DE1932881B2 - Brennkammer fuer gasturbinentriebwerke - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkammer für Gasturbinentriebwerke mit einem Brennkammeraußengehäuse und mindestens einem darin eingesetzten Flammrohr und mit mindestens einer Brennstoffzuführung zwischen dem Flammrohr und einer zentralen öffnung für Verbrennungs- und gegebenenfalls frischluft, wobei die Flammrohrrückwand für die Zuführung des mit Brennstoff angereicherten Primärluftanteils zumindest teilweise als strömungsdurchlässiger Körper ausgebildet ist.

Die Erfindung geht von einer bekannten Brennkammer für Gasturbinentriebwerke nach der DT-AS 20 491 aus.

Bei dieser bekannten Brennkammer ist die Flamrnrohrrückwand in Form einer geraden, quer zur Brennkammerlängsachse verlaufenden, strömungsdurchlässigen Scheidewand ausgebildet, die zusammen mit dem stromaufwärtig derselben zugeführten Brennstoff sowie dem zugeführten Primärluftanteil die Funktion eines Oberflächenvergasers erfüllen soll.

Abgesehen von der aufgrund der beschriebenen Ausbildung und Anordnung der strömungsdurchlässigen Scheidewand zu erwartenden relativ hohen Strömungsverluste, insbesondere auch für den dei Brennkammer zuzuführenden Misch- bzw. Kühlluftan teil, wird im vorliegenden bekannten Fall eine einwandfreie Aufbereitung des zuzuführenden Brennstotf-Luft-Gemisches im Interesse einer gleichförmiger Verbrennung und Temperaturverteilung am Kammeraustritt kaum zu erwarten sein; hierbei wäre davor auszugehen, daß die an der stromaufwärtigen Seite vor relativ kalter Verdichterluft beaufschlagte Scheidewand to die für eine einwandfreie »Oberflächenvergasung« erforderliche Temperatur nicht oder nur in höchsl unzureichender Weise erreichen lassen kann, wodurch einerseits Verkokungen von nicht verdampften Brennstoffresten an dem Brennraum zugewandten Partien dieser Scheidewand und damit Rußbildungen zu erwarten wären. Andererseits kann im vorliegenden bekannten Fall nicht ausgeschlossen werden, daß Teile des nicht verdampfenden Brennstoffs brennraumseitig entlang der Scheidewand nach unten abfließen, was einer gleichförmigen Brennstoffverteilung und damit einer gleichförmigen Verbrennung nicht gerade dienlich wäre.

Durch die DT-PS 9 52 951 ist es weiter bei einer Erhitzungsvorrichtung für Brennkraftturbinen bekannt, mehrere strömungsdurchlässige Elemente aus einem gegebenenfalls waben- oder netzförmigen Baustoff mit diesen stromaufwärtig zugeordneten Brennstoffzuführungen vorzusehen. Die genannten Elemente sind hier jedoch einem rotierbar angeordneten Flammenschirm zugeordnet, wobei eine möglichst gleichförmige Verteilung des Brennstoff-Luft-Gemisches primär durch den Rotationsvorgang dieses Flammenschirms erzwungen werden soll. Bei der vorliegenden bekannten Erhitzungsvorrichtung ist eine Brennkammer mit den wesentlichen Merkmalen einer Brennkammer nach der eingangs genannten Gattung nicht offenbart; im Hinblick auf bei dieser bekannten Lösung nach der DT-PS 9 52 951 zu erwartende mechanische Störanfälligkeiten, aero7thermodynamische Verluste sowie weiter im Hinblick auf die relativ großv olumige Bauweise und den daraus resultierenden Gewichtszuwachs dürfte die bekannte Erhitzungsvorrichtung den an moderne Hochleistungsbrennkammern von Gasturbinentriebwerken gestellten Anforderungen kaum gewachsen sein.

Durch die DT-PS 7 68 049 ist weiter eine Brennkammer für Gasturbinentriebwerke bekannt, deren zentral gegen die Verdichterluftströmung geöffneter Brennerkopf mittels verstellbarer Leitschaufeln durchsetzt ist. In der parallel zur Verdichterluftströmung gerichteten einen Endstellung sollen die Leitschaufel eine möglichst starke Verwirbelung der über den Brennerkopf einer sogenannten »Vorkammer« zuzuführenden Verbrennungsluft mit dem ebenfalls innerhalb dieser Vorkammer zuzuführenden Brennstoff bewirken. In der zweiten Endstellung (Normalbetriebsstellung) soll die öffnung im Brennerkopf mittels der Leitschaufeln verschlossen werden können, nachdem z. B. die Zündung und Verbrennung über die Vorkammer in der daran sich anschließendenHauptverbrennungszone eingeleitet worden ist. Bei der bekannten Brennkammer werden einerseits relativ starke Strömungsverluste anhand der zur Aufbereitung des Brennstoff-Luft-Gemisches der Vorkammer vorgeschalteten Leitschaufeln

<i5 zu erwarten sein; andererseits dürften die im vorliegenden bekannten Fall vorgesehenen Einrichtungen zur Brennstoff-Luft-Aufbe.reitung für den Normalbetriebsfall — also bei abgesperrter Vorkammer — keine

verbesserte Verbrennung in der Hauptverbrennungszo-U-im Hinblick auf eine gleichförmige Brennkammerlustrittstemperatur gewährleisten können unter gleichzeitiger Berücksichtigung einer möglichsi geringen kammerbaulänge.

Die zuletzt genannten Anforderungen dürften auch bei einer bekannten Brennkammer für Gasturbinentriebwerke nach der US-PS 26 32 299 nur unzureichend erfüllt werden können, bei welcher bekannten Brennkammer primär im Interesse der Aufrechterhaltung einer stabilen Verbrennung trotz wechselnder Brennstoff-Luft-Mengenverhältnisse der Brennstoff zusammen mit der Verbrennungsluft über eine zentrale öffnung im Brennerkopf zur Hauptsache einer dieser öffnung axial nachgeschalteten, als durchlöcherte Hülse ausgebildeten Vorbrennkammer zugeführt werden sollen, seitlich bzw. stromab derselben die Hauptverbrennung in die Wege geleitet werden soll.

Durch die GB-PS 6 90 950 ist weiter eine Verbrennungseinrichtung bekannt, die im wesentlichen aus einem zylindrischen Körper besteht, der mittels einer als Flammhalter wirkenden, axial durchlöcherten Scheibe in einen Versorgungsabschnitt für die Zufuhr eines Brennstoff-Luft-Gemisches und einen Verbrennungsabschnitt aufgeteilt werden soll. Die im zylindrischen Körper angeordnete, in Achsrichtung durchlöcherte Scheibe dürfte demnach primär die Funktion eines Drosselorgans für das bereits im Versorgungsabschnitt durch im vorliegenden bekannten Fall nicht weiter definierte Einrichtungen bereitgestellte Brennstoff-Luft-Gemisch zu erfüllen haben. Im übrigen ermangelt es der bekannten Verbrennungsvorrichtung jeglicher weherer Sachbeziehung hinsichtlich der Verbesserung der Verbrennung bei Triebwerksbrennkammern, insbesondere bei Gasturbinentriebwerksbrennkammern im Rahmen der eingangs genannten Gattung.

Durch die GB-PS 5 39 656 sind zwar schon kammerartig gestaltete Einbauten am Brennerkopf einer ringförmig ausgebildeten Gasturbinentriebwerksbrennkammer bekannt. Mittels einer stromaufwärtig düsenförmigen Verengung zwischen zwei Kammerwandabschnitten soll hierbei aber die zugeführte Verbrennungsluft mit dem ebenfalls innerhalb einer Kammer zugeführten Brennstoff vermischt und dieses Brennstoff-Luft-Gemisch unmittelbar hinter einem sich an jede Kammer anschließenden Gitter verbrannt werden können, welches aus radial das Flammrohr durchsetzenden, jeweils parallel zueinander angeordneten geraden Blechstreifen zu bilden wäre. Aufgrund der innerhalb einer solchen Kammer gegebenen rele'.iv kurzen w Mischstrecke und der dadurch zu erwartenden relativ kurzen Verweilzeit des Brennnstoff-Luft-Gemisches dürfte die durch die GB-PS 5 39 656 bekannte Brennkammer eine gewünschte homogene Verbrennung kaum erwarten lassen. Diesem Ziel dürfte im Falle dieser bekannen Brennkamer auch dadurch nicht im gewünschten Umfange Rechnung getragen werden können, daß der größte Anteil der vom Verdichter der Brennkammer zuzuführenden Luft als Kühlluft zwischen je zwei Kammern der Brennkammer unmittelbar zugeführt werden soll, wodurch mit einer ungleichförmigen Verbrennung und damit Temperaturverteilung über df:n gesamten Kammerquerschnitt zu rechnen wäre.

Weiter ist zwar schon durch die US-PS 32 51 396 eine aus keramischem Werkstoff zu fertigende, strömungs- hs durchlässig zu gestaltende Brennerplatte bekannt, die zur Anwendung bei Infrarot-Gasstrahlungsbrennern oder dergleichen vorgesehen sein soll, wobei anhand einer speziellen Oberflächenstruktur dieser bekannten Brennerplatte eine weißglutartige Erhitzung derselben möglich sein soll. Hierbei soll weiter der Rrer.ner unter gleichzeitiger Zuführung von Luft und einem Perugias (Stadtgas, Butan od. dgl.) betrieben werden können. Diese bekannte Lösung befaßt sich jedoch nicht mit der Aufbereitung eines Brennstoff-Luft-Gemisches bei Brennkammern von Gasturbinentriebwerken, bei denen flüssiger Brennstoff zusammen mit der zuführenden Verbrennungsluft gasförmig aufbereitet werden soll.

Durch die US-PS 27 18 757 ist es weiter bekannt, bei einem Gasturbinentriebwerk entweder mehrere koaxial zur Triebwerkslängsmittelachse angeordnete Einzelbrennkammern oder eine koaxial zur Triebwerkslängsmittelachse angeordnete reine Ringbrennkammer vorzusehen. In Anpassung an die Ringkammerbauweise kann demgemäß in diesem bekannten Fall anstelle eines zylindrischen Brennstoff-Luft-Gemisch-Aufbereitungsvorsatzes am stromaufwärtigen Ende jeder Einzelbrennkammer dieser Gemischaufbereitungsvorsatz ringförmig ausgebildet und angeordnet sein, wodurch dem Umstand eines besseren Zündverhaltens und der Entstehung einer möglichst rotationssymmetrischen Flammenfront bei der Verbrennung besser Rechnung getragen werden sein dürfte.

Allerdings soll die im vorliegenden bekannten Fall erwünschte Verbesserung der Aufbereitung des Brennstoff-Luft-Gemisches mittels dem Aufbereitungsvorsatz zugeordneter, eine Umfangsverdrallung des Gemisches erzeugender Leitbleche erfolgen, um mit ausgeprägten Primärzonenwirbeln von Brennstoff-Luft-Anteilen eine gleichförmige Verbrennung zu erzwingen, woraus erhöhte Druck- und damit Leistungsverluste resultieren dürften.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beim vorstehend behandelten Stand der Technik auftretenden Nachteile zu beseitigen und eine Brennkammer für Gasturbinentriebwerke zu schaffen, die bei möglichst geringer Kammerbaulänge eine verbesserte Aufbereitung des Brennstoff-Luft-Gemisches im Hinblick auf ein gleichförmiges Temperaturprofil am Kammeraustritt erwarten läßt.

Ausgehend von einer Brennkammer nach der eingangs genannten Gattung schlägt die Erfindung zur Lösung der gestellten Aufgabe vor, daß einem ersten strömungsdurchlässigen Körper mindestens ein weiterer derartiger Körper derart nachgeschaltet ist, daß zwischen diesen beiden eine in sich geschlossene Aufbereitungskammer gebildet ist, in der mindestens eine Prallplatte mit strömungsverengendem Durchlaß zwischen den beiden Körpern angeordnet ist.

Die Erfindung gewährleistet eine gegenüber Bekanntem wesentlich verbesserte Aufbereitung des der Brennkammer zuzuführenden Brennstoff-Luft-Gemisches, was nachstehend näher umrissen sei.

Infolge der stromaufwärtig des ersten strömungsdurchlässigen Körpers der Aufbereitungskammer erfolgenden Brennstoffeinspritzung findet bereits eine grobe Vermischung des Verbrennungsluftanteils mit dem Brennstoff statt. Die grob vermischten Brennstoff-Luft-Anteile strömen dann weiter in den ersten strömungsdurchlässigen Körper der Aufbereitungskammer ein. Die Passage des ersten strömungsdurchlässigen Körpers führt einerseits eine Geschwindigkeitsverzögerung für den Verbrcnnungsluftantcil herbei bei gleichzeitig erhöhter Verweilzeit des Brennstoffs, der sich in dieser Phase des Aufbereitungsprozesses weitgehend noch ir. Form feiner Tröpfchen innerhalb der Diirchgangsöff-

nungen bzw. Poren des strömungsdurchlässigen Körpers niederschlägt.

Nach dem Verlassen des ersten strömungsdurchlässigen Körpers bereits schon innig vermischt, strömen die Brennstoff-Luft-Anteile in die Aufbereitungskammer ein, in der die mindestens eine Prallplatte eine erneute Verwirbelung und damit Intensivierung des Vermischungsprozesses besorgt, bevor das Brennstoff-Luft-Gemisch in das zweite strömungsdurchlässige Element einströmen kann, in welchem das Brennstoff-Luft-Gemisch von dem Eintritt in den Brennraum einer weiteren Aufbereitung unterzogen werden kann, wobei sich die von der Wärmeabstrahlung der Brennkammer verursachte Verdampfung des Brennstoffes innerhalb des zweiten strömungsdurchlässigen Körpers weiter au-Berst vorteilhaft auf Intensität der Gemischaufbereitung und die damit erzielbare homogene Verbrennung auswirkt.

Bei der Erfindung ist es weiter gegenüber Bekanntem vorteilhaft, daß zur Lösung der gestellten Aufgabe keinerlei nennenswerte Einbauten im Flammrohr erforderlich werden, wodurch das Kammervolumen relativ gering gehalten werden kann.

Hierzu trägt auch die Tatsache bei, daß die Verbrennung unmittelbar an bzw. hinter der Flammrohrrückwand beginnen kann, wodurch besonders dem Umstände einer verminderten Brennkammerlänge Rechnung getragen werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

Anhand einiger schematischer Ausführungsbeispiele ist die Erfindung in den Zeichnungen weiter erläutert; in den Zeichnungen ist

Fig. 1 ein Mitlellängsschnitt eines Ringbrennkammerabschnitts in einer ersten Ausführungsform, F i g. 2 ein Schnitt nach der Linie H-II der F i g. 1,
F i g. 3 ein Mittellängsschnitt eines Ringbrennerkammerabschnitts in einer zweiten Ausführungsform, F i g. 4 ein Schnitt nach der Linie IV-IV der F i g. 3,
Fig.5 ein Mittellängsschnitt eines Ring-Rohrbrennkammerabschnitts,

F i g. 6 ein Schnitt nach der Linie VI-VI der F i g. 5,
F i g. 7 ein gegenüber F i g. 6 abgewandelte Einzelheiten veranschaulichender Teilquerschnitt einer Ring-Rohrbrcnnkammer nach der Linie VII-VII der F i g. 5,

F i g. 8 ein gegenüber den F i g. 1 bis 4 abgewandelte Einzelheiten veranschaulichender Teilquerschnitt einer Ringbrennkammer in einer dritten Ausführungsfrom und

F i g. 9 ein gegenüber den F i g. 1 bis 4 sowie 8 abgewandelte Einzelheiten veranschaulichender Teilquerschnitt einer Ringbrennkammer in einer vierten Ausfürhungsform.

Die Ringbrennkammern nach F i g. 1 und 3 bestehen im wesentlichen aus einem Außcngchäuse 1 mit einem darin angeordneten Flammrohr 2. Die Wandungen des Außengchäuscs ! und des Flammrohrs 2 sind koaxial zur Mittclliingsachsc eines in den Zeichnungen nicht weiter dargestellten Turbinenstrahltriebwerks verlaufend angeordnet. W)

Gemäß F i g. 1 wird der Brennkammer über ein sich in Richtung der Strömung triclierförmig erweiterndes Rohr 3 Verdichterluft zum einen Teil in Richtung der l'flcilc F als Primärluft zugeführt. Der übrige, der Brennkammer zugeführte Anteil Her Verdichterluft i>. (Pfeile //^gelangt in die zwischen dem Außengehäuse 1 und dem Flammrohr 2 gebildeten Ringkanälc 8, 9 iFi β. 2 und 4), um Brcnnkammcrwiindungcn zu kühlen oder um dem Verbrennungsprozeß als Sekundärluft (Pfeile K) über die öffnungen 10 des Flammrohrs 2 zugeführt werden zu können. Über Ringleitungen 4 wird quer zur Primärluftströmung Brennstoff eingespritzt, wodurch der Brennstoff mit der Primärluft bereits vor dem Eintritt in einen ersten strömungsdurchlässigen Körper 5 grob miteinander vermischt werden können.

Bei der Passage des ersten strömungsdurchlässigen Körpers 5 wird das Brennstoff-Luft-Gemisch weiter aufbereitet, wobei der erste slrömungsdurchlässige Körper 5 einerseits eine Geschwindigkeitsverzögerung des Verbrennungsluftanteils herbeiführt bei gleichzeitig erhöhter Verweilzeit des Brennstoffs, der sich in dieser Phase des Aufbereitungsprozesses in Form feinster Tröpfchen innerhalb der Durchgangsöffnungen bzw. Poren des ersten strömungsdurchlässigen Körpers 5 niederschlägt. Über den ersten strömungsdurchlässigen Körper 5 bereits innig miteinander vermischt, strömen die Brennstoff-Luft-Anteile in eine Aufbereitungskammer 6 ein, die zwischen dem ersten strömungsdurchlässigen Körper 5 und einem diesem nachgeschalteten zweiten strömungsdurchlässigen Körper T gebildet ist.

Eine innerhalb der Aufbereitungskammer 6 angeordnete Prallplatte 8' sorgt für eine abermalige Verwirbelung und Vermischung des Brennstoff-Luft-Gemisches, wobei ein in der Prallplatte 8' angeordneter strömungsverengender Durchlaß 9' die stromauf- und stromabwärtig der Plallplatte 8' gebildeten Abschnitte der Aufbereitungskammer 6 untereinander verbindet.

Über den Durchlaß 9' und den der Plallplatte 8' nachgeordneten Abschnitt der Aufbereitungskammer 6 hinweg strömt das Brennstoff-Luft-Gemisch gemäß Pfeilrichtung L gleichförmig verteilt in den zweiten strömungsdurchlässigen Körper T ein, in welchem das Brennstoff-Luft-Gemisch vor dem Eintritt in den Brennraum einer weiteren Aufbereitung unterzogen wird, und zwar insbesondere anhand der von der Brennkammer verursachten Wärmeabstrahlung, die zu einer Verdampfung des Brennstoffs innerhalb des zweiten strömungsdurchlässigen Körpers 7' führt.

Aus dem zweiten strömungsdurchlässigen Körper T entweichet das intensiv aufbereitete Brennstoff-Luft-Gemisch in Richtung der Pfleile G in das Flammrohr 2, in welchem durch in den Zeichnungen nicht weiter dargestellte Einrichtungen die Zündung derselben erfolgen kann.

Wie im Falle der Fig.2 anhand des zweiten strömungsdurchlässigen Körpers T verdeutlicht, soll dieser einschließlich der übrigen Bauteile der Aufbercitungsakmmer 6 ringförmig, koaxial zur Tricbwcrkslüngsachsc verlaufend angeordnet sein, und zwar im Interesse einer gleichförmigen rotationssynimctrischcn Verbrennung.

Bei der Brennkammer nach F i g. 3 und 4 bilden zwei in Achsrichtung mit Abstand hintereinander in der stromaufwärtigcn Flammrohrwand 7 angeordnete strömungsdiirchlassigc Körper 11, 12 eine Aufbcrcitungskammer 13, bei der einer einer ersten Prallplatte 14 mit in deren Mitte strömungsvcrcngcndem Durchlaß 14' eine Prallplatte 15 nachgeschaltet ist, bei der der Strömungsverengende Durchlaß 15' zwischen dem Außenrand der Prallplatte 15 und der Aufbcrcitungskanimcrwand liegt.

Der Brennstoff wird bei der Brennkammer nach Fig.3 über eine einzige Ringlcitung 16 jeweils vor einem strömungsdurchlüssigcn Körper 11 quer zur Slrömiingsrichtung F der Primärluft aus zwei öffnungen dieser Ringlcitung 16 eingespritzt.

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Wie aus Fig.4 anhand der strömungsdurchlässigen Körper 12 ersichtlich, können diese einschließlich der übrigen Bauteile der Aufbereitungskammern kreisringsegmentförmig und mit gleichmäßigen Abständen zueinander über den Umfang der Ringbrennkammer verteilt angeordnet sein.

Das Ausführungsbeispiel der Ringbrennkammer nach Fig.3 und 4 unterscheidet sich hinsichtlich der Wirkungsweise gegenüber der Ringbrennkammer nach F i g. 1 und 2 dadurch, daß neben einer noch intensiveren Aufbereitung des Brennstoff-Luft-Gemisches anhand der weiteren Prallplatte 15 in der Aufbereitungskammer 13 größere Mengen des Brennstoff-Luft-Gemsiches (Pfeile L) örtlich gezielt über den zwischen dem Außenrand der Prallplatte 15 und der Aufbereitungskammerwand liegenden Durchlaß 15' dem zweiten strömungsdurchlässigen Körper 12 so zugeführt werden können, daß das aus diesem in das Flammrohr 2 entweichende Brennstoff-Luft-Gemisch (Pfeile M) in der äußeren Randzone stärker mit Brennstoff angereichert ist als in der Kernzone; dies bedeutet mit anderen Worten die Schaffung einer ungleichförmigen Brennstoffverteilung im Interesse eines gleichförmigen Temperaturprofils am Brennkammeraustritt.

Beim Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 und 6 sind in :r> dem Außengehäuse 1 der Ringbrennkammer mehrere Einzelflammrohre 17 angeordnet.

In der Flammrohrrückwand 18 sind zur Zuführung und Aufbereitung des Brennstoff-Luft-Gemisches die strömungsdurchlässigen Körper 19, 20 scheibenförmig ausgebildet, wobei eine zwischen den strömungsdurchlässigen Körpern 19, 20 angeordnete, ebenfalls scheibenförmige Prallplatte 21 die Aufbereitungskammer zwischen den beiden strömungsdurchlässigen Körpern 19, 20 in einen ersten und einen zweiten Kammerabschnitt 22, 23 aufteilt, die über Bohrungen 21' in der Prallplatte 21 miteinander in Verbindung sind.

Vor jedem ersten strömungsdurchlässigen Körper 19 (Fig.5) wird Brennstoff aus zwei öffnungen der Brennstoffringleitung 6 quer gegen die Primärluftströmung Feingespritzt.

Wie bei den Brennkammern nach Fig. 1 und 3 wird auch bei der Brennkammer nach F i g. 5 ein Teil der über die Rohre 3 zugeführten Verdichterluft (Pfeile H) zur Kühlung der Brennkammerwandungen bzw. als Sekun- ^ därluft (Pfeile /Cj verwendet, wobei ein die Einzelflammrohrc 17 umschließender Ringraum 24 über die öffnungen 10 mit dem Flammrohr 17 in Verbindung steht. Wie weiter aus F i g. 5 und 6 ersichtlich ist, sollen bei den jeweils ersten und den nachgeschaltcten ^r>o weiteren strömungsdurchlässigen Körpcn 19, 20 nur deren äußere ringscheibenförmige Querschnitte strömungsdurchliissig sein (Pfeilrichtung O und P der Gemischströmung), um im Zusammenwirken mit den in der Prallplatte 21 angeordneten Bohrungen 2Γ die " Vcrwcilzcit und die Vermischung der Brennstoff-Luft-Anteile innerhalb der beiden Kammerabschnittc 22, 23 steuern zu können.

Bei relativ kleinen Durchströmquerschnitten und relativ geringer axialer Strömungslänge der strömungs- wi durchlässigen Körper 19, 20 ermöglicht die Anordnung nach F i g. 5 eine intensive Aufbereitung des Brennstoff-Luft-Gemisches einerseits mit einem angestrebten

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40 relativ hohen Luftdurchsatz andererseits, wobei die Verbrennung mit einer möglichst breiten Flammenfront direkt hinter der Flammrohrrückwand 18 bzw. direkt hinter den strömungsdurchlässigen Körpern 20 erfolgen kann. An der Erreichung der radial an der Kammerrückwand 18 auftretenden Flammenfront haben die ringscheibenförmigen strömungsdurchlässigen Körper 20 wesentlichen Anteil.

Anstelle der in den Fig.5 und 6 gewählten Ringscheibenform der strömungsdurchlässigen Körper können diese auch gemäß Position 31 quadratisch ausgeführt sein (F i g. 7).

Die Ausführungsbeispiele nach F i g. 5, 6 und 7 sind auch bei reinen Ringbrennkammern anwendbar.

Für die Erreichung eines gleichförmigen Temperaturprofils am Brennkammeraustritt kann es weiter zweckmäßig sein, die strömungsdurchlässigen Körper einschließlich der zwischen diesen gebildeten Aufbereitungskammer nebst zugehörigen Prallplatten z. B. in Anordnung und Aufbau nach F i g. 1 und 3 gleichförmig gegeneinander versetzt in Ringsegmentbauweise — Positionen 25 (F i g. 8) — oder mit in abwechselnder Folge verschieden großen Kreisquerschnitten ausgestattet - Positionen 26, 27 (Fig.9) - bei Ringbrennkammern vorzusehen.

Die Erfindung ist im übrigen auch sinngemäß für die Anwendung bei Einzel- bzw. Rohrbrennkammern geeignet, wobei z. B. kreisförmige ringscheibenförmige oder quadratische Querschnitte für die strömungsdurchlässigen Körper, die von diesen an bildenden Aufbereitungskammern und die darin enthaltenen Prallplatten zugrundegelegt werden könnten.

Für alle voranstehenden Ausführungsformen der Brennkammern gilt, daß die strömungsdurchlässigen Körper leicht auswechselbar sein sollen, etwa in der Art herkömmlicher Brennstoffdüsen, beispielsweise durch eine Schraubverbindung oder eine Einsteckverbindung (F i g. 5) im Bereich der Flammrohrrückwand 18, bei der die Körper 19,20 einschließlich der darin angeordneten Prallplatte 21 jeweils pro Flammrohr 17 eine in sich geschlossene Einheit bilden, die vor der Montage des Triebwerks bereits fertig zusammengebaut sein kann und bei der Montage jeweils in Führungen 33, 34 eines Flammrohrs 17 eingeschoben und durch Anschläge 35, 36 fixiert wird.

Weiter können die strömungsdurchlässigen Körper aus poröser Keramik oder aus einem porösen Sintcrmatcrial gefertigt sein. Die strömungsdurchlässigen Körper können aber auch aus einem äußerst engmaschigen Drahtgewebe oder Drahtgeflecht gefertigt sein. Insbesondere bei Verwendung von porcset Keramik oder eines porösen Sinterniatcrials für die strömungsdurchlässigcn Körper können mit Rücksicht auf die Wahl einer entsprechenden Korngröße diesci Materialien strömungsdurchlässige Körper mit relate geringen Durchströmungsquerschnitten bei rclati\ geringer axialer Durchströmlänge bereitgestellt wer den, um einerseits einem verlangten relativ hohci Luftdurchsatz und andererseits der für eine innig« Aufbereitung des Brennstoff-Luft-Gemisches nolwcndi gen Vcrweil/.cit des Brennstoffs innerhalb der strö mungsclurchlässigcn Körper Rechnung tragen /: können.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Brennkammer für Gasturbinentriebwerke mit einem Brennkammeraußengehäuse und in. tens einem darin eingesetzten Flammrohr α mit mindestens einer Brennstoffzuführung zwischen dem Flammrohr und einer zentralen öffnung für Verbrennungs- und gegebenenfalls Mischluft, wobei die Flammrohrrückwand für die Zuführung des mit Brennstoff angereicherten Primärluftanteils zumindest teilweise als strömungsdurchlässiger Körper ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß einem ersten strömungsdurchlässigen Körper (5) mindestens ein weiterer derartiger Körper (7') derart nachgeschaltet ist, daß zwischen diesen beiden eine in sich geschlossene Aufbereitungskammer (6) gebildet ist, in der mindestens eine Prallplatte (8') mit strömungsverengendem Durchlaß (9') zwischen den beiden Körpern angeordnet ist.

2. Brennkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsverengende Durchlaß (15') zwischen dem Außenrand der Prallplatte (15) und der Aufbereitungskammerwand liegt.

3. Brennkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsverengende Durchlaß durch mindestens einen Durchbruch in der Prallplatte (21), beispielsweise eine Bohrung (2Γ), gebildet ist.

4. Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die strömungsdurchlässigen Körper aus poröser Keramik bestehen.

5. Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die strömungsdurchlässigen Köprer aus porösem Sintermaterial bestehen.

6. Brennkammer nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die strömungsdurchlässigen Körper aus Drahtgewebe oder Drahtgeflecht bestehen.