnitt der trompetenförmigen Rohre angeordnet sind, weist der bekannten Einrichtung gegenüber verschiedene wichtige Vorteile auf. Sie ermöglicht eine selbsttätige Entflammung, eine rasche und homogene Diffusion auf Grund des durch die Gasstöße bewirkten guten Mischens, eine auf einer kurzen Strecke vor sich gehende rasche Verbrennung, eine gute Stabilisierung der Flamme, ohne daß dafür besondere Schirme notwendig sind, und das Einspritzen des Brennstoffes bei niedrigem Druck, wodurch die Notwendigkeit der Anwendung einer Pumpe großer Leistung vermieden wird.The auxiliary incinerator according to the invention, in which the additional fuel injectors in front of the exit cross-section of the trumpet-shaped Pipes are arranged, has the known device compared to various important Benefits on. It enables an automatic ignition, a quick and homogeneous one Diffusion due to the good mixing caused by the gas pulses, one on one short distance in progress rapid burn, good stabilization of the Flame, without the need for special screens, and the injection of the Fuel at low pressure, eliminating the need to use a Large capacity pump is avoided.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to the drawing, for example explained in more detail.

Die Zeichnung zeigt schematisch einen axialen Halbschnitt eines Zweikreis-Turbinenstrahltriebwerkes, welches gemäß der vorliegenden Erfindung verbessert worden ist.The drawing shows schematically an axial half section of a two-circuit turbine jet engine, which has been improved in accordance with the present invention.

In der Zeichnung sind die bereits in dem Hauptpatent (Fig. 5) beschriebenen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the drawing are those already described in the main patent (Fig. 5) Parts are given the same reference numerals.

Bei 1 ist der Hochdruckluftkompressor angedeutet. bei 8 die Turbine, welche diesen Kompressor direkt mitnimmt, bei 7 die Kammern mit kontinuierlicher Verbrennung, welche vor dieser Turbine angebracht sind, mit 2 der @Tiederdruckkompressor, der von der Turbine vermittels eines Reduktionsgetriebes 80 mitgenommen wird, bei 9 die mittlere Ausstoßdüse, welche die aus der Turbine austretenden Gase aufnimmt, bei 10 die intermittierend arbeitenden Kaminern mit Rückströmdrosseln 11, welche in dem Umfangsstrom mit niedrigem Druck angeordnet sind, der durch den Kompressor 2 geliefert wird, und bei 17 die trompetenförmigen Rohre, in welchen die Auspuffrohre 13 der intermittierend arbeitenden Kammern endigen. Diese trompetenartigen Rohre, deren Eintrittsöffnung 35 sich in einer bestimmten Entfernung von den Auspuffrohren 13 befindet, zeigen einen divergierenden Teil 36, der den Druck aufnehmen kann. welcher beim Auftreffen jedes Ausstoßschubes auf die das trompetenförmige Rohr ausfüllende Luft erzeugt wird, wodurch auf diese Weise eine Vergrößerung des Schubes ermöglicht wird.At 1 the high pressure air compressor is indicated. at 8 the turbine, which takes this compressor directly, at 7 the chambers with continuous Combustion, which is placed in front of this turbine are, with 2 of the @Low pressure compressor operated by the turbine by means of a reduction gear 80 is taken, at 9 the middle exhaust nozzle, which is the one from the turbine absorbs escaping gases, with 10 the intermittently working chimneys Backflow throttles 11, which are arranged in the circumferential flow at low pressure supplied by the compressor 2, and at 17 the trumpet-shaped Pipes in which the exhaust pipes 13 of the intermittently operating chambers end. These trumpet-like tubes, the inlet opening 35 of which is in a certain Distance from the exhaust pipes 13, show a diverging part 36, who can take the pressure. which when each output thrust hits the the trumpet-shaped tube filling air is generated, thus in this way an increase in the thrust is made possible.

Die trompetenartigen Rohre sind in gleichmäßigen Winkelabständen hinter den Kammern 10 in der ringförmigen Leitung angeordnet, welche mit der ringförmigen Düse 15 endigt.The trumpet-like tubes are evenly angularly spaced behind the chambers 10 arranged in the annular conduit, which with the annular Nozzle 15 ends.

Ein Teil der aus dem Kompressor 2 kommenden und in das Innere der Kammern 10 eintretenden Luft wird durch die trompetenförmigen Rohre 17 hindurch gegen die Düse 15 geführt, und der Rest der Luft wandert gegen diese Düse in den Zwischenräumen zwischen den trompetenförmigen Rohren. In dem vorderen Teil jedes dieser troinpetenförmigenRohre oder nur eines Teiles von ihnen ist ein Injektor 38 für Brennstoff angeordnet, durch welchen Brennstoff in das entsprechende trompetenförmige Rohr eingLführ.. werden kann, wenn eine Vergrößerung des Schubes gewünscht wird. Die Entflammung des Brennstoffes erfolgt automatisch, wenn die Kammern 10 arbeiten. sobald der Speisehahn der Injektoren 38 geöffnet wird, und zwar zufolge der hohen Temperatur der aus den Kammern 10 entweichenden Gase. Die Gasstöße erzeugen in den trompetenförmigen Rohren eine Bewegung und eine Wirbelung, welche ein schnelle und homogene Verteilung des zerstäubten Brennstoffes begünstigt, dessen Verbrennnung auf diese Weise sehr schnell und vollständig auf einer kurzen Länge hinter den trompetenförmigen Rohren vor sich geht.Part of the coming from the compressor 2 and into the interior of the Air entering chambers 10 is passed through the trumpet-shaped tubes 17 guided against the nozzle 15, and the rest of the air migrates against this nozzle in the Gaps between the trumpet-shaped tubes. In the front part of each of these trout-shaped tubes or only a part of them is an injector 38 arranged for fuel, through which fuel in the corresponding trumpet-shaped Tube can be inserted if an increase in the thrust is desired. The fuel is ignited automatically when the chambers 10 are working. as soon as the feed tap of the injectors 38 is opened, and that according to the high Temperature of the gases escaping from the chambers 10. The gas surges generate in the trumpet-shaped tubes a movement and a vortex, which a fast and homogeneous distribution of the atomized fuel favors its combustion in this way very quickly and completely on a short length behind the trumpet-shaped Pipes going on.

Der Strömungsverlauf, welcher durch diese Rohre hervorgerufen wird, ist überdies zur Stabilisierung der Flamme günstig, so daß keine besonderen Stabilisationsschirme verwendet werden müssen. Solche Schirme könnten jedoch hinzugefügt werden, wenn sie als notwendig angesehen werden sollten.The course of the flow, which is caused by these pipes, is also favorable for stabilizing the flame, so that no special stabilization screens must be used. Such screens could be added, however, if they should be considered necessary.

Die Brennstoff-Injektoren 38 könnten auch vor den trompetenförmigen Rohren zwischen dem Austritt der Auspuffrohre 13 und der Eintrittsöffnung der trompetenförmigen Rohre oder auch innerhalb der Aufpuffröhre 13 oder auch in dem divergierenden Teil 36 der trompetenförmigen Rohre hinter deren Hals vorgesehen sein; diese letztgenannte Anordnung ist jedoch weniger gut. Die Injektion von zusätzlichem Brennstoff kann bei niedrigem Druck und ohne Zerstäubung vor sich gehen, wodurch -die Verwendung einer Pumpe mit großer Leistung vermieden wird. Die Injektoren können einfache freie offene Rohre sein.The fuel injectors 38 could also be in front of the trumpet-shaped Pipes between the outlet of the exhaust pipes 13 and the inlet opening of the trumpet-shaped Pipes or within the Aufpuffröhre 13 or in the diverging part 36 of the trumpet-shaped tubes can be provided behind their necks; the latter However, arrangement is less good. Injection of additional fuel can go on at low pressure and without atomization, thus making-use a high capacity pump is avoided. The injectors can be simple free be open pipes.

Obgleich in der Figur die Injektoren so angeordnet sind, daß sie Brennstoff im Gegenstrom abgeben, was eine im allgemeinen günstige Anordnung ist, könnten die Injektoren auch zufolge der Verteilung, welche durch die Wirbelung in den trompetenförmigen Rohren hervorgerufen wird, anders angeordnet sein, beispielsweise senkrecht zur Ausströmrichtung.Although in the figure the injectors are arranged to supply fuel deliver in countercurrent, which is a generally favorable arrangement, could the Injectors also obey the distribution produced by the vortex in the trumpet-shaped Tubes is caused to be arranged differently, for example perpendicular to the Outflow direction.

Es ist zweckmäßig, daß die Austrittsöffnungen der trompetenförmigen Rohre von der Austrittsöffnung der Düse 15, welche ihnen folgt, einen genügend großen Abstand haben, damit die Verbrennung vor dem Austrittsquerschnitt der letzteren vollendet ist.It is useful that the outlet openings of the trumpet-shaped Pipes from the outlet opening of the nozzle 15, which follows them, a sufficiently large Have a distance so that the combustion in front of the outlet cross-section of the latter is accomplished.

Claims

12ATENTANSPROCHE: 1. Additional incineration device, in particular according to patent 945 967, characterized by the arrangement of additional fuel injectors (38) in the path of one or more intermittently operating combustion chambers (10) exiting river in front of the exit cross-section of the well-known trumpet-shaped Tubes (36).

2. Device according to claim 1, characterized in that injectors either inside one or more of the trumpet-shaped tubes (36) or between the trumpet-shaped pipes (36) and the outlet cross-section of the exhaust pipes (13) of the intermittently operating combustion chambers (10) or inside these exhaust pipes (13) are arranged.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that that the injectors are formed by simple tubes, which the fuel without Release atomization.

4. Device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the outlet cross-sections of the trumpet-shaped tubes (36) end in a space followed by a relaxation nozzle (15), and the nozzle is extended far enough behind the trumpet-shaped tubes so that the combustion is completed in front of the outlet cross-section of the nozzle. Documents considered: French Patent No. 1055 164.