DE1113853B - Einbau der Flammenhalter in Strahltriebwerken, insbesondere Staustrahltriebwerken - Google Patents

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

D31414Ia/46g

ANMELDETAG: 1. SEPTEMBER 1959

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UND AUSGABE DER

AUSLEGESCHRIET: 14. SEPTEMBER 1961

Die Erfindung bezieht sich auf den Einbau der Flammenhalter in Strahltriebwerken, insbesondere Staustrahltriebwerken, derart, daß dieselben auswechselbar und über an der Innenwand des Triebwerkes bzw. in dessen Gehäusewand befestigte Führungselemente beweglich angeordnet sind.

Die innerhalb der Brennkammer von Strahltriebwerken angeordneten Flammenhalter sind dafür vorgesehen, dem Brennkern eine bestimmte Form und örtlich die richtige Lage aufzuzwingen und vor allen Dingen seine Länge zu bestimmen. Mit anderen Worten, sie sollen den Brennkern lokalisieren und ein Abreißen der Flamme unter allen Umständen verhindern. Ein stabiler Brennkern bildet die Voraussetzung für das Funktionieren der Brennkammer und damit des Triebwerkes überhaupt.

Form, Größe und Lage des oder der einzelnen Flammenhalter innerhalb der Brennkammer und insbesondere auch ihre Lage zueinander beeinflussen den Verbrennungsablauf entscheidend. Die Berücksichtigung dieser Umstände bezüglich der Ausbildung und Lage der Flammenhalter wird erschwert durch die Tatsache, daß bei verschiedenen Anblasgeschwindigkeiten maximale Schubleistungen erzielt werden sollen.

Es ist bereits bekannt, die Flammenhalter in der Brennkammer leicht auswechselbar anzuordnen. Hierbei sind die radial außenliegenden Enden der Flammenhalter in Lagerböcken eingesetzt, die durch von außen zugängliche Schrauben an die Gehäuseinnenwand der Brennkammer befestigt sind. Die bekannte Anordnung hat den Nachteil, daß die Flammenhalter in axialer Richtung örtlich gebunden sind.

Ferner ist es bei Gasturbinentriebwerken mit Nachbrennkammern bekannt, die Flammenhalter auswechselbar und beweglich anzuordnen. Beim Verstellen der einzelnen, radial in der Nachbrennkammer angeordneten Flammenhalterarme werden ihre inneren Enden mittels einer Verstellvorrichtung nach vorn gezogen, wobei die Arme mit den Flammenhaltern durch den Staudruck der Treibgase schräg nach hinten schwenken, so daß sie ihre Ausgangslage senkrecht zum Treibgasstrom nicht beibehalten. Dies hat aber den Nachteil, daß die Flamme bzw. der Flammenkern in seiner von vornherein als optimal ermittelten Größe und Form ebenfalls nicht konstant bleibt, sondern sich auch verändert. Im übrigen dient die vorbeschriebene Verstellvorrichtung lediglich und im wesentlichen dazu, um bei ausgeschalteter Nachverbrennung die Flammenhalter den die Turbine verlassenden Treibgasen aus dem Wege zu räumen, inEinbau der Flammenhalter

in Strahltriebwerken,
insbesondere Staustrahltriebwerken

Anmelder:

Daimler-Benz Aktiengesellschaft,
Stuttgart-Untertürkheim, Mercedesstr. 136

Christian Schmitz,

Engelberg über Schorndorf (Württ),

und Dipl.-Ing. Werner Bruder, Stuttgart-Schönberg,

sind als Erfinder genannt worden

dem die einzelnen Flammenhalterarme mit den Flammenhaltern durch Schlitze im Zentralkörper des Strömungskanals fast vollständig eingefahren werden.

Schließlich ist es bekannt, in Nachbrennkammern von Gasturbinentriebwerken Umlenkschaufeln vorzusehen und diese mittels von der inneren zur äußeren Kanalbegrenzungswand schräg verlaufenden und dort beidseitig befestigten Scherengittern aufzuhängen. Dabei ist die äußere Kanalwand in axialer Richtung verstellbar angeordnet, wobei in der vorderen Stellung bei ausgeschalteter Nachverbrennnung die Umlenkschaufeln eine solche Lage zur Strömung einnehmen, daß sie nicht als Flammenhalter wirken, während sie in zurückgeschobener Stellung der äußeren Kanalwand bei Nachverbrennungsbetrieb als Flammenhalter arbeiten, d. h. die Strömung abreißen lassen. Zwischenstellungen sind gemäß dieser bekannten Ausführung nicht vorgesehen. Aber auch bei mögliehen Zwischenstellungen würden die Flammenhalter ihre Wirkung bis zur völligen Unwirksamkeit in der vorderen Stellung dauernd verändern, so daß auch der Flammenkern seine Struktur über den Verstellbereich in nachteiliger Weise verändern würde.

Durch die bekannten Konstruktionen werden daher die eingangs genannten Forderungen in ihrer Gesamtheit keineswegs erfüllt.

Um diesen Mangel zu beseitigen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Flammenhalter in den Führungselementen parallel oder annähernd parallel zur Triebwerkslängsachse verschiebbar und einstellbar einzusetzen, wobei sie über den ganzen Verstell-

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bereich ihre wirksame, senkrecht zum Treibgasstrom vorgesehene Ausgangslage beibehalten.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß die Flamme bzw. der Flammenkern in seiner von vornherein als optimal ermittelten Größe und Form beim Verschieben konstant bleibt, so daß er in seine günstigste Position eingestellt werden kann, ohne seine Struktur zu verändern. Die Flammenlänge und ihr Durchmesser kann durch einfaches Auswechseln der Flammenhalter selbst von vornherein festgelegt werden.

Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Zeichnung hervor. Sie werden in der Beschreibung hierfür näher erläutert.

In der Zeichnung ist ein Ausführangsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Teilausschnitt eines Staustrahltriebwerkes in Seitenansicht,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1,

Fig. 3 einen Flammenhalterfuß im Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1.

In der Gehäusewand 11 des Strahltriebwerkes sind besondere Führungselemente 12 eingesetzt und mit derselben fest, z. B. durch Schweißen, verbunden. Diese Führungselemente 12 weisen — in Triebwerkslängsrichtung betrachtet — eine Reihe von Gewindebohrungen 13 auf, die zur Aufnahme von Befestigungsschrauben 14 dienen. Durch sie wird der Fuß 15 des Flammenhalters 16 in einer im Führungselement 12 vorgesehenen Schwalbenschwanzführung 17 in dei jeweils erforderlichen Stellung fixiert. Hierfür sind an der Unterseite des Fußes 15 des Flammenhalters 16 Rasten 18 eingearbeitet, in denen die Spitzen der Befestigungsschrauben 14 eingreifen.

Der über die Führungen 17 nach innen ragende Teil des Flammenhalterfußes 15 ist in seinem wandungsnahen Bereich stromlinienförmig ausgebildet (Fig. 3).

Die jeweils frei bleibenden Bohrungen 13 werden ebenfalls durch Kopfschrauben 14 abgedichtet.

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Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Einbau der Flammenhalter in Strahltriebwerken, insbesondere Staustrahltriebwerken, derart, daß dieselben auswechselbar und über an der Innenwand des Triebwerkes bzw. in dessen Gehäusewand befestigte Führungselemente beweglich angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Flammenhalter (15, 16) in den Führungselementen (12) parallel oder annähernd parallel zur Triebwerkslängsachse verschiebbar und einstellbar eingesetzt sind, wobei sie über den ganzen Verstellbereich ihre wirksame, senkrecht zum Treibgasstrom vorgesehene Ausgangslage beibehalten.

2. Einbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (12) formschlüssig ausgebildete Führungen (17), wie Schwalbenschwanzführungen, für den Flammenhalterfuß (15) aufweisen.

3. Einbau nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (12) — in Triebwerkslängsachse gesehen — mit einer Reihe von Fixierstellen, z. B. mit Gewindebohrungen (13), für den Flammenhalterfuß (15) versehen sind, in welche Befestigungsschrauben (14) angeordnet sind.

4. Einbau nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Flammenhalterfußes (15) Rasten (18) eingearbeitet sind, in denen die Spitzen der Befestigungsschrauben (14) eingreifen.

5. Einbau nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente (12) flach ausgeführt und ihre nach innen und nach außen zeigenden Flächen stromlinienförmig gestaltet sind.

6. Einbau nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auch der über die Führungen (17) herausragende Teil des Flammenhalterfußes (15) in seinem wandungsnahen Bereich stromlinienförmig ausgebildet ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1059 720;
schweizerische Patentschrift Nr. 321266;
französische Patentschrift Nr. 1075 063;
USA.-Patentschrift Nr. 2572723.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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