DE112022002885T5

DE112022002885T5 - Gasturbinenbrennkammer

Info

Publication number: DE112022002885T5
Application number: DE112022002885.8T
Authority: DE
Inventors: Hiromu Kamiya; Yoshichika Sato; Atsushi Horikawa
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd; Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2021-05-31
Filing date: 2022-05-31
Publication date: 2024-03-28
Also published as: WO2022255334A1; JPWO2022255334A1; CN117295912A

Abstract

Eine Gasturbinenbrennkammer umfasst: einen rohrförmigen Körper, der eine Brennkammer definiert, einen Luftdurchlass, durch den der Brennkammer Luft zugeführt wird; und einen Resonator mit einer Öffnung, die zum Luftdurchlass hin offen ist. Der Luftdurchlass umfasst: einen stromaufwärts gelegenen Bereich, der sich entlang einer äußeren Umfangsfläche des rohrförmigen Körpers erstreckt; einen stromabwärts gelegenen Bereich, der sich entlang einer inneren Umfangsfläche des rohrförmigen Körpers erstreckt und an einer ersten Seite der Brennkammer in der axialen Richtung angeordnet ist; und einen Richtungsänderungsbereich, der den stromaufwärts gelegenen Bereich mit dem stromabwärts gelegenen Bereich in einer radialen Richtung des rohrförmigen Körpers verbindet und an den stromaufwärts gelegenen Bereich angrenzt, so dass sich eine Fläche eines Abschnitts des Luftdurchlasses, der orthogonal zu der axialen Richtung ist, an einer Position zwischen dem stromaufwärts gelegenen Bereich und dem Richtungsänderungsbereich ändert. Die Öffnung ist zu einem Raum des Luftkanals hin offen, der sich stromabwärts des stromaufwärts gelegenen Bereichs befindet.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Brennkammer bzw. einen Brenner eines Gasturbinentriebwerks.
Hintergrund Kunst
Eine Gasturbinenbrennkammer, auf der ein Resonator zur Reduzierung der durch die Verbrennung erzeugten Schwingungen angebracht ist, ist bekannt. In PTL 1 ist der Resonator an einer Verbrennungseinlage angebracht, die eine Brennkammer definiert, und eine Resonanzkammer des Resonators ist zur Brennkammer hin offen. In PTL 2 ist der Resonator an einer Strömungshülse angebracht, die sich an einer radial äußeren Seite der die Brennkammer begrenzenden Verbrennungseinlage befindet, und die Resonanzkammer des Resonators ist zu einem von der Strömungshülse begrenzten Luftdurchlass hin offen.
Zitierliste
Patentliteratur

PTL 1: Japanische offene Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2018-159533
PTL 2: Japanische offengelegte Patentanmeldung Veröffentlichung Nr. 2013-234833

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Gemäß der Konfiguration von PTL 1 wird die Wärme der Brennkammer direkt auf die Resonanzkammer übertragen, und der Resonator wird hoch erhitzt. Wenn der Resonator speziell gekühlt wird und die Verbrennungstemperatur um eine Temperatur erhöht wird, die der Kühlung des Resonators entspricht, können die NOx-Werte steigen. Bei der Konfiguration von PTL 2 wird die vom Brennraum auf den Resonator übertragene Wärme reduziert, aber es gibt noch Raum für Verbesserungen in Bezug auf die Reduzierung von Vibrationen.
Lösung des Problems
Eine Gasturbinenbrennkammer gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: einen rohrförmigen Körper, der eine Brennkammer definiert, sich von einer ersten Seite zu einer zweiten Seite in einer axialen Richtung erstreckt und eine Auslassöffnung definiert, die sich an der zweiten Seite in der axialen Richtung befindet; einen Luftdurchlass, durch den der Brennkammer Luft zugeführt wird; und mindestens einen Resonator, der mindestens eine Öffnung umfasst, die zu dem Luftdurchlass hin offen ist. Der Luftdurchlass umfasst: einen stromaufwärts gelegenen Bereich, der sich entlang einer äußeren Umfangsfläche des röhrenförmigen Körpers erstreckt; einen stromabwärts gelegenen Bereich, der sich entlang einer inneren Umfangsfläche des röhrenförmigen Körpers erstreckt, an der ersten Seite der Brennkammer in der axialen Richtung angeordnet ist und mit der Brennkammer in Verbindung steht; und einen Richtungsänderungsbereich, der den stromaufwärts gelegenen Bereich mit dem stromabwärts gelegenen Bereich in einer radialen Richtung des röhrenförmigen Körpers verbindet und an den stromaufwärts gelegenen Bereich angrenzt, so dass sich eine Fläche eines Abschnitts des Luftdurchgangs, der orthogonal zu der axialen Richtung ist, an einer Position zwischen dem stromaufwärts gelegenen Bereich und dem Richtungsänderungsbereich ändert. Die Öffnung ist zu einem Raum des Luftkanals hin offen, der sich stromabwärts des stromaufwärts gelegenen Bereichs befindet.
Eine Gasturbinenbrennkammer gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung umfasst: einen rohrförmigen Körper, der eine Brennkammer definiert, sich von einer ersten Seite zu einer zweiten Seite in einer axialen Richtung erstreckt und eine Auslassöffnung definiert, die sich an der zweiten Seite in der axialen Richtung befindet; und einen Luftkanal, durch den der Brennkammer Luft zugeführt wird. Der Luftdurchlass umfasst: einen stromaufwärts gelegenen Bereich, der sich entlang einer äußeren Umfangsfläche des rohrförmigen Körpers erstreckt; einen stromabwärts gelegenen Bereich, der sich entlang einer inneren Umfangsfläche des rohrförmigen Körpers erstreckt, an der ersten Seite der Brennkammer in der axialen Richtung angeordnet ist und mit der Brennkammer in Verbindung steht; und einen Richtungsänderungsbereich, der den stromaufwärts gelegenen Bereich mit dem stromabwärts gelegenen Bereich in einer radialen Richtung des rohrförmigen Körpers verbindet. Der rohrförmige Körper enthält ein Leckloch, das den stromabwärtigen Bereich mit dem stromaufwärtigen Bereich ohne den Richtungsänderungsbereich verbindet.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist eine spezielle Kühlstruktur nicht erforderlich, und die durch die Verbrennung erzeugten Vibrationen können wirksam reduziert werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 ist eine schematische Darstellung eines Gasturbinentriebwerks.
2 ist eine perspektivische Schnittansicht einer Brennkammer der Ausführungsform 1.
3 ist eine Schnittdarstellung der in 2 gezeigten Verbrennungsanlage.
4 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Ausbreitung niederfrequenter Druckwellen in der in 3 dargestellten Brennkammer.
5 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Ausbreitung von Hochfrequenz-Druckwellen in der in 3 dargestellten Brennkammer.
6 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Unterschieds zwischen den Ausbreitungswegen der Druckwellen in einem in 3 dargestellten Richtungsänderungsbereich.
7A ist eine perspektivische Ansicht, die ein modifiziertes Beispiel eines in 3 dargestellten Resonators zeigt. 7B ist eine Schnittansicht entlang der Linie VIIB-VIIB von 7A. 7C ist eine Schnittansicht entlang der Linie VIIC-VIIC von 7A.
8A ist eine Hauptkomponentenschnittansicht, die ein erstes modifiziertes Beispiel der in 3 dargestellten Brennkammer zeigt. 8B ist eine Hauptkomponentenschnittansicht, die ein zweites modifiziertes Beispiel der in 3 dargestellten Brennkammer zeigt. 8C ist eine Hauptkomponenten-Schnittansicht, die ein drittes modifiziertes Beispiel der in 3 dargestellten Brennkammer zeigt.
9 ist eine Hauptkomponenten-Schnittansicht der Brennkammer von Ausführungsform 2.
10A ist eine perspektivische Ansicht, die ein modifiziertes Beispiel des in 9 dargestellten Resonators zeigt. 10B ist eine Schnittansicht entlang der Linie XB-XB von 10A.
11A ist eine Hauptkomponentenschnittansicht, die ein erstes modifiziertes Beispiel der in 9 dargestellten Brennkammer zeigt. 11B ist eine Hauptkomponentenschnittansicht, die ein zweites modifiziertes Beispiel der in 9 dargestellten Brennkammer zeigt.
12 ist eine Hauptkomponenten-Schnittansicht der Brennkammer von Ausführungsform 3.
13A bis 13C sind schematische Darstellungen, die Variationen eines Luftkanals der Brennkammer zeigen.
14 ist eine Hauptkomponenten-Schnittansicht der Brennkammer von Ausführungsform 4.
15 ist eine Hauptkomponenten-Schnittansicht der Brennkammer von Ausführungsform 5.

Beschreibung der Ausführungsformen
Nachfolgend werden die Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine schematische Darstellung eines Gasturbinentriebwerks 1. Wie in 1 dargestellt, umfasst die das Gasturbinentriebwerk bzw. die Gasturbinenmaschine 1 (im Folgenden als Gasturbine bezeichnet) eine rotierende Welle 2, einen Verdichter bzw. Kompressor 3, eine Brennkammer 4 und eine Turbine 5. In der Gasturbine 1 wird die vom Verdichter 3 gelieferte komprimierte Luft in die Brennkammer 4 eingeleitet. In der Brennkammer 4 wird ein Brennstoff-Luft-Gemisch verbrannt, bei dem es sich um ein Gemisch aus einem von einer Brennstoffzufuhrleitung zugeführten Brennstoff und der vom Verdichter 3 zugeführten Druckluft handelt. Die Turbine 5 wird durch das aus der Brennkammer 4 austretende Verbrennungsgas mit hoher Temperatur und hohem Druck angetrieben. Die Turbine 5 ist über die rotierende Welle 2 mechanisch mit einer Last 6 (z. B. einem Stromgenerator) und dem Verdichter 3 verbunden.
Ausführungsform 1
2 ist eine perspektivische Schnittansicht der Brennkammer 4 von Ausführungsform 1. 3 ist eine Schnittansicht der in 2 dargestellten Brennkammer 4. In der folgenden Beschreibung wird eine Richtung, in der sich eine Achse C eines Gehäuses 11 und eines rohrförmigen Körpers 12 erstreckt, als „axiale Richtung X“ bezeichnet. In der axialen Richtung X wird eine Seite des rohrförmigen Körpers 12, die einer Seite gegenüberliegt, an der sich eine Auslassöffnung 32 befindet, als „erste Seite“ bezeichnet, und die Seite, an der sich die Auslassöffnung 32 befindet, wird als „zweite Seite“ bezeichnet. Eine Richtung, die orthogonal zur axialen Richtung X verläuft, wird als „radiale Richtung Y“ bezeichnet. Eine Richtung, die sich in Umfangsrichtung um die Achse C erstreckt, wird als „Umfangsrichtung Z“ bezeichnet.
Die Brennkammer 4 (auch Gasturbinenbrennkammer genannt) ist zum Beispiel eine der schalenförmigen Brennkammern, die ringförmig um die rotierende Welle 2 der Gasturbine 1 angeordnet sind (siehe 2). Die Brennkammer 4 ist nicht darauf beschränkt und kann auch für eine Gasturbine mit nur einer Brennkammer verwendet werden. Wie in den 2 und 3 dargestellt, umfasst die Brennkammer 4 das Gehäuse 11, den rohrförmigen Körper 12, eine Brennstoffeinspritzdüse 13, einen Zünder 14, eine Brennstoffzufuhrstruktur 15, einen Luftkanal 16, eine Richtplatte 17 und einen Resonator 18.
Das Gehäuse 11 umfasst ein rohrförmiges Gehäuse 21 und eine Endplatte 22. Das rohrförmige Gehäuse 21 hat eine rohrförmige Form und erstreckt sich von der ersten Seite (linke Seite in 3) zur zweiten Seite (rechte Seite in 3) in der axialen Richtung X. Das rohrförmige Gehäuse 21 umfasst einen Lufteinlass 30, der an der zweiten Seite offen ist, um Luft A aus dem Kompressor 3 (siehe 1) aufzunehmen. Die Endplatte 22 befindet sich an der ersten Seite des rohrförmigen Körpers 12 in der axialen Richtung X und weist eine Innenfläche auf, die dem unten beschriebenen Luftdurchlass 16 zugewandt ist. Die Endplatte 22 verschließt eine Öffnung des rohrförmigen Gehäuses 21, die sich an der ersten Seite befindet. Die Endplatte 22 ist mit einem Befestigungselement an einem Endabschnitt des rohrförmigen Gehäuses 21 befestigt, der sich an der ersten Seite befindet.
Der rohrförmige Körper 12 ist in dem Gehäuse 11 untergebracht. Die Achse C des rohrförmigen Körpers 12 fällt mit der Achse des Gehäuses 11 zusammen. Der rohrförmige Körper 12 umfasst eine Verbrennungseinlage bzw. -auskleidung 23 als erste Auskleidung und eine Stützeinlage bzw. -auskleidung 24 als zweite Auskleidung. Die Verbrennungsauskleidung 23 begrenzt in ihrem Inneren eine Brennkammer 31. Die Auslassöffnung 32 der Verbrennungsauskleidung 23 ist zur zweiten Seite hin offen. Die Stützauskleidung 24 befindet sich an der ersten Seite der Verbrennungsauskleidung 23 und ist koaxial zur Verbrennungsauskleidung 23 angeordnet. Die Stützauskleidung 24 definiert an ihrer Innenseite in der radialen Richtung Y eine Luftkammer 33. Die Wärmebeständigkeit eines Materials (z. B. einer Kobalt- oder Nickellegierung) der Verbrennungsauskleidung 23 ist höher als die Wärmebeständigkeit eines Materials (z. B. Edelstahl) der Stützauskleidung 24. Der rohrförmige Körper 12 kann nur die Verbrennungsauskleidung 23 enthalten, und die Stützauskleidung 24 kann weggelassen werden.
Die Kraftstoffeinspritzdüse 13 ist in dem rohrförmigen Körper 12 untergebracht. Die Kraftstoffeinspritzdüse 13 umfasst eine Kraftstoffeinspritzöffnung 13a, die zum Brennraum 31 hin offen ist. Die Kraftstoffeinspritzöffnung 13a spritzt Kraftstoff F, der von der unten beschriebenen Kraftstoffversorgungsstruktur 15 zugeführt wird, zusammen mit der von der Luftkammer 33 zugeführten Luft A in den Brennraum 31 ein. Die Kraftstoffeinspritzdüse 13 befindet sich an der ersten Seite des Brennraums 31 in der axialen Richtung X. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Kraftstoffeinspritzdüse 13 beispielsweise so angeordnet, dass sie einer Grenze zwischen der Verbrennungsauskleidung 23 und der Stützauskleidung 24 entspricht und den Brennraum 31 und die Luftkammer 33 trennt.
Der Brennstoff F ist ein gasförmiger Brennstoff, wie ein kohlenstoffhaltiges Gas (Erdgas oder Propangas) oder ein wasserstoffhaltiges Gas (Wasserstoffgas), kann aber auch ein flüssiger Brennstoff sein. Außerdem können der Brennstoff F und die Luft A im Voraus miteinander vermischt und als Brennstoff-Luft-Gemisch in den Brennraum 31 eingespritzt oder im Brennraum 31 miteinander vermischt werden.
Der Zünder 14 durchdringt das rohrförmige Gehäuse 21 und die Verbrennungseinlage 23 in radialer Richtung Y, und ein Zündabschnitt 14a des Zünders 14 ist dem Brennraum 31 ausgesetzt. Beim Starten der Brennkammer 4 wird das von der Kraftstoffeinspritzdüse 13 in die Brennkammer 31 eingespritzte Kraftstoff-Luft-Gemisch durch den Zünder 14 gezündet, wodurch eine Flamme in der Brennkammer 31 entsteht. Ein in der Brennkammer 31 erzeugtes Hochtemperatur- und Hochdruckverbrennungsgas G wird durch die Auslassöffnung 32 abgeleitet.
Die Kraftstoffversorgungsstruktur 15 kann den Kraftstoff F, der von einer außerhalb des Gehäuses 11 befindlichen Kraftstoffversorgungsleitung zugeführt wird, dem Kraftstoffeinspritzventil 13 zuführen. Die Konfiguration der Kraftstoffversorgungsstruktur 15 ist nicht besonders begrenzt bzw. beschränkt. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Kraftstoffversorgungsstruktur 15 beispielsweise eine Hauptleitung 25 und von der Hauptleitung 25 ausgehende Zweigleitungen 26 und 27.
Das Hauptrohr 25 durchdringt die Endplatte 22 auf der Achse C des rohrförmigen Körpers 12 und erstreckt sich in der axialen Richtung X. Ein Endabschnitt des Hauptrohres 25 befindet sich in der Luftkammer 33, und der andere Endabschnitt des Hauptrohres 25 befindet sich außerhalb des Gehäuses 11. Das Hauptrohr 25 weist eine Mehrrohrstruktur auf, in der zylindrische Rohre koaxial angeordnet sind. Die Kraftstoffzufuhrkanäle 25a und 25b mit kreisförmigen Rohren befinden sich koaxial innerhalb des Hauptrohrs 25. Die Abzweigleitungen 26 und 27 verbinden die Hauptleitung 25 mit der Kraftstoffeinspritzdüse 13. Eine Innenseite des Abzweigrohrs 26 steht mit einem Kraftstoffzufuhrkanal 25a in Verbindung, und eine Innenseite des Abzweigrohrs 27 steht mit einem Kraftstoffzufuhrkanal 25b in Verbindung.
Jedes der Abzweigrohre 26 und 27 umfasst: einen Abschnitt, der in der radialen Richtung Y vom Hauptrohr 25 nach außen ragt, und einen Abschnitt, der sich in der axialen Richtung X zur Kraftstoffeinspritzdüse 13 erstreckt. Eine Position, an der das Abzweigrohr 26 mit der Kraftstoffeinspritzdüse 13 in der radialen Richtung Y verbunden ist, und eine Position, an der das Abzweigrohr 27 mit der Kraftstoffeinspritzdüse 13 in der radialen Richtung Y verbunden ist, sind voneinander verschieden. Die Durchflussmengen des Kraftstoffs F, die den jeweiligen Abschnitten der Kraftstoffeinspritzdüse 13 zugeführt werden, können unabhängig voneinander durch Einstellen der Öffnungsgrade von Durchflussregelventilen gesteuert werden, mit denen die Durchflussmengen der Kraftstoffzufuhrkanäle 25a und 25b eingestellt werden können.
Der Luftkanal 16 führt die vom Kompressor 3 (siehe 1) gelieferte LuftAin die Brennkammer 31. Der Luftkanal 16 hat eine derartige Umkehrströmungsform, dass er sich vom Lufteinlass 30 als Ausgangspunkt zur ersten Seite in der axialen Richtung X erstreckt und zur zweiten Seite in der axialen Richtung X zurückkehrt.
Der Luftdurchlass 16 umfasst einen Lufteinlasskanal 34, der ein Spalt zwischen einer inneren Umfangsfläche des Gehäuses 11 und einer äußeren Umfangsfläche des rohrförmigen Körpers 12 ist. Die vom Kompressor 3 (siehe 1) komprimierte Luft A wird durch den Lufteinlass 30 in den Lufteinführungskanal 34 eingeleitet, und der Lufteinführungskanal 34 leitet die Luft A in eine Richtung, die einer Strömungsrichtung des Verbrennungsgases G in der Brennkammer 31 entgegengesetzt ist. Es kann eine Axialströmungsgasturbine verwendet werden, bei der die Strömungsrichtung der Luft A und die Strömungsrichtung des Verbrennungsgases G identisch sind.
Ein Teil der Stützauskleidung 24, der sich auf der ersten Seite befindet, umfasst Lufteinlassöffnungen 35, die in der Umfangsrichtung Z aufgereiht sind. Eine Lufteinlassöffnung der Stützauskleidung 24 kann jedoch eine so große Öffnung sein, dass sie die Lufteinlassöffnungen 35 umfasst. Die Lufteinlassöffnungen 35 stellen die Verbindung zwischen dem Lufteinlasskanal 34 und der Luftkammer 33 her. Die Luft A, die durch den Lufteinlasskanal 34 geströmt ist, strömt durch die Lufteinlassöffnungen 35 und wird zur Luftkammer 33 geleitet, die sich an der Innenseite der Stützauskleidung 24 in der radialen Richtung Y befindet. Die Luft A, die zur Luftkammer 33 geleitet wurde, strömt zur Kraftstoffeinspritzvorrichtung 13 und wird mit dem Kraftstoff F in der Kraftstoffeinspritzvorrichtung 13 vermischt.
Die Richtplatte 17 ist in der Stützauskleidung 24 orthogonal zur Achse C angeordnet. Die Richtplatte 17 befindet sich auf der zweiten Seite der Lufteinlassöffnungen 35 in der axialen Richtung X. Ein äußerer Umfangsabschnitt der Richtplatte 17 ist an der Stützauskleidung 24 befestigt. Ein innerer Umfangsabschnitt der Richtplatte 17 ist über eine rohrförmige Halterung, die außen am Hauptrohr 25 angebracht ist, an der Endplatte 22 befestigt. Die Richtplatte 17 enthält Richtlöcher 17a. Die Richtplatte 17 unterteilt die Luftkammer 33 in zwei in axialer Richtung X ausgerichtete Räume. Genauer gesagt unterteilt die Richtplatte 17 die Luftkammer 33 in einen Vorrichtraum 33a und einen Nachrichtraum 33b.
Der Vorrichtraum 33a ist ein Raum, der sich auf der ersten Seite der Luftkammer 33 befindet und an die Lufteinlassöffnungen 35 angrenzt. Der Raum 33b zum Nachrichten bzw. Nach-Richtraum ist ein Raum, der sich auf der zweiten Seite der Luftkammer 33 befindet und an die Kraftstoffeinspritzdüse 13 angrenzt. Die Richtplatte 17 befindet sich an der zweiten Seite der Lufteinlassöffnungen 35 in axialer Richtung X. Die Richtplatte 17 richtet die von den Lufteinlassöffnungen 35 in die Luftkammer 33 eingeleitete Luft A auf, um eine gleichmäßige Strömung zur Brennkammer 31 zu erzeugen. Die Richtplatte 17 kann auch weggelassen werden.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Luftkanal 16 durch den Lufteinlasskanal 34, die Lufteinlassöffnungen 35 und die Luftkammer 33 gebildet. Der Luftkanal 16 kann in einen stromaufwärtigen Bereich R1, einen Richtungsänderungsbereich R2 und einen stromabwärtigen Bereich R3 unterteilt werden.
Der stromaufwärts gelegene Bereich R1 befindet sich zwischen dem Lufteinlass 30 und den Lufteinlassöffnungen 35 in der axialen Richtung X und entlang der äußeren Umfangsfläche des rohrförmigen Körpers 12. Der stromaufwärts gelegene Bereich R1 ist Teil des Lufteinlasskanals 34. Der stromabwärts gelegene Bereich R3 befindet sich zwischen den Lufteinlassöffnungen 35 und der Kraftstoffeinspritzdüse 13 in der axialen Richtung X und entlang einer inneren Umfangsfläche des rohrförmigen Körpers 12. Der stromabwärts gelegene Bereich R3 ist Teil der Luftkammer 33. Der Richtungsänderungsbereich R2 verbindet den stromaufwärts gelegenen Bereich R1 mit dem stromabwärts gelegenen Bereich R3.
Der Richtungsänderungsbereich R2 grenzt an den stromaufwärts gelegenen Bereich R1, so dass sich die Fläche eines Abschnitts des Luftkanals 16, der orthogonal zur axialen Richtung X ist, an einer Position zwischen dem stromaufwärts gelegenen Bereich R1 und dem Richtungsänderungsbereich R2 ändert. Eine virtuelle Begrenzungsebene M zwischen dem stromaufwärtigen Bereich R1 und dem Richtungsänderungsbereich R2 ist eine virtuelle Ebene, die durch die Enden E der Lufteinlassöffnungen 35, die sich auf der zweiten Seite in der axialen Richtung X befinden, verläuft und orthogonal zur axialen Richtung X ist. Genauer gesagt ist die virtuelle Begrenzungsebene M eine virtuelle Ebene, die: durch ein Ende E, das sich an der zweiten Seite in der axialen Richtung X befindet, eines Abschnitts des Luftkanals 16 verläuft, der sich in der radialen Richtung Y erstreckt, um den stromaufwärtigen Bereich R1 mit dem stromabwärtigen Bereich R3 zu verbinden; orthogonal zur axialen Richtung X ist; und sich außerhalb des Endes E in der radialen Richtung Y befindet.
Eine virtuelle Begrenzungsebene N zwischen dem Richtungsänderungsbereich R2 und dem stromabwärtigen Bereich R3 ist ebenfalls eine virtuelle Ebene, die durch die Enden E der Lufteinlassöffnungen 35 verläuft und orthogonal zur axialen Richtung X ist. Genauer gesagt ist die virtuelle Begrenzungsebene N eine virtuelle Ebene, die: durch das Ende E, das sich an der zweiten Seite in der axialen Richtung X befindet, des Abschnitts des Luftkanals 16 verläuft, der sich in der radialen Richtung Y erstreckt, um den stromaufwärts gelegenen Bereich R1 mit dem stromabwärts gelegenen Bereich R3 zu verbinden; orthogonal zur axialen Richtung X ist; und sich innerhalb des Endes E in der radialen Richtung Y befindet. Die Richtplatte 17 befindet sich in dem stromabwärts gelegenen Bereich R3.
Der Resonator 18 (erster Resonator) umfasst Öffnungen 41, Drosseln 42 und eine Resonanzkammer 43. Die Öffnungen 41 sind offen, so dass sie einem Raum (dem Richtungsänderungsbereich R2 oder dem stromabwärts gelegenen Bereich R3) des Luftkanals 16 zugewandt sind, der sich stromabwärts der virtuellen Grenzebene M befindet. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Öffnungen 41 direkt dem stromabwärts gelegenen Bereich R3 zugewandt und in Richtung des stromabwärts gelegenen Bereichs R3 an einer inneren Umfangsfläche der Stützauskleidung 24 offen. Die Öffnungen 41 sind durchgehend mit dem stromabwärts gelegenen Bereich R3 verbunden. Der Resonator 18 nutzt einen Teil der Stützauskleidung 24. Die Drosseln 42 sind Durchgänge, die die Öffnungen 41 mit dem Resonanzraum 43 verbinden. Die Resonanzkammer 43 ist ein Raum, der größer ist als die Drosseln 42. Die Flächen der Öffnungen 41, die Längen der Drosseln 42 und das Volumen des Resonanzraums 43 werden in Abhängigkeit von der zu dämpfenden Frequenz festgelegt. Der Stützkörper 24 kann in radialer Richtung Y nach außen vorstehen, und der Resonator 18 kann sich innerhalb dieses in radialer Richtung Y vorstehenden Teils befinden. In diesem Fall befindet sich zwischen dem stromabwärts gelegenen Bereich R3 und dem Resonanzraum 43 eine Platte mit den Öffnungen 41 und den Drosseln 42. Genauer gesagt nutzt die innere Umfangsfläche der Stützauskleidung 24 eine Oberfläche der Platte des Resonators 18, die sich in der radialen Richtung Y innen befindet.
Die Öffnungen 41 des Resonators 18 sind in Richtung des Luftkanals 16 geöffnet, der sich stromaufwärts der Brennkammer 31 befindet. Daher ist die Temperatur im Inneren des Resonators 18 niedriger, als wenn die Öffnungen 41 zur Brennkammer hin offen sind. Daher muss der Resonator 18 nicht speziell gekühlt werden. Eine spezielle Kühlstruktur ist daher nicht erforderlich. Darüber hinaus muss die Verbrennungstemperatur nicht um eine Temperatur erhöht werden, die der Kühlung des Resonators 18 entspricht. Auf diese Weise kann ein Anstieg der NOx-Emissionen verhindert werden.
Die Fläche des Abschnitts des Luftkanals 16, der orthogonal zur axialen Richtung X verläuft, ändert sich an der Grenze (virtuelle Grenzfläche M) zwischen dem stromaufwärts gelegenen Bereich R1 und dem Richtungsänderungsbereich R2. Druckwellen, die in der Luft übertragen werden, so dass sie sich im Luftkanal 16 von der Brennkammer 31 aufgrund von Verbrennungsvibrationen zurückbewegen, werden an einer stromabwärtigen Seite der virtuellen Grenzfläche M teilweise reflektiert oder ausgelöscht. Wenn die Druckänderung in der Brennkammer 4 vereinfacht wird und die Aufmerksamkeit auf die Übertragung der in der Brennkammer 31 erzeugten Druckwellen gerichtet ist, bewirkt diese Reflexionswirkung eine solche Tendenz, dass der Schalldruck in einem Raum des Luftkanals 16, der sich stromabwärts des stromaufwärtigen Bereichs R1 befindet, höher ist als der Schalldruck im stromaufwärtigen Bereich R1. Wenn die Öffnungen 41 in Richtung des Raums des Luftkanals 16 geöffnet sind, der sich stromabwärts des stromaufwärts gelegenen Bereichs R1 befindet, können daher die Druckwellen, die in der Luft von der Brennkammer 31 auf den Luftkanal 16 übertragen werden, wirksam absorbiert werden, und die durch die Verbrennung erzeugte Vibration kann reduziert werden.
4 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Ausbreitung von niederfrequenten Druckwellen in der in 3 dargestellten Brennkammer 4. Unter Bezugnahme auf 4 wird im Folgenden die Druckwelle beschrieben, deren Frequenz relativ niedrig ist, d. h. die Druckwelle, deren Wellenlänge im Verhältnis zur Größe des Ausbreitungsraums als lang angesehen werden kann. In diesem Fall bewegt sich eine Druckwelle P1, die sich im Luftkanal 16 von der Brennkammer 31 aus rückwärts bewegt, in der axialen Richtung X zur ersten Seite und wird von einer Wandfläche des Richtungsänderungsbereichs R2 an der ersten Seite in der axialen Richtung X reflektiert, und ihre reflektierte Welle P2 bewegt sich in der axialen Richtung X zur zweiten Seite. Die reflektierte Welle P2 wird in Komponenten aufgeteilt, die von den Enden E der Lufteinlassöffnungen 35 reflektiert werden, und in die anderen Komponenten. Die von der Wandoberfläche reflektierten Komponenten verbleiben im Richtungsänderungsbereich R2. Die Komponenten, die nicht von den Enden E reflektiert werden, werden in Komponenten aufgeteilt, die sich im stromaufwärtigen Bereich R1 bewegen, und in Komponenten, die im Richtungsänderungsbereich R2 und im stromabwärtigen Bereich R3 verbleiben. Daher ist die Druckwelle, die sich im stromaufwärts gelegenen Bereich R1 ausbreitet, kleiner als die Druckwelle in dem Raum, der sich stromabwärts der virtuellen Grenzfläche M befindet. Genauer gesagt ist der Schalldruck im Richtungsänderungsbereich R2 und im stromabwärts gelegenen Bereich R3 größer als der Schalldruck im stromaufwärts gelegenen Bereich R1. Wenn die Öffnungen 41 in Richtung des Raums des Luftkanals 16 geöffnet sind, der sich stromabwärts des stromaufwärts gelegenen Bereichs R1 befindet, können daher die Druckwellen, die in der Luft von der Brennkammer 31 zum Luftkanal 16 übertragen werden, wirksam absorbiert werden.
5 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Ausbreitung von hochfrequenten Druckwellen in der in 3 dargestellten Brennkammer 4. Unter Bezugnahme auf 5 wird im Folgenden die Druckwelle beschrieben, deren Frequenz relativ hoch ist, d. h. die Druckwelle, deren Wellenlänge im Verhältnis zur Größe des Ausbreitungsraums als kurz angesehen werden kann. In diesem Fall wird die Druckwelle, die sich im Luftkanal 16 von der Brennkammer 31 aus rückwärts bewegt, in Komponenten P3, die von der Wandoberfläche des Richtungsänderungsbereichs R2 reflektiert werden, und Komponenten P4, die sich entlang einer Durchgangsachse des Richtungsänderungsbereichs R2 drehen und in den stromaufwärts gelegenen Bereich R1 übertragen werden, aufgeteilt. Die Komponenten P3 der Druckwelle, die von der Wandfläche des Richtungsänderungsbereichs R2 reflektiert werden, verbleiben im Richtungsänderungsbereich R2 und im stromabwärtigen Bereich R3 (einige der Komponenten P3 können in den stromaufwärtigen Bereich R1 übertragen werden). Daher ist der Schalldruck im Richtungsänderungsbereich R2 und im stromabwärtigen Bereich R3 größer als der Schalldruck im stromaufwärtigen Bereich R1. Wenn die Öffnungen 41 in Richtung des Raums des Luftkanals 16 geöffnet sind, der sich stromabwärts des stromaufwärts gelegenen Bereichs R1 befindet, können die Druckwellen, die in der Luft von der Brennkammer 31 auf den Luftkanal 16 übertragen werden, wirksam absorbiert werden.
6 ist ein Diagramm zur Erläuterung eines Unterschieds zwischen den Ausbreitungswegen der Druckwellen in dem in 3 dargestellten Richtungsänderungsbereich R2. Wie in 6 gezeigt, wird bei der Ausbreitung der Druckwelle in einem gekrümmten Durchgang des Richtungsänderungsbereichs R2 eine Differenz zwischen einem inneren Umfangsweg P5 und einem äußeren Umfangsweg P6 in dem gekrümmten Durchgang erzeugt. Es besteht eine Differenz zwischen der Phase der Druckwelle, die durch den inneren Umfangsweg P5 läuft, und der Phase der Druckwelle, die durch den äußeren Umfangsweg P6 läuft. An der virtuellen Grenzfläche M heben sich die Druckwellen teilweise durch Interferenz auf, wobei sich die Druckwellen, deren Phasen unterschiedlich sind, überlagern. Daher ist der Schalldruck im Richtungsänderungsbereich R2 und im stromabwärtigen Bereich R3 größer als der Schalldruck im stromaufwärtigen Bereich R1. Wenn die Öffnungen 41 in Richtung des Raums des Luftkanals 16 geöffnet sind, der sich stromabwärts des stromaufwärts gelegenen Bereichs R1 befindet, können die Druckwellen, die in der Luft von der Brennkammer 31 zum Luftkanal 16 übertragen werden, wirksam absorbiert werden.
Konkret sind die Öffnungen 41 des Resonators 18 dem stromabwärtigen Bereich R3 zugewandt und zum stromabwärtigen Bereich R3 hin offen. Auch an der virtuellen Grenzebene N zwischen dem Richtungsänderungsbereich R2 und dem stromabwärtigen Bereich R3 ändert sich die Fläche des zur Achsrichtung X orthogonalen Durchgangsabschnitts des Luftkanals 16. Der stromabwärtige Bereich R3 liegt näher an der Brennkammer 31 als der Richtungsänderungsbereich R2. Wenn die Öffnungen 41 des Resonators 18 in Richtung des stromabwärts gelegenen Bereichs R3 geöffnet sind, können die Druckwellen daher noch effektiver absorbiert werden.
Konkret sind die Öffnungen 41 des Resonators 18 dem Nachrichtraum 33b zugewandt und zum Nachrichtraum 33b hin offen. Die Fläche des Durchgangsabschnitts des Luftkanals 16, die orthogonal zur axialen Richtung X ist, ändert sich auch an den Richtlöchern 17a der Richtplatte 17, und eine teilweise Reflexion der Druckwellen tritt an der Richtplatte 17 auf. Wenn die Öffnungen 41 des Resonators 18 in Richtung des Nachrichtraums 33b geöffnet sind, können die Druckwellen daher weiter effektiv absorbiert werden.
Da der Resonator 18 zum Luftkanal 16 hin offen ist, durch den nur Luft strömt, handelt es sich bei dem in den Resonator 18 eingeleiteten Gas nicht um ein kraftstoffhaltiges Gas, wie etwa ein Kraftstoff-Luft-Gemisch. Der Kraftstoffanteil des Kraftstoff-Luft-Gemischs ändert sich in Abhängigkeit von der Motorleistung, und die Schallgeschwindigkeit wird entsprechend dieser Änderung geändert. Daher ist es im Hinblick auf das Kraftstoff-Luft-Gemisch schwierig, eine Resonanzfrequenz zu bestimmen bzw. bereitzustellen. Da der Resonator 18 zum Luftkanal 16 hin offen ist, lässt sich dieses Problem vermeiden. Das Kraftstoff-Luft-Gemisch aus Luft und Kraftstoff kann durch den Luftkanal 16 strömen.
Der Resonator 18 ist in dem Gehäuse 11 untergebracht und befindet sich an der Stützauskleidung 24. Der Resonator 18 umfasst beispielsweise einen Resonator-Hauptkörper 50, der an einer äußeren Umfangsfläche der Stützauskleidung 24 angebracht ist. Der Resonator 18 wird durch den Resonator-Hauptkörper 50 und einen Teil der Stütz- bzw. Trägerauskleidung 24 gebildet. Der Resonator-Hauptkörper 50 ist ein zylindrisches Hohlelement. Die Drosseln 42 sind Durchgangslöcher, die sich an einer inneren Umfangswand des Resonator-Hauptkörpers 50 und der Stützauskleidung 24 befinden.
Die Länge der Drossel 42 in radialer Richtung Y kann durch die Dicke der inneren Umfangswand des Resonatorhauptkörpers 50 bestimmt werden. Bei den Öffnungen 41 handelt es sich um Öffnungen der oben genannten Durchgangslöcher des Stützkörpers 24, die sich in radialer Richtung Y innen befinden. Die Öffnungen 41 sind in axialer Richtung X und in Umfangsrichtung Z aneinandergereiht. Alle Öffnungen 41 und die Drosseln 42 stehen mit einem Resonanzraum 43 in Verbindung. Die vorliegende Ausführungsform ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Der Resonanzraum 43 kann in Hohlräume unterteilt sein.
Der Resonator 18 kann auf einem Teil der äußeren Umfangsfläche der Stützauskleidung 24 in Umfangsrichtung Z angeordnet sein, ohne dass er auf der gesamten äußeren Umfangsfläche der Stützauskleidung 24 in Umfangsrichtung Z angeordnet ist. In diesem Fall kann ein Spalt zwischen einer inneren Umfangsfläche des Abdeckelements und der äußeren Umfangsfläche der Trägerauskleidung 24 als Resonanzraum 43 verwendet werden.
Der Resonator 18 ragt in Richtung auf den stromaufwärts gelegenen Bereich R1 weiter vor als ein Teil der Stützauskleidung 24, der in der axialen Richtung X an den Resonator 18 angrenzt. Genauer gesagt befindet sich eine äußere Umfangsfläche des Resonators 18 in der radialen Richtung Y außerhalb einer äußeren Umfangsfläche des Teils der Stützauskleidung 24, der in der axialen Richtung X an den Resonator 18 angrenzt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Resonator-Hauptkörper 50, der außen an der Stützauskleidung 24 angebracht ist, so angeordnet, dass er von der Stützauskleidung 24 in Richtung des stromaufwärts gelegenen Bereichs R1 vorsteht. Die innere Umfangsfläche der Stützauskleidung 24 erstreckt sich linear in der axialen Richtung X. Daher kann die Luftkammer 33 auch dann groß sein, wenn der Resonator 18 an der Stützauskleidung 24 angeordnet ist. Eine Außenfläche des Resonators 18, die dem stromaufwärts gelegenen Bereich R1 zugewandt ist, kann eine solche Stromlinienform aufweisen, dass ihr Durchmesser in axialer Richtung X zu beiden Seiten hin allmählich abnimmt.
7A ist eine perspektivische Ansicht, die ein modifiziertes Beispiel des in 3 dargestellten Resonators 18 zeigt. 7B ist eine Schnittansicht entlang der Linie VIIB-VIIB von 7A. 7C ist eine Schnittansicht entlang der Linie VIIC-VIIC von 7A. Wie in den 7A bis 7C dargestellt, kann der Resonator 18 eine Trennplatte 44 enthalten, die den Resonanzraum 43 in Hohlräume 45 unterteilt. Die Hohlräume 45 stehen mit den jeweiligen Öffnungen 41 in Verbindung.
Die Trennplatte 44 unterteilt den Resonanzraum 43 sowohl in der axialen Richtung X als auch in der Umfangsrichtung Z. Insbesondere umfasst die Trennplatte 44 Teile, die sich in der axialen Richtung X erstrecken, und Teile, die sich in der Umfangsrichtung Z erstrecken. Eine Öffnung 41 kann mit einem Hohlraum 45 verbunden sein, oder die Öffnungen 41 können mit einem Hohlraum 45 verbunden sein. In einer Entwicklungsansicht von der radialen Richtung Y aus gesehen kann die Trennplatte 44 eine solche Form haben, dass jeder Hohlraum 45 eine polygonale Form (z. B. eine viereckige Form oder eine sechseckige Form) oder eine kreisförmige Form hat.
Demnach wird selbst dann, wenn die Schalldrücke, deren Phasen einander entgegengesetzt sind, sowohl in der axialen Richtung X als auch in der Umfangsrichtung Z verteilt sind, verhindert, dass sich die Schalldrücke, deren Phasen einander entgegengesetzt sind, gegenseitig stören. Daher kann eine Verringerung des Resonanzvolumens durch die Interferenz der Schalldrücke verhindert werden, und es kann eine Resonanz mit einer bestimmten Frequenz erzeugt werden.
8A ist eine Hauptkomponenten-Schnittansicht, die ein erstes modifiziertes Beispiel der in 3 gezeigten Brennkammer 4 zeigt. Wie in 8A gezeigt, ragt in einer Brennkammer 104 des ersten modifizierten Beispiels ein Resonator 118 in Richtung des stromabwärts gelegenen Bereichs R3 weiter vor als ein Teil der Stützauskleidung 24, der in axialer Richtung X an den Resonator 18 angrenzt. Genauer gesagt befindet sich eine innere Umfangsfläche des Resonators 118 in der radialen Richtung Y innerhalb einer inneren Umfangsfläche des Abschnitts der Stützauskleidung 24, der in der axialen Richtung X an den Resonator 18 angrenzt. In der vorliegenden Ausführungsform ist ein Resonator-Hauptkörper 150, der innen in die Stützauskleidung 24 eingepasst ist, so angeordnet, dass er von der Stützauskleidung 24 in Richtung des stromabwärtigen Bereichs R3 vorsteht. So kann sich beispielsweise die äußere Umfangsfläche der Stützauskleidung 24 linear in der axialen Richtung X erstrecken. Daher kann selbst dann, wenn sich der Resonator 118 an der Stützauskleidung 24 befindet, eine Verengung des stromaufwärts gelegenen Bereichs R1 verhindert werden. Der Resonator kann sich in einer Zwischenposition zwischen der Position des in 3 dargestellten Resonators 18 und der Position des in 8A dargestellten Resonators 118 befinden.
8B ist eine Hauptkomponenten-Schnittansicht, die ein zweites modifiziertes Beispiel der in 3 gezeigten Brennkammer 4 zeigt. Wie in 8B gezeigt, ist in einer Brennkammer 204 des zweiten modifizierten Beispiels der Resonator 18 der gleiche wie in der obigen Ausführungsform, aber ein rohrförmiges Gehäuse 221 unterscheidet sich von dem in der obigen Ausführungsform. Die rohrförmige Ummantelung 221 umfasst einen schwellenden Abschnitt 221a, der sich an einem Abschnitt befindet, der dem Resonator 18 in der radialen Richtung Y gegenüberliegt, und dessen Durchmesser in der radialen Richtung Y nach außen hin zunimmt. Daher kann verhindert werden, dass sich ein Abschnitt des stromaufwärts gelegenen Bereichs R1, der sich in der radialen Richtung Y außerhalb des Resonators 18 befindet, verengt.
8C ist eine Hauptkomponenten-Schnittansicht, die ein drittes modifiziertes Beispiel der in 3 gezeigten Brennkammer 4 zeigt. Wie in 8C gezeigt, ragt in einer Brennkammer 304 des dritten modifizierten Beispiels ein Resonator 318 (dritter Resonator) an die Außenseite des rohrförmigen Gehäuses 21. Der Resonator 318 umfasst einen Resonator-Hauptkörper 350, der mit der äußeren Umfangsfläche der Stützauskleidung 24 verbunden ist. Der Resonator-Hauptkörper 350 umfasst: einen hohlen Abschnitt 350a, der eine Resonanzkammer 343 definiert, und Rohrabschnitte 350b, die in radialer Richtung Y vom Resonator-Hauptkörper 350 nach innen ragen.
Der hohle Abschnitt 350a befindet sich in radialer Richtung Y außerhalb des Mantelrohrs 21. Das Mantelrohr 21 und der Resonatorhauptkörper 350 berühren sich in 8C, müssen sich aber nicht berühren. Die Rohrabschnitte 350b durchdringen das Mantelrohr 21 in radialer Richtung Y, durchqueren den stromaufwärts gelegenen Bereich R1 in radialer Richtung und sind mit der Stützauskleidung 24 verbunden. Die Stützauskleidung 24 enthält Durchgangslöcher, die sich an ihrer inneren Umfangsfläche befinden und die Öffnungen 41 bilden, die dem stromabwärts gelegenen Bereich R3 zugewandt sind. Die Innenräume der Rohrteile 350b stehen mit diesen Durchgangslöchern in Verbindung. Genauer gesagt, bilden der Innenraum des Rohrabschnitts 350b und das Durchgangsloch der Stützauskleidung 24 eine Drossel 342. Dadurch kann der Freiheitsgrad des Volumens der Resonanzkammer 343 erhöht und der Freiheitsgrad der Einstellung der zu dämpfenden Frequenz verbessert werden. Beispielsweise wird der Resonanzraum 343 vergrößert, und die niederfrequenten Schwingungen können reduziert werden.
Ausführungsform 2
9 ist eine Hauptkomponenten-Schnittansicht einer Brennkammer 404 der Ausführungsform 2. Wie in 9 dargestellt, befindet sich in der Brennkammer 404 ein Resonator 418 (zweiter Resonator) an einer Endplatte 422 eines Gehäuses 411. Die Endplatte 422 enthält eine Ausnehmung 422a, die der Luftkammer 33 gegenüberliegt und sich ringförmig um die Achse C erstreckt. Der Resonator 418 ist in der Ausnehmung 422a untergebracht. Der Resonator 418 ist ein Hohlelement mit einer ringförmigen Form, die der Ausnehmung 422a ähnlich ist.
Der Resonator 418 umfasst Öffnungen 441, Drosseln 442 und einen Resonanzraum 443. Der Resonanzraum 443 ist ein ringförmiger Hohlraum des Resonators 418. Die Wände des Resonators 418 können teilweise weggelassen werden, und der Resonanzraum 443 kann durch die Verwendung einer Oberfläche der Endplatte 422 definiert werden. Die Öffnungen 441 befinden sich auf einer Oberfläche des Resonators 418, die der Luftkammer 33 gegenüberliegt, und sind in Abständen in einer Richtung um die Achse C aufgereiht. Die Drosseln 442 sind Durchgangslöcher, die sich an einer der Luftkammer 33 gegenüberliegenden Wand des Resonators 418 befinden und die Öffnungen 441 mit der Resonanzkammer 443 verbinden.
Die Öffnungen 441 des Resonators 418 sind direkt der Luftkammer 33 zugewandt und zur Luftkammer 33 hin offen. Die Öffnungen 441 sind mit dem Richtungsänderungsbereich R2 verbunden. Die Öffnungen 441 befinden sich an der Innenseite der Lufteinlassöffnungen 35 in der radialen Richtung Y und sind zum Richtungsänderungsbereich R2 hin offen. Die Öffnungen 441 sind in der axialen Richtung X offen, so dass sie dem Brennraum 31 zugewandt sind. Insbesondere ist eine Achse jeder Öffnung 441 im Wesentlichen parallel zur Achse C. Eine Achse jeder Drossel 442 erstreckt sich in der axialen Richtung X.
Die Fläche des Durchgangsabschnitts des Luftkanals 16, die orthogonal zur axialen Richtung X ist, ändert sich an der virtuellen Grenzfläche M, und die Druckwellen werden teilweise reflektiert oder an einer stromabwärts gelegenen Seite der virtuellen Grenzfläche M aufgehoben. Wenn die Öffnungen 441 des Resonators 418 in Richtung des Richtungsänderungsbereichs R2 geöffnet sind, können die Druckwellen daher effektiv absorbiert werden. Da die Öffnungen 441 in die axiale Richtung X weisen, können außerdem die in der axialen Richtung X von der Brennkammer 31 übertragenen Druckwellen wirksam absorbiert werden. An der Brennkammer 404 kann nur der Resonator 418 angeordnet sein, es kann aber auch der Resonator 18 von Ausführungsform 1 (oder einer der Resonatoren 118, 218 und 318 der ersten bis vierten modifizierten Beispiele) verwendet werden. Da die anderen Komponenten dieselben sind wie in Ausführungsform 1, wird auf ihre Erläuterung verzichtet.
10A ist eine perspektivische Ansicht, die ein modifiziertes Beispiel des in 9 dargestellten Resonators 418 zeigt. 10B ist eine Schnittansicht entlang der Linie XB-XB von 10A. Wie in 10A und 10B gezeigt, kann der Resonator 418 eine Trennplatte 444 enthalten, die den Resonanzraum 443 in Hohlräume 445 unterteilt. Die Hohlräume 445 stehen mit den jeweiligen Öffnungen 441 in Verbindung.
Die Trennplatte 444 unterteilt den Resonanzraum 443 in der Umfangsrichtung Z. Eine Öffnung 441 kann mit einem Hohlraum 445 verbunden sein, oder die Öffnungen 441 können mit einem Hohlraum 445 verbunden sein. Die Trennplatte 444 kann so geformt sein, dass jeder Hohlraum 445 von der axialen Richtung X aus gesehen eine Fächerform hat.
Demnach wird auch bei einer Verteilung der Schalldrücke, deren Phasen entgegengesetzt sind, in der Umfangsrichtung Z verhindert, dass sich die Schalldrücke, deren Phasen entgegengesetzt sind, gegenseitig stören. Daher kann die Verkleinerung des Resonanzvolumens durch die Interferenz der Schalldrücke verhindert werden, und die Resonanz bei einer bestimmten Frequenz kann erzeugt werden. Jeder Hohlraum 445 kann eine solche Form haben, dass er in radialer Richtung weiter unterteilt ist. Selbst wenn es eine Verteilung der Schalldrücke gibt, deren Phasen in der radialen Richtung Y einander entgegengesetzt sind, wird die Interferenz der Schalldrücke, deren Phasen einander entgegengesetzt sind, durch Unterteilung jedes Hohlraums 445 in der radialen Richtung Y verhindert.
11A ist eine Hauptkomponenten-Schnittansicht, die ein erstes modifiziertes Beispiel der in 9 gezeigten Brennkammer 404 zeigt. Wie in 11A gezeigt, ragt in einer Brennkammer 504 des ersten modifizierten Beispiels ein Resonator 518 in der axialen Richtung X von einer Endplatte 522 in die Luftkammer 33. Die Form des Resonators 518 selbst ist die gleiche wie die des Resonators 418. Daher kann eine lokale Verringerung der Dicke der Endplatte 522 abgeschwächt werden. Der gesamte Resonator 518 kann sich an der zweiten Seite der Endplatte 522 in axialer Richtung X befinden, d. h. der gesamte Resonator 518 kann sich in der Luftkammer 33 befinden.
11B ist eine Hauptkomponenten-Schnittansicht, die ein zweites modifiziertes Beispiel der in 9 gezeigten Brennkammer 404 zeigt. Wie in 11B gezeigt, ragt in einer Brennkammer 604 des zweiten modifizierten Beispiels ein Resonator 618 (dritter Resonator) an die Außenseite einer Endplatte 622. Der Resonator 618 umfasst einen Resonatorhauptkörper 650, der mit einer Außenfläche der Endplatte 622 verbunden ist. Der Resonator-Hauptkörper 650 befindet sich außerhalb des Gehäuses 11 und begrenzt darin einen Resonanzraum 643. Der Resonator-Hauptkörper 650 und die Endplatte 622 berühren sich in 11B, müssen sich aber nicht berühren. Die Endplatte 622 enthält ein Durchgangsloch, das mit der Resonanzkammer 643 in Verbindung steht und sich in axialer Richtung X erstreckt.
Das Durchgangsloch der Endplatte 622 bildet eine Drosselstelle 642. Eine Wand (die einen Teil der Drossel 642 bildet) des Resonatorhauptkörpers 650, die in Oberflächenkontakt mit der Endplatte 622 steht, kann weggelassen werden. Außerdem muss der Resonatorhauptkörper 650 nicht in Oberflächenkontakt mit der Endplatte 622 stehen. Die Endplatte 622 weist eine Öffnung 641 auf, die sich auf einer die Luftkammer 33 begrenzenden Fläche (Fläche auf der in axialer Richtung X zweiten Seite) befindet und als Einlass der Drossel 642 dient. Hierdurch kann der Freiheitsgrad des Volumens der Resonanzkammer 643 vergrößert und der Freiheitsgrad der Einstellung der zu dämpfenden Frequenz verbessert werden. Beispielsweise wird der Resonanzraum 643 vergrößert, und die niederfrequenten Schwingungen können reduziert werden.
Ausführungsform 3
12 ist eine Hauptkomponenten-Schnittansicht einer Brennkammer 704 der Ausführungsform 3. Wie in 12 gezeigt, umfasst die Brennkammer 704 Resonatoren 718A und 718B, die zu einem Teil des Richtungsänderungsbereichs R2 hin offen sind, der sich außerhalb der Lufteinlassöffnungen 35 in der radialen Richtung Y befindet. Der Resonator 718A befindet sich an einem rohrförmigen Gehäuse 721. Eine Öffnung 741A des Resonators 718A befindet sich außerhalb des Richtungsänderungsbereichs R2 in der radialen Richtung Y und ist nach innen in der radialen Richtung Y geöffnet. Der Resonator 718B befindet sich an einer Endplatte 722. Eine Öffnung 741B des Resonators 718B befindet sich an der ersten Seite des Richtungsänderungsbereichs R2 in der axialen Richtung X und ist zur zweiten Seite in der axialen Richtung X offen. Die Brennkammer 704 kann ferner den Resonator 18 von Ausführungsform 1 und den Resonator 418 von Ausführungsform 2 enthalten. Da die anderen Komponenten die gleichen sind wie die in Ausführungsform 1, wird auf deren Erläuterung verzichtet.
13A bis 13C sind schematische Darstellungen, die Variationen des Luftkanals 16 der Brennkammer 4 zeigen. Zum besseren Verständnis werden für die entsprechenden Komponenten in den vorliegenden Varianten die gleichen Bezugszeichen wie für die Komponenten in Ausführungsform 1 verwendet, auch wenn die Formen der Komponenten unterschiedlich sind.
In 13A ist das Gehäuse 11 so konfiguriert, dass jeder der stromaufwärts gelegenen Bereiche R1, der Richtungsänderungsbereich R2 und der stromabwärts gelegene Bereich R3 eine ringförmige Form aufweist, die sich um die Achse des rohrförmigen Körpers 12 erstreckt. In 13B ist der rohrförmige Körper 12 mit einem Führungselement 19 bedeckt, das in einem Gehäuse (nicht dargestellt) untergebracht ist. Das Führungselement 19 ist so konfiguriert, dass der stromaufwärts gelegene Bereich R1, der Bereich für die Richtungsänderung R2 und der stromabwärts gelegene Bereich R3 jeweils eine ringförmige Form aufweisen, die sich um die Achse des rohrförmigen Körpers 12 erstreckt. In 13C ist die Ummantelung 11 so konfiguriert, dass der Richtungsänderungsbereich R2 eine säulenartige Form um die Achse des rohrförmigen Körpers 12 hat; und jeder der stromaufwärts gelegenen Bereiche R1 und der stromabwärts gelegenen Bereiche R3 eine ringförmige Form hat, die sich um die Achse des rohrförmigen Körpers 12 erstreckt.
In den 13A bis 13C ist die virtuelle Grenzebene M zwischen dem stromaufwärts gelegenen Bereich R1 und dem Richtungsänderungsbereich R2 eine virtuelle Ebene, die: durch das Ende E, das sich auf der zweiten Seite in der axialen Richtung X befindet, eines Abschnitts des Luftkanals 16 verläuft, der sich in der radialen Richtung Y erstreckt, um den stromaufwärts gelegenen Bereich R1 mit dem stromabwärts gelegenen Bereich R3 zu verbinden; und orthogonal zur axialen Richtung X ist. Die Fläche des Abschnitts des Luftkanals 16, der orthogonal zur axialen Richtung X ist, ändert sich an der virtuellen Begrenzungsebene M, und die Öffnungen eines Resonators (nicht gezeigt) sind zu einem Raum des Luftkanals 16 hin offen, der sich stromabwärts der virtuellen Begrenzungsebene M befindet.
Ausführungsform 4
14 ist eine Hauptkomponenten-Schnittansicht einer Brennkammer 804 der Ausführungsform 4. Wie in 14 dargestellt, befindet sich in der Brennkammer 804 ein Resonator 818 an einem rohrförmigen Körper 812 (insbesondere einer Stützauskleidung 824) und ist zum stromabwärtigen Bereich R3 hin offen. Der rohrförmige Körper 812 enthält Leck- bzw. Leckageöffnungen 812a, durch die eine Resonanzkammer 843 des Resonators 818 mit dem stromaufwärts gelegenen Bereich R1 in Verbindung steht. Die Lecklöcher 812a befinden sich an der zweiten Seite des Richtungsänderungsbereichs R2 in der axialen Richtung X. Die Lecklöcher 812a sorgen dafür, dass der stromabwärtige Bereich R3 mit dem stromaufwärtigen Bereich R1 durch den Resonator 818 ohne den Richtungsänderungsbereich R2 kommuniziert.
Der Durchmesser jedes Lecklochs 812a ist nicht kleiner als 0,1 mm und nicht größer als 10 mm. Der Durchmesser des Lecklochs 812a ist jeweils kleiner als der Durchmesser einer Öffnung 841 des Resonators 818 und der Durchmesser einer Drossel 842 des Resonators 818. Insbesondere kann der Durchmesser des Lecklochs 812a nicht weniger als 1/10 der Höhe des Lecklochs 812a (d. h. der Länge einer Durchgangsachse des Lecklochs 812a) betragen. Daher können die Druckwellen wirksam reduziert und gleichzeitig die Bearbeitbarkeit durch einen Laser oder Ähnliches verbessert werden. Darüber hinaus darf die gesamte Öffnungsfläche der Lecklöcher 812a nicht mehr als die Hälfte der Querschnittsfläche einer Ebene des stromaufwärts gelegenen Bereichs R1 betragen, die senkrecht zur Strömungsrichtung verläuft. Die Lecklöcher 812a können Schallenergie aus dem stromabwärts gelegenen Bereich R3 an den stromaufwärts gelegenen Bereich R1 abgeben. Daher können die durch die Verbrennung erzeugten Schwingungen weiter wirksam reduziert werden. Da die anderen Komponenten die gleichen sind wie in Ausführungsform 1, werden Erläuterungen dazu weggelassen.
Der in 14 gezeigte Resonator 818 ähnelt dem in 8A gezeigten Resonator 118, kann aber auch dem in 3 gezeigten Resonator 18 oder dem in 8C gezeigten Resonator 318 ähnlich sein. Wenn der in 14 gezeigte Resonator 818 dem in 8C gezeigten Resonator 318 ähnlich ist, können sich die Lecklöcher 812a an der Stützauskleidung 24 oder dem Rohrabschnitt 350b befinden.
Ausführungsform 5
15 ist eine Hauptkomponenten-Schnittansicht einer Brennkammer 904 der Ausführungsform 5. Wie in 15 dargestellt, enthält die Brennkammer 904 keinen Resonator. Ein rohrförmiger Körper 912 (insbesondere eine Stützauskleidung 924) enthält Lecklöcher 912a, die den stromabwärtigen Bereich R3 mit dem stromaufwärtigen Bereich R1 in Verbindung bringen. Die Lecklöcher 912a befinden sich an der zweiten Seite des Richtungsänderungsbereichs R2 in der axialen Richtung X. Die Lecklöcher 912a sorgen dafür, dass der stromabwärtige Bereich R3 mit dem stromaufwärtigen Bereich R1 in Verbindung steht, ohne durch den Richtungsänderungsbereich R2 zu gehen.
Der Durchmesser jedes Lecklochs 912a beträgt nicht weniger als 0,1 mm und nicht mehr als 10 mm. Insbesondere kann der Durchmesser des Lecklochs 912a nicht weniger als 1/10 der Höhe des Lecklochs 912a (d. h. der Länge der Durchgangsachse des Lecklochs 912a) betragen. Daher können die Druckwellen wirksam reduziert und gleichzeitig die Bearbeitbarkeit durch einen Laser oder Ähnliches verbessert werden. Außerdem darf die gesamte Öffnungsfläche der Lecklöcher 912a nicht mehr als die Hälfte der Querschnittsfläche einer Ebene des stromaufwärts gelegenen Bereichs R1 betragen, die senkrecht zur Strömungsrichtung verläuft. Die Lecklöcher 912a können die Schallenergie aus dem stromabwärts gelegenen Bereich R3 an den stromaufwärts gelegenen Bereich R1 abgeben. Daher können die durch die Verbrennung erzeugten Schwingungen auch ohne Resonator wirksam reduziert werden. Da die anderen Komponenten die gleichen sind wie in Ausführungsform 1, werden Erläuterungen dazu weggelassen.
Im Vorstehenden wurden die Ausführungsformen und die modifizierten Beispiele als Beispiele für die in der vorliegenden Anmeldung offengelegte Technologie beschrieben. Allerdings ist die Technologie in der vorliegenden Offenbarung nicht auf diese beschränkt und ist anwendbar auf Ausführungsformen, in denen Änderungen, Ersetzungen, Ergänzungen, Auslassungen und dergleichen in geeigneter Weise vorgenommen wurden. Darüber hinaus kann eine neue Ausführungsform durch Kombination der in den obigen Ausführungsformen beschriebenen Komponenten und der obigen modifizierten Beispiele hergestellt werden. Beispielsweise können einige der Komponenten oder Verfahren einer Ausführungsform oder eines modifizierten Beispiels auf eine andere Ausführungsform oder ein anderes modifiziertes Beispiel angewendet werden. Einige Bestandteile einer Ausführungsform oder eines modifizierten Beispiels können von den anderen Bestandteilen der Ausführungsform oder des modifizierten Beispiels getrennt und willkürlich extrahiert werden. Darüber hinaus umfassen die in den beigefügten Zeichnungen und den detaillierten Erläuterungen dargestellten Komponenten nicht nur Komponenten, die für die Lösung der Probleme wesentlich sind, sondern auch Komponenten, die zur Veranschaulichung der oben genannten Technologie dienen und für die Lösung der Probleme nicht wesentlich sind.
Die folgenden Aspekte offenbaren bevorzugte Ausführungsformen.
Erster Aspekt
Eine Gasturbinen-Brennkammer, umfassend:

einen rohrförmigen Körper, der eine Brennkammer definiert, sich von einer ersten Seite zu einer zweiten Seite in einer axialen Richtung erstreckt und eine Auslassöffnung definiert, die sich an der zweiten Seite in der axialen Richtung befindet;
einen Luftkanal, durch den der Brennkammer Luft zugeführt wird; und mindestens einen Resonator mit
- mindestens einer Öffnung, die zum Luftkanal hin offen ist, und einer Resonanzkammer, die mit der Öffnung in Verbindung steht, wobei:
der Luftdurchlass umfasst
- einen stromaufwärts gelegenen Bereich, der sich entlang einer äußeren Umfangsfläche des rohrförmigen Körpers erstreckt,
- einen stromabwärts gelegenen Bereich, der sich entlang einer inneren Umfangsfläche des rohrförmigen Körpers erstreckt, an der ersten Seite der Brennkammer in der axialen Richtung angeordnet ist und mit der Brennkammer in Verbindung steht, und
- einen Richtungsänderungsbereich, der den stromaufwärts gelegenen Bereich mit dem stromabwärts gelegenen Bereich in einer radialen Richtung des rohrförmigen Körpers verbindet und an den stromaufwärts gelegenen Bereich angrenzt, so dass sich eine Fläche eines Abschnitts des Luftkanals, der orthogonal zu der axialen Richtung ist, an einer Position zwischen dem stromaufwärts gelegenen Bereich und dem Richtungsänderungsbereich ändert; und
wobei die Öffnung des Resonators zu einem Raum des Luftkanals hin offen ist, der sich stromabwärts des stromaufwärts gelegenen Bereichs befindet.

Zweiter Aspekt
Die Gasturbinenbrennkammer gemäß dem ersten Aspekt, wobei:

der mindestens eine Resonator einen ersten Resonator enthält; und
die Öffnung des ersten Resonators zum stromabwärts gelegenen Bereich des Luftkanals hin offen ist.

Dritter Aspekt
Die Gasturbinenbrennkammer gemäß dem zweiten Aspekt, wobei der erste Resonator am rohrförmigen Körper angeordnet ist.
Vierter Aspekt
Die Gasturbinenbrennkammer gemäß dem dritten Aspekt, wobei sich eine äußere Umfangsfläche des ersten Resonators in radialer Richtung außerhalb einer äußeren Umfangsfläche eines Teils des rohrförmigen Körpers befindet, der in axialer Richtung an den ersten Resonator angrenzt.
Fünfter Aspekt
Die Gasturbinenbrennkammer gemäß dem dritten oder vierten Aspekt, wobei eine innere Umfangsfläche des ersten Resonators in der radialen Richtung innerhalb einer inneren Umfangsfläche eines Teils des rohrförmigen Körpers angeordnet ist, der in der axialen Richtung an den ersten Resonator angrenzt.
Sechster Aspekt
Die Gasturbinenbrennkammer nach einem der ersten bis fünften Aspekte, wobei:

der mindestens eine Resonator einen zweiten Resonator enthält; und
die Öffnung des zweiten Resonators in Richtung des Richtungsänderungsbereichs offen ist.

Siebter Aspekt
Die Gasturbinenbrennkammer gemäß dem sechsten Aspekt, ferner umfassend eine Endplatte, die an der ersten Seite des rohrförmigen Körpers in axialer Richtung angeordnet ist und eine dem Luftkanal zugewandte Innenfläche aufweist, wobei
der zweite Resonator sich an der Endplatte befindet.
Achter Aspekt
Die Gasturbinenbrennkammer nach einem der ersten bis siebten Aspekte, die ferner ein Gehäuse umfasst, das den rohrförmigen Körper aufnimmt, wobei:

ein Lufteinlasskanal, der den stromaufwärts gelegenen Bereich einschließt, zwischen dem Gehäuse und dem rohrförmigen Körper angeordnet ist;
wobei der rohrförmige Körper umfasst
- eine erste Auskleidung, die den Brennraum begrenzt und
- eine zweite Auskleidung, die an der ersten Seite in axialer Richtung an die erste Auskleidung angrenzt und eine Luftkammer definiert, die den stromabwärts gelegenen Bereich einschließt; und
die Öffnung des mindestens einen Resonators ist Luftkammer hin offen ist.

Neunter Aspekt
Die Gasturbinenbrennkammer nach einem der ersten bis achten Aspekte, die ferner eine Richtplatte enthält, die ein Richtloch aufweist und den stromabwärts des stromaufwärtigen Bereichs gelegenen Raum des Luftkanals in einen Raum vor dem Richten und einen Raum nach dem Richten unterteilt, wobei
die Öffnung des mindestens einen Resonators ist zum Nachrichtraum hin offen.
Zehnter Aspekt
Die Gasturbinenbrennkammer nach einem der ersten bis neunten Aspekte, wobei sich die Resonanzkammer des mindestens einen Resonators außerhalb des Gehäuses befindet.
Elfter Aspekt
Die Gasturbinenbrennkammer nach einem der ersten bis zehnten Aspekte, wobei:

die mindestens eine Öffnung Öffnungen aufweist, die in der axialen Richtung und in einer Umfangsrichtung, die sich um die axiale Richtung herum erstreckt, aufgereiht sind; und
der mindestens eine Resonator eine Trennplatte enthält, die den Resonanzraum in Hohlräume unterteilt, die mit den jeweiligen Öffnungen in Verbindung stehen, und die den Resonanzraum in Umfangsrichtung unterteilt.

Zwölfter Aspekt
Die Gasturbinenbrennkammer gemäß dem elften Aspekt, wobei die Trennplatte den Resonanzraum zusätzlich in axialer oder radialer Richtung unterteilt.
Vierzehnter Aspekt
Die Gasturbinenbrennkammer nach einem der ersten bis zwölften Aspekte, wobei der rohrförmige Körper ein Leckloch aufweist, das den stromabwärts gelegenen Bereich mit dem stromaufwärts gelegenen Bereich ohne den Richtungsänderungsbereich verbindet.
Fünfzehnter Aspekt
Eine Gasturbinenbrennkammer, einschließlich:

einen rohrförmigen Körper, der eine Brennkammer definiert, sich von einer ersten Seite zu einer zweiten Seite in einer axialen Richtung erstreckt und eine Auslassöffnung definiert, die sich an der zweiten Seite in der axialen Richtung befindet; und
einen Luftkanal, durch den der Brennkammer Luft zugeführt wird, wobei:
- der Luftdurchlass umfasst
  - einen stromaufwärts gelegenen Bereich, der sich entlang einer äußeren Umfangsfläche des rohrförmigen Körpers erstreckt,
  - einen stromabwärts gelegenen Bereich, der sich entlang einer inneren Umfangsfläche des rohrförmigen Körpers erstreckt, an der ersten Seite der Brennkammer in der axialen Richtung angeordnet ist und mit der Brennkammer in Verbindung steht, und
  - einen Richtungsänderungsbereich, der den stromaufwärts gelegenen Bereich mit dem stromabwärts gelegenen Bereich in einer radialen Richtung des rohrförmigen Körpers verbindet; und
der röhrenförmige Körper ein Leckloch aufweist, das den stromabwärts gelegenen Bereich mit dem stromaufwärts gelegenen Bereich verbindet, ohne dass der Richtungsänderungsbereich passiert wird.

Referenz-Zeichenliste

1: Gasturbine
4: Brennkammer
11: Gehäuse
12: rohrförmiger Körper
13: Einspritzdüse
16: Luftdurchlass bzw. -kanal
17: Richtplatte
17a: Richtloch
18: Resonator
21: rohrförmiges Gehäuse
22: Endplatte
23: Verbrennungs- bzw. Brennauskleidung (erste Einlage bzw. Auskleidung)
24: Stützauskleidug (zweite Einlage bzw. Auskleidung)
31: Brennkammer
32: Auslassöffnung
33b: Raum nach dem Richten bzw. Nachrichtraum
33: Luftkammer
33a: Raum vor dem Richten bzw. Vorrichtraum
34: Lufteinlasskanal
35: Lufteinlassöffnung
41: Öffnung
42: Drossel bzw. Restriktor
43: Resonanzraum
44: Trennplatte
45: Hohlraum
A: Luft
C: Achse
E: Ende
F: Kraftstoff
G: Verbrennungsgas
M, N: virtuelle Begrenzungsebene
R1: stromaufwärtiger bzw. vorgelagerter Bereich
R2: Bereich mit Richtungswechsel bzw. Richtungswechselbereich
R3: stromabwärtiger bzw. nachgelagerter Bereich
X: axiale Richtung
Y: radiale Richtung
Z: Umfangsrichtung

Claims

Gasturbinenbrennkammer, umfassend: einen rohrförmigen Körper, der eine Brennkammer definiert, sich von einer ersten Seite zu einer zweiten Seite in einer axialen Richtung erstreckt und eine Auslassöffnung definiert, die sich an der zweiten Seite in der axialen Richtung befindet; einen Luftdurchlass, durch den der Brennkammer Luft zugeführt wird; und mindestens einen Resonator mit mindestens einer Öffnung, die zum Luftdurchlass hin offen ist, und einer Resonanzkammer, die mit der Öffnung in Verbindung steht, wobei: der Luftdurchlass umfasst einen stromaufwärts gelegenen Bereich, der sich entlang einer äußeren Umfangsfläche des rohrförmigen Körpers erstreckt, einen stromabwärts gelegenen Bereich, der sich entlang einer inneren Umfangsfläche des rohrförmigen Körpers erstreckt, an der ersten Seite der Brennkammer in der axialen Richtung angeordnet ist und mit der Brennkammer in Verbindung steht, und einen Richtungsänderungsbereich, der den stromaufwärts gelegenen Bereich mit dem stromabwärts gelegenen Bereich in einer radialen Richtung des rohrförmigen Körpers verbindet und an den stromaufwärts gelegenen Bereich angrenzt, so dass sich eine Fläche eines Abschnitts bzw. Querschnitts des Luftkanals, der orthogonal zu der axialen Richtung ist, an einer Position zwischen dem stromaufwärts gelegenen Bereich und dem Richtungsänderungsbereich ändert; und die Öffnung des Resonators zu einem Raum des Luftkanals hin offen ist, der sich stromabwärts des stromaufwärts gelegenen Bereichs befindet.
Gasturbinenbrennkammer nach Anspruch 1, wobei: der mindestens eine Resonator einen ersten Resonator umfasst; und die Öffnung des ersten Resonators zum stromabwärts gelegenen Bereich des Luftkanals hin offen ist.
Gasturbinenbrennkammer nach Anspruch 2, wobei der erste Resonator am rohrförmigen Körper angeordnet ist.
Gasturbinenbrennkammer nach Anspruch 3, wobei eine äußere Umfangsfläche des ersten Resonators in radialer Richtung außerhalb einer äußeren Umfangsfläche eines Teils des rohrförmigen Körpers liegt, der in axialer Richtung an den ersten Resonator angrenzt.
Gasturbinenbrennkammer nach Anspruch 3 oder 4, wobei eine innere Umfangsfläche des ersten Resonators in der radialen Richtung innerhalb einer inneren Umfangsfläche eines Teils des rohrförmigen Körpers angeordnet ist, der in der axialen Richtung an den ersten Resonator angrenzt.
Gasturbinenbrennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: der mindestens eine Resonator einen zweiten Resonator umfasst; und die Öffnung des zweiten Resonators in Richtung des Richtungsänderungsbereichs offen ist.
Gasturbinenbrennkammer nach Anspruch 6, ferner mit einer Endplatte, die an der ersten Seite des rohrförmigen Körpers in axialer Richtung angeordnet ist und eine dem Luftkanal zugewandte Innenfläche aufweist, wobei der zweite Resonator sich an der Endplatte befindet.
Gasturbinenbrennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit einem Gehäuse, das den rohrförmigen Körper aufnimmt, wobei: ein Lufteinlasskanal, der den stromaufwärts gelegenen Bereich umfasst, zwischen dem Gehäuse und dem rohrförmigen Körper angeordnet ist; der rohrförmige Körper umfasst eine erste Auskleidung, die den Brennraum begrenzt und eine zweite Auskleidung, die an der ersten Seite in axialer Richtung an die erste Auskleidung angrenzt und eine Luftkammer definiert, die den stromabwärts gelegenen Bereich umfasst; und die Öffnung des mindestens einen Resonators zur Luftkammer hin offen ist.
Gasturbinenbrennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, ferner mit einer Richtplatte, die ein Richtloch aufweist und den stromabwärts des stromaufwärtigen Bereichs gelegenen Raum des Luftkanals in einen Vorrichtraum und einen Nachrichtraum unterteilt, wobei die Öffnung des mindestens einen Resonators zum Nachrichtraum hin offen ist.
Gasturbinenbrennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Resonanzraum des mindestens einen Resonators außerhalb des Gehäuses angeordnet ist.
Gasturbinenbrennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei: die mindestens eine Öffnung Öffnungen aufweist, die in der axialen Richtung und in einer Umfangsrichtung, die sich um die axiale Richtung herum erstreckt, aneinandergereiht sind; und der mindestens eine Resonator eine Trennplatte enthält, die den Resonanzraum in Hohlräume unterteilt, die mit den jeweiligen Öffnungen in Verbindung stehen, und die den Resonanzraum in Umfangsrichtung unterteilt.
Gasturbinenbrennkammer nach Anspruch 11, wobei die Trennplatte den Resonanzraum ferner in axialer oder radialer Richtung unterteilt.
Gasturbinenbrennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der rohrförmige Körper ein Leckloch aufweist, das den stromabwärts gelegenen Bereich mit dem stromaufwärts gelegenen Bereich ohne den Richtungsänderungsbereich in Verbindung bringt bzw. ohne dass der Richtungsänderungsbereich passiert wird.
Gasturbinenbrennkammer, umfassend: einen rohrförmigen Körper, der eine Brennkammer definiert, sich von einer ersten Seite zu einer zweiten Seite in einer axialen Richtung erstreckt und eine Auslassöffnung definiert, die sich an der zweiten Seite in der axialen Richtung befindet; und einen Luftdurchlass bzw - kanal, durch den der Brennkammer Luft zugeführt wird, wobei: der Luftdurchlass umfasst einen stromaufwärts gelegenen Bereich, der sich entlang einer äußeren Umfangsfläche des rohrförmigen Körpers erstreckt, einen stromabwärts gelegenen Bereich, der sich entlang einer inneren Umfangsfläche des rohrförmigen Körpers erstreckt, an der ersten Seite der Brennkammer in der axialen Richtung angeordnet ist und mit der Brennkammer in Verbindung steht, und einen Richtungsänderungsbereich, der den stromaufwärts gelegenen Bereich mit dem stromabwärts gelegenen Bereich in einer radialen Richtung des rohrförmigen Körpers verbindet; und der röhrenförmige Körper ein Leckloch aufweist, das den stromabwärts gelegenen Bereich mit dem stromaufwärts gelegenen Bereich verbindet, ohne den Richtungsänderungsbereich bzw. ohne dass der Richtungsänderungsbereich passiert wird.