DE1800612A1

DE1800612A1 - Brennkammer,insbesondere fuer Strahltriebwerke

Info

Publication number: DE1800612A1
Application number: DE19681800612
Authority: DE
Inventors: Ganzer Dr-Ing Uwe
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-10-02
Filing date: 1968-10-02
Publication date: 1970-05-27

Description

Brennkammer, insbesondere für Strahl triebwerke Die Erfindung bezieht sich auf Brennkammern, z. B. für Strahltriebwerke. Die Figur 1 zeigt eine solche Brennkammer, die im Längsschnittschematisch dargestellt ist. Die Brennkammer 1 besteht aus einem Brennraum 2 mit einer Öffnung 3 für die Zufuhr der Verbrennungsluft 4 und mit einer Einsprit~düse 5 für das Einspritzen des Kraftstoffs 6 sowie aus einem Mischraum 7 mit einer Brennkammeraustrittsöffnung 8, durch die ein heißes Gemisch aus Verbrennungsgasen und Luft z.B. einer Turbine zugeführt wird. Zwischen dem Brennraum 2 und dem Mischraum 7 sind kreisrunde Löcher 9 mit senkrecht zur Brennkammerwand gerichteter Lochachse angeordnet, durch welche Kühlluft 10 den heißen Verbrennungsgasen zugesetzt wird, die in Richtung 11 durch die Brennkammer 1 der Austrittsöffnung 8 zuströmen. Durch die Verbrennung im Brennraum 2 entsteht ein Abgasgemisch von hoher Temperatur. Diese hohen Temperaturen in der Brennkammer 1 machen aus Festigkeitsgründen eine Kühlung der Brennkammerwand 1 a erforderlich. Zu diesem Zweck wird durch feine Löcher 12 in der Brennkammerwand 1 a kohle Luft in den Brennraum 2 eingelassen, so daß an der Innenseite der Brennkammerwand 1 a ein Film 13 kühler Luft entlangfließt.
Ferner ist es nötig, dem heißen Gasgemisch Kühlluft beizumengen, damit das Gemisch aus Verbrennungsgasen und Luft eine geringere Temperatur als die Verbrennungstemperatur beim Austritt aus der Brennkammer 1 hat. Nach dem Austritt aus der Brennkammer gelangt nämlich das Gas-Luft-Gemisch z.B. in ein Turbine.
Die hohen Verbrennungsgastemperaturen würden auf die Turbinenschaufeln nachteilig einwirken.
Die kuhle Luft 10 wird von außen durch Löcher 9 mit kreisförmigem Querschnitt von der Brennkammerwand 1 a her eingeblasen. Das Einblasen durch kreisförmige Löcher 9 hat aber den Nachteil, daß sich der Kühlfilm 13 von der Brennkammerwand l a ablöst und daß sich das Verbrennungsgasgemisch mit der kalten Luft 10 infolge der kreisrunden Löcher und der dadurch hervorgerufenen ungünstigen aerodynamischen Form der Sekundär-KUhlluft-Strnhlen 10 nur langsam und unvollständig vermischt. Eine ungleichmäßige Temperaturverteilung am Ausgang der Brennkammer 1 hat jedoch eine ungleichmäßige Beanspruchung der Stator-Schaufeln der Turbine zur Folge, was zu vermeiden ist.
Es bestände zwar die Möglichkeit, einen längeren Mischweg vorzusehen, d.h.
die Brennkammer lönger zu machen, was aber aus Gewichts- und Platzersparnisgründen zu vermeiden ist.
Die Erfindung betrifft eine insbesondere bei Strahltriebwerken verwendete Brennkammer, die im wesentlichen aus einem Brennraum und einem Mischraum mit zwischen diesen beiden Räumen angeordneten Kühilufteintrittsöffnungen besteht.
Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß die Lufteintrittsöffnungen schlitzförmige Querschnitte haben und daß die Längsachsen der Schlitze im wesentlichen in Richtung der Längsachse der Brennkammer angeordnet sind.
Dabei können die Längsachsen 14 der Schlitze. 16 schräg zur Brennkammerachse 15, d.h. schräg zur Strömungsrichtung 11 der zum Brennkammernusgang 8 strömenden heißen Verbrennungsgase angeordnet sein, vergl. die Fig. 2 bis 4. Sie können aber auch parallel zur Brennkammerachse verlaufen, vergl. die Fig. 5. Ziffern 17 und 15.
Die Schlitze können verschiedene Formen, z. B. Langloch- oder Birnenformen haben, wie sie die Fig. 6 bis 8 veranschaulichen. Sie können auch elliptische oder ovale Formen aufweisen. Die schlitzförmigen Öffnungen können untereinander beliebig variable Abstände haben.
Durch die Erfindung wird die Vermischung beschleunigt, was zu kürzeren Baulängen der Brennkammer führt. Ferner gelangt bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Lufteintrittsöffnungen 16 bereits im Bereich dieser Öffnungen ein Teil der kühlen Luft in wandnahe Bereiche, wodurch ein Ablösen des Kühlfilms 13 praktisch vermieden ist.

Claims

Patentansprüche

1. Insbesondere für Strahltriebwerke bestimmte, zur Erzeugung eines aus einem Gemisch von Verbrennungsgasen und Luft bestehenden Treibstrahles dienende Brennkammer mit Öffnungen, um Kühlluft den heißen Verbrennungsgasen beizumengen, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnungen (16) für die KUhlluft schlitzförmige Querschnitte haben und daß die Längsachsen (14) der Lufteintrittsöffnungen (16) im wesentlichen in Richtung der Längsachse (15) der Brennkammer (1) angeordnet sind.(Fig. 2 bis 5)i

2. Brennkammer nach dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (14) der Lufteintrittsöffnungen (16) schräg zur Strömungsrichtung (11) der Verbrennungsgase angeordnet sind (Fig. 2).

3. Brennkammer nach dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (14) nebeneinanderliegender Lufteintrittsöffnungen (16) nach verschiedenen Seiten abwechselnd schräg angeordnet sind (Fig. 3).

4. Brennkammer nach dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen (14) der Lufteintrittsöffnungen (16) parallel zur Längsachse (15) der Brennkammer (1) angeordnet sind (Fig.5).

5. Brennkammer nach dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Reihen (18, 19) von Lufteintrittsöffnungen (16) in Richtung der Längsachse (15) der Brennkammer (1) nebeneinander angeordnet sind (Fig .4).

6. Brennkåmmer nach dem Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteintrittsöffnungen (i6) elliptische bzw. ovale Formen haben.

7. Brennkamrner nach dem Påtentanspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufte intr i?tsöffnungen (16) keilförmige Querschnttte haben (Fig. 7,8).

8. Brennkammer nach den Patentanspruchen 7 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß Lufteintrittsöffnungen (16) mit ihren Keilspitzen (20) den anströmenden Verbrennungsgasen entgegengerichtet sind (Fig .5).

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