DE1947762A1 - Combustion chamber for gas turbines - Google Patents
Combustion chamber for gas turbinesInfo
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Description
JOSEPH LUCAS (INDUSTRIES) LIMITED Birmingham (Grossbritannien)JOSEPH LUCAS (INDUSTRIES) LIMITED Birmingham (UK)
Brennkammer für GasturbinenCombustion chamber for gas turbines
Die Erfindung betrifft Brennkammern für Gasturbinen. Sie bezweckt die Schaffung einer Brennkammer in zweckmäßiger Form.The invention relates to combustion chambers for gas turbines. Its purpose is to create a combustion chamber in an appropriate form.
Eine Brennkammer gemäß der Erfindung hat eine Primärlufteinlaßführung, Sekundärlufteinlaßdüsen und Verdünnungslufteinlaßdüsen, wobei die jeweilige Lufteintrittsstelle eine Fluidic-Luftstrom-Regeleinrichtung enthält, die so angeordnet ist, daß die durch die jeweiligen Lufteintrittsstellen eintretenden Teile des Gesamtluftstroms ohne Änderung des Gesamtwiderstands der Brennkammer gegen den durchfließenden Luftstrom veränderbar sind.A combustion chamber according to the invention has a primary air inlet duct, Secondary air inlet nozzles and dilution air inlet nozzles, the respective air inlet point being a fluidic air flow control device contains, which is arranged so that the parts of the entering through the respective air inlet points Total air flow can be changed without changing the total resistance of the combustion chamber to the air flow flowing through.
Wa/Hö ■- 2 -Wa / Hö ■ - 2 -
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Die Erfindung ist im nachfolgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.The invention is described below on the basis of exemplary embodiments explained in more detail with reference to the drawings.
In den Zeichnungen sind:In the drawings are:
Fig. 1 Eine Einzelheit im Schnitt durch eine ringFig. 1 A detail in section through a ring
förmige Brennkammer als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung,shaped combustion chamber as an embodiment the invention,
Fig. 2 eine Einzelheit in Vergrößerung aus Pig. IFig. 2 is an enlarged detail from Pig. I.
undand
Pig. 5 und 4 schematische Darstellungen zweier AnsichtenPig. 5 and 4 are schematic representations of two views
eines Teils einer Brennkammer in einem Alternativ-Ausführungsbeispiel. ♦part of a combustion chamber in an alternative embodiment. ♦
Die Brennkammer b- ' eine Innenwand 10 und eine-Außenwand 11, die so ausgebildet sind, daß sie sich in einem runden vorderen ~~ Ende vereinigen, in dem Primärlufteinlaßführungen 12 gebildet sind. Die jeweilige Primärlufteinlaßführung 12 hat einen Verwirbler 13, der Eegeldüsenlöcher 14 enthält, durch die unter hohem Druck stehende Luft eingeleitet werden kann. Diese LöcherThe combustion chamber b- 'has an inner wall 10 and an outer wall 11 which are formed so that they unite in a round front end in which primary air inlet ducts 12 are formed. The respective primary air inlet guide 12 has a swirler 13 which contains Eegel nozzle holes 14 through which air under high pressure can be introduced. These holes
14 sind um die äußere Peripherie des Verwirblers 13 herum angeordnet, so daß beim Einleiten von Druckluft der effektive Querschnitt des Verwirblers druckmittelmäßig verringert wird, um den Luftstrom durch die Primärlufteinlaßführungen zu verringern. Umgekehrt wird bei Abblasen von Luft durch die Löcher 14 der effektive Querschnitt des Verwirblers druckmittelmäßig vergrößert, um den Luftstrom durch die Primärlufteinlaßführung zu erhöhen.14 are arranged around the outer periphery of the swirler 13, so that when compressed air is introduced, the effective cross section of the swirler is reduced in terms of pressure medium by reduce the flow of air through the primary air inlet ducts. Conversely, when air is blown through the holes 14 of the effective cross section of the swirler is enlarged in terms of pressure medium in order to increase the air flow through the primary air inlet guide.
Die Wände 10 und 11 der Brennkammer am Einlaßende derselben sind mit Sekundärlufteinlaßdüsen 15 versehen, die durch nach innen gerichtete Plansche an den V/änden gebildet sind. Den DüsenThe walls 10 and 11 of the combustion chamber at the inlet end thereof are provided with secondary air inlet nozzles 15 which extend inwardly through directed puddles are formed on the walls. The nozzles
15 ist eine Ringschale 16 zugeordnet, die eine ringförmige Luftkammer 17 bildet. In den Planschen sind Löcher eingebohrt, die in die Düsen 15 an den Einlaßseiten derselben öffnen. Wenn die Kammern 17 mit Luft unter hohem Druck beaufschlagt werden, treten Luftstrahle in die Düsen 15 aus und drosseln druckmittelmäßig den Luftstrom in die Brennkammer. Wenn andererseits Luft aus den15 is assigned an annular shell 16 which has an annular air chamber 17 forms. Holes are drilled in the puddles which open into the nozzles 15 on the inlet sides thereof. If the Chambers 17 are acted upon with air under high pressure, occur Jets of air into the nozzles 15 and throttle the flow of air into the combustion chamber in terms of pressure medium. On the other hand, if the
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Kanunern 17 abgezogen wird, wird der effektive (Querschnitt der Düsen 15 vergrößert, so daß ein erhöhter Luftstrom durch die Düsen 15 bewirkt wird.Kanunern 17 is withdrawn, the effective (cross-section of the Nozzles 15 enlarged, so that an increased air flow through the nozzles 15 is effected.
Die Wände 10 und 11 haben den Düsen 15 nachgeschaltete Verdünnungslufteinlaßdüsen 18, die den Düsen I5 ähnlich sind. Diese Düsen 18 haben in ähnlicher Weise zugehörige Fluidic-Durchfluß-Regeleinrichtungen, die durch Bohrungen in den Düsenflanschen gebildet sind, welche in Kammern 19 öffnen, denen Luft zugeleitet wird, um den effektiven Querschnitt der Düsen 18 zu verringern, und aus denen Luft abgezogen wird, um den effektiven Querschnitt zu erhöhen.The walls 10 and 11 have the nozzles 15 downstream dilution air inlet nozzles 18, which are similar to nozzles I5. These nozzles 18 similarly have associated fluidic flow control devices, which are formed by bores in the nozzle flanges which open in chambers 19 to which air is supplied is to reduce the effective area of the nozzles 18, and from which air is extracted, to the effective area to increase.
Indem die Fluidic-Regelbohrungen nur an der Einlaßseite der Düsen vorgesehen werden, entsteht der Effekt einer Änderung der Richtung des Luftstroms durch die Düsen und eine Verringerung der effektiven Querschnittsfläche der Düsen.By having the fluidic control bores only on the inlet side of the nozzles are provided, there arises the effect of changing the direction of the air flow through the nozzles and reducing the effective one Cross-sectional area of the nozzles.
Bei Betriebsbedingungen der Turbine, wie sie den kleineren Gesamtmischverhältnissen von Luft und Kraftstoff für die Brennkammer zugeordnet sind,'beispielsweise Auslauf-Flugbedingungen von Flugzeugen, werden die Fluidic-Sinrichtungen, wie sie oben beschrieben worden sind, so betätigt, daß der Strom durch die Primär- und Sekundärluftdüsen auf einen kleinsten Wert verringert wird, während Luft aus den Kammern 19 abgezogen wird, um den Luftstrom durch die Düsen 18 auf einen Höchstwert zu erhöhen. Bei Laufbedingungen der Turbine, die den höheren Gesamtmischverhältnissen von Luft und Kraftstoff für -die Brennkammer zugeordnet sind, beispielsweise bei Abhebebedingungen für Flugzeuge, wird die Zuleitung von Druckluft zu den Löchtern 14 unterbunden, und Luft wird aus den Kammern 17 abgezogen, so daß die Primär- und Sekunaärluftströme erhöht werden. Die Kammern 19 werden unter Druck gesetzt, um den Yerdünnungsluftstrom zu verringern. Das ändert das Schema des Luftstroms in der Brennkammer derart, daß die den Brennern zur Verfügung stehende Luftaenge erhöht wird, die sich in den !litten der jeweiligen Verwirbler 15 befinden. Die Richtungsänderung des SekundärluftstromsUnder operating conditions of the turbine, such as the smaller overall mixing ratios of air and fuel for the combustion chamber are assigned, for example exit flight conditions of aircraft, the fluidic devices, as described above, are operated so that the flow through the primary and secondary air nozzles is reduced to a minimum while air is drawn from the chambers 19 to allow air to flow through to increase the nozzles 18 to a maximum. In running conditions of the turbine, the higher total mixing ratios of air and fuel for -the combustion chamber are assigned, for example in aircraft take-off conditions, the supply of compressed air to the holes 14 is cut off and air is released from the chambers 17 deducted so that the primary and secondary air flows are increased. The chambers 19 are pressurized to reduce the dilution air flow. That changes the scheme of the airflow in the combustion chamber in such a way that the amount of air available to the burners is increased, which is in the suffered by the respective swirlers 15 are located. The change in direction of the secondary air flow
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BADBATH
bewirkt einen erhöhten Rückstrom von Sekundärluft zur Erhöhung des Haßes der Vermischung zwischen Kraftstoff und Luft.causes an increased backflow of secondary air to increase the hatred of mixing fuel and air.
Die obere Hälfte der Pig. 1 zeigt Luftstrombedingungen, wie sie bei einem geringen Durchfluß entstehen, und die untere Hälfte zeigt Bedingungen, wie sie bei hohem Durchfluß vorliegen.The top half of the pig. Fig. 1 shows low flow air flow conditions and the lower half shows conditions as they exist at high flow.
Die in den Düsen 15 und 18 verwendeten Fluidic-Einrichtungen können alternativ die Form von Wirbelverstärkern haben, wie das in Pig. 5 un(i 4 gezeigt ist. Dabei sind Hegel bohrungen vorgesehen, die tangentiale Luftstrahle in die Düsen leiten können, um eine Verwirbelung hervorzurufen, die effektiv die Querschnittsfläche der Dücen verringert.The fluidics used in nozzles 15 and 18 may alternatively take the form of vortex enhancers such as that in Pig. 5 and 4. Hegel bores are provided that can direct tangential air jets into the nozzles in order to create a turbulence that effectively reduces the cross-sectional area of the nozzles.
In dem einen wie in dem anderen Fall werden die Querschnittsflachen der Düsen, die Größen der Regelbohrungen und die verwendeten Regeldrücke so gewählt, daß keine Änderung im Gesamtwiderstand der Brennkammer gegen einen Luftstrom auftritt, wenn ein Wechsel von einem Fließzustand zum anderen vonstatten geht.In one case, as in the other, the cross-sectional areas are of the nozzles, the sizes of the control bores and the control pressures used are selected so that there is no change in the total resistance the combustion chamber occurs against an air flow when a change from one flow state to another is taking place.
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DE1947762C3 DE1947762C3 (en) | 1976-02-26 |
Family
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006041955A1 (en) * | 2006-08-30 | 2008-03-20 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Method for controlling combustion in a combustion chamber and combustion chamber device |
US20160290644A1 (en) * | 2013-12-06 | 2016-10-06 | United Technologies Corporation | Combustor quench aperture cooling |
DE102016203012A1 (en) * | 2016-02-25 | 2017-06-01 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | combustion chamber |
DE102016201452A1 (en) * | 2016-02-01 | 2017-08-03 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Gas turbine combustor with wall contouring |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102006041955A1 (en) * | 2006-08-30 | 2008-03-20 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Method for controlling combustion in a combustion chamber and combustion chamber device |
US20160290644A1 (en) * | 2013-12-06 | 2016-10-06 | United Technologies Corporation | Combustor quench aperture cooling |
US10378768B2 (en) * | 2013-12-06 | 2019-08-13 | United Technologies Corporation | Combustor quench aperture cooling |
US11193672B2 (en) | 2013-12-06 | 2021-12-07 | Raytheon Technologies Corporation | Combustor quench aperture cooling |
DE102016201452A1 (en) * | 2016-02-01 | 2017-08-03 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Gas turbine combustor with wall contouring |
US10670270B2 (en) | 2016-02-01 | 2020-06-02 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Gas turbine combustion chamber with wall contouring |
DE102016203012A1 (en) * | 2016-02-25 | 2017-06-01 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | combustion chamber |
Also Published As
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SE357028B (en) | 1973-06-12 |
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FR2018565A1 (en) | 1970-05-29 |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |