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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verbrennung eines Brennstoffs
in Luft, umfassend:
einen Ringkanal zur Führung der Luft in einem bezüglich einer
Achse meridionalen Strom;
ein Drallgitter zur Aufprägung eines
Dralls auf den Strom;
und ein Mittel zur Einmischung des Brennstoffs
in den Strom unter Bildung eines im wesentlichen homogenen Gemischs.
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Außerdem betrifft
die Erfindung ein Verfahren zur Verbrennung eines Brennstoffs in
Luft, bei dem die Luft in einem eine Achse umringenden, sich bezüglich der
Achse meridional und mit einem Drall fortsetzenden Strom bereitgestellt
und im wesentlichen homogen mit Brennstoff vermischt wird unter Bildung
eines Gemisches, das zur Verbrennung des Brennstoffs entzündet wird.
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Eine
solche Vorrichtung ist unter der Bezeichnung "Vormischbrenner" den einschlägig bewanderten und tätigen Personen
bekannt, wobei die Bezeichnung bereits darauf hinweist, daß der Brennstoff
erst mit einem gewissen zeitlichen Abstand nach seiner Einmischung
in die zur Verbrennung bereitgestellte Luft verbrannt wird. Auch
das Verfahren ist den einschlägig
bewanderten und tätigen
Personen bekannt als dasjenige Verfahren, welches beim Betrieb eines üblichen
Vormischbrenners abläuft.
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Beim
Betrieb eines üblichen
Vormischbrenners wird unter Erhöhung
der Zufuhr von Brennstoff zu dem Brenner oftmals ein Zustand erreicht,
bei dem die Verbrennung instabil wird und in der Anlage, in welche
er eingebaut ist, akustische Schwingun gen hervorruft. Diese akustischen
Schwingungen sind unter dem Begriff "Verbrennungsschwingungen" bekannt. Die Verbrennungsschwingungen
können
so stark werden, daß sie
den Betrieb des Vormischbrenners und der Anlage, deren Bestandteil
der Vormischbrenner ist, gefährden.
Die Neigung eines Vormischbrenners zur Ausbildung einer instabilen
Verbrennung wird um so stärker,
je homogener das in dem Vormischbrenner vor der Verbrennung gebildete Gemisch
aus Brennstoff und Luft ist. Ein möglichst homogenes Gemisch ist
allerdings erwünscht
im Hinblick darauf, daß die
Produktion von Stickoxiden bei der Verbrennung um so geringer ist,
je homogener das Gemisch ist. Ist das Gemisch vollkommen homogen,
so nimmt die bei der Verbrennung des Gemisches auftretende maximale
Temperatur ein Minimum an, und es ist genau dieser Effekt, welcher
für die
dann besonders geringen Produktion von Stickoxiden wesentlich ist.
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Zur
Stabilisierung der Verbrennung eines Vormischbrenners ist vorgeschlagen
worden, das dem Brenner entströmende
und sich entzündende Gemisch
mit einem Schleier von Luft einzuhüllen und somit zu verhindern,
daß sich
in Randbereichen des Gemisches Wirbel ausbilden, in denen Verbrennungsprozesse
stattfinden, von denen anzunehmen ist, daß sie wesentlich zur Destabilisierung
der Verbrennung beitragen. Ein Nachteil der vorgeschlagenen Maßnahme ist
allerdings darin zu sehen, daß die Luft,
die zur Einhüllung
des Gemisches verwendet wird, dem eigentlichen Verbrennungsvorgang
entzogen werden muß.
Liegt die mit dem Vormischbrenner freizusetzende thermische Leistung
fest, so liegt auch die dabei einzusetzende Menge an Brennstoff im
wesentlichen fest, und ein Abzug von Luft zur Stabilisierung der
Verbrennung bedeutet, daß die
eigentliche Verbrennung in Anwesenheit einer verringerten Menge
an Luft stattfinden und angesichts dessen, daß die Verbrennung in der Regel,
insbesondere in einer Gasturbinenanlage, unter Luftüberschuß erfolgt,
mit einer deutlich erhöhten
Maximaltemperatur und damit mit einer deutlich erhöhten Bildung
von Stickoxiden ablaufen muß.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Maßnahme zur Stabilisierung des
Verbrennungsprozesses bei einem Vormischbrenner anzugeben, bei der
es nicht erforderlich ist, dem Verbrennungsprozeß einen Teil der zur Verfügung stehenden Luft
zu entziehen. Diese Maßnahme
soll sowohl in einer Vorrichtung als auch in einem Verfahren verkörpert sein.
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Zur
Lösung
der Aufgabe im Hinblick auf eine Vorrichtung angegeben wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung
zur Verbrennung eines Brennstoffs in Luft, umfassend: einen Ringkanal
zur Führung
der Luft in einem bezüglich
einer Achse meridionalen Strom;
ein Drallgitter zur Aufprägung eines
Dralls auf den Strom; und
ein Mittel zur Einmischung des Brennstoffs
in den Strom unter Bildung eines im wesentlichen homogenen Gemischs;
gekennzeichnet
durch ein Mittel zur Verzögerung
eines bezüglich
der Achse radial außenliegenden
Teils des Stroms gegenüber
anderen Teilen des Stroms.
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Gemäß der Erfindung
wird die Verteilung der Geschwindigkeit in dem Strom, wenn dieser
aus der Vorrichtung austritt, ungleichmäßig in bezüglich der Achse radialer Richtung
gestaltet, dabei aber die Homogenität des Gemisches aus Luft und
Brennstoff in dem Strom beibehalten. Die Ungleichmäßigkeit
in der Verteilung der Geschwindigkeit in dem Strom kann dabei die
meridionale Komponente der Geschwindigkeit, die tangentiale Komponente
der Geschwindigkeit oder beide Komponenten der Geschwindigkeit betreffen.
Dies erfolgt dadurch, daß der Strom
in dem Ringkanal lokal gestört
wird mittels eines entsprechenden Hindernisses in Form eines Siebes
oder dergleichen, welches an entsprechender Stelle in dem Ringkanal
angeordnet wird.
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Ob
der als solche Vorrichtung im Einzelfall verkörperte Vormischbrenner einer
Stabilisierung durch eine sogenannte Pilotflamme bedarf, wie aus dem
zitierten Stand der Technik bekannt, und ob diese Pilotflamme im
Zentrum oder am Außenumfang des
Stroms angeordnet ist, oder ob der Vormischbrenner überhaupt
ohne Pilotflamme auskommt, ist vorliegend von untergeordneter Bedeutung.
Gleiches gilt für
die Ausgestaltung des Drallgitters; dies kann entsprechend den Anforderungen
des jeweiligen Einzelfalls ein axiales, radiales oder diagonales
Drallgitter sein. Auch Einzelheiten der Zufuhr des Brennstoffs sind
vorliegend von untergeordneter Bedeutung; grundsätzlich kann die Zufuhr des
Brennstoffs in beliebiger Weise erfolgen, beispielsweise über Düsen in Leitschaufeln
des Drallgitters oder separate Mischeinrichtungen vor oder hinter
dem Drallgitter.
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Das
Mittel zur Verzögerung
des bezüglich der
Achse radial außenliegenden
Teils des Stroms gegenüber
anderen Teilen des Stroms erzeugt in dem Strom einen lokalen Druckverlust,
der bewirkt, daß hinter
dem Mittel eine geringere Strömungsgeschwindigkeit
herrscht als in den von dem Mittel unbeeinflußten Teilen des Stroms. Es
versteht sich, daß das
Mittel zur Einmischung des Brennstoffs in den Strom für die erforderliche
Homogenität
des erzeugten Gemisches ausgelegt sein muß; es kann erforderlich sein,
die Zufuhr von Brennstoff zu dem verzögerten Teil des Stroms im Vergleich
zur Zufuhr zu den anderen Teilen des Stroms entsprechend zu reduzieren.
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Durch
die ungleichmäßige Verteilung
der Geschwindigkeit in dem Strom wird erreicht, daß das Gemisch
nicht an allen Stel len des Stroms gleichzeitig zündet. Die durch die Verbrennung
in dem Gemisch hervorgerufene Expansion erfolgt somit nicht schlagartig,
sondern über
ein gewisses Zeitintervall verteilt. Dadurch wird die Neigung zur
Instabilität
wesentlich reduziert.
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Da
der Strom in seinem äußeren Bereich langsamer
ist als in seinem inneren, wird außerdem die Neigung zur Ausbildung
von Wirbeln reduziert, was ebenfalls wesentlich beiträgt zur Stabilisierung der
Verbrennung. Zu einer Erhöhung
der Maximaltemperatur bei der Verbrennung kommt es allerdings nicht,
da die gesamte verfügbare
Luft zur Verbrennung des Brennstoffs ausgenutzt wird.
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Eine
erste besonders bevorzugte Weiterentwicklung der Vorrichtung zeichnet
sich dadurch aus, daß das
vorgesehene Mittel zur Verzögerung
eines bezüglich
der Achse radial außen
liegenden Teils des Stroms bezüglich
der Achse kreissymmetrisch ist, so daß der von dem Mittel verzögerte Teil
des Stroms ebenfalls bezüglich
der Achse kreissymmetrisch ist. Der gesamte Strom ist somit eingehüllt von
einem gegenüber
anderen Teilen deutlich verlangsamten Teil. Dieser verlangsamte
Teil ist daher bestimmend für die
aerodynamischen Verhältnisse
an einer Grenzfläche
zwischen dem aus der Vorrichtung ausgetretenen Strom und brennstofffreier
Luft, was aufgrund eines durch die Verzögerung bedingten verringerten Geschwindigkeitsgradienten
zu einer Unterdrückung der
Wirbelbildung und damit zur akustischen Stabilisierung einer in
dem Strom bewirkten Verbrennung führt.
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Das
kreissymmetrische Mittel zur Verzögerung ist vorzugsweise ein
in dem Ringkanal angeordneter und einen bezüglich der Achse radial außenliegenden
Teil des Ringkanals überreichender
Drosselring, welcher insbesondere stromaufwärts des Drallgitters angeordnet
ist. Dieser Drosselring ist weiterhin vorzugsweise aus in dem Ringkanal
angeordneten und um die Achse gleichmäßig verteilten Drosselelementen,
insbesondere Stäben,
gebildet. Der Drosselring soll denjenigen Teil des Ringkanals, den er überreicht,
nicht vollständig
abdecken, sondern die Strömung
durch diesen Teil lediglich androsseln. In jedem Fall wird der Drosselring
daher funktionell wie ein Sieb auszugestalten sein.
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Eine
als Alternative besonders bevorzugte Weiterentwicklung der Vorrichtung
zeichnet sich dadurch aus, daß das
Mittel zur Verzögerung
bezüglich der
Achse gebrochen symmetrisch, insbesondere diskret symmetrisch, ausgestaltet
ist. Unter einer gebrochen symmetrischen Anordnung wird dabei eine Anordnung
verstanden, die von einer kreissymmetrischen Anordnung wesentlich
verschieden ist und sich insbesondere dadurch auszeichnet, daß sie keine
(kontinuierliche) Kreissymmetrie, sondern allenfalls eine diskrete
Symmetrie, z.B. beschrieben durch eine endliche Symmetriegruppe,
aufweist. Dieses gebrochen symmetrische Mittel führt also nicht dazu, daß der Strom
eingehüllt
wird von dem insgesamt und gleichmäßig verzögerten Teil, wie es sich bei
der vorstehend beschriebenen ersten besonders bevorzugten Weiterentwicklung
ergibt. Demgegenüber weist
der Strom in einem außenliegenden
Bereich Strähnen
auf, die gegenüber
anderen Teilen des Stroms verzögert
sind. Diese langsamen Strähnen sind
ebenfalls geeignet, die Bildung von Wirbeln, welche den Strom nach
seinem Austritt aus der Vorrichtung einhüllen könnten, zu verhindern. Die langsamen
Strähnen
bilden nämlich
lokale Störungen
in dem Geschwindigkeitsfeld des Stroms aus, welche der Bildung von
Wirbeln entgegenwirken und damit zu der gewünschten akustischen Stabilisierung
einer in dem Strom erzeugten Flamme führen kann, wie bereits beschrieben.
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Das
gebrochen symmetrische Mittel zur Verzögerung ist vorzugsweise eine
Anordnung aus ungleichmäßig um die
Achse verteilten Drosselelementen, insbesondere Stäben.
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Das
Mittel zur Einmischung des Brennstoffs ist vorzugsweise eine Anordnung
von Düsen,
wobei die Düsen
in dem Drallgitter angeordnet sein können, insbesondere derart,
daß sich
die Düsen
in Leitschaufeln des Drallgitters befinden.
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Im
Hinblick auf ein Verfahren wird zur Lösung der Aufgabe erfindungsgemäß angegeben
ein Verfahren zur Verbrennung eines Brennstoffs in Luft, bei dem
die Luft in einem eine Achse umringenden, sich bezüglich der
Achse meridional und mit einem Drall fortsetzenden Strom bereitgestellt
und im wesentlichen homogen mit Brennstoff vermischt wird unter Bildung
eines Gemisches, das zur Verbrennung des Brennstoffs entzündet wird,
wobei vor der Entzündung
ein bezüglich
der Achse radial außenliegender Teil
des Stroms gegenüber
anderen Teilen des Stroms verzögert
wird.
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Die
Vorzüge
dieses Verfahrens erschließen sich
aus den Ausführungen
zur erfindungsgemäßen Vorrichtung
und ihren Ausgestaltungen, worauf hiermit verwiesen wird.
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Die
Verzögerung
des radial außen
liegenden Teils des Stroms kann in einer bezüglich der Achse kreissymmetrischen
Weise erfolgen; alternativ ist es möglich, die Verzögerung in
einer bezüglich
der Achse gebrochen symmetrischen Weise auszuführen. Einzelheiten dazu ergeben
sich aus den vorstehenden Ausführungen
zu den beiden besonders bevorzugten Weiterentwicklungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
auf welche hiermit verwiesen wird.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nunmehr anhand der Zeichnung erläutert. Darin
zeigen:
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1 einen
Längsschnitt
durch eine Ausführungsform
eines Vormischbrenners;
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2 einen
Längsschnitt
durch einen Vormischbrenner des Standes der Technik;
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3, 4 und 5 Ansichten
von Ausführungsformen
des Vormischbrenners.
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In
den Figuren der Zeichnung tragen einander entsprechende Komponenten
der jeweils dargestellten Ausführungsbeispiele
jeweils dasselbe Bezugszeichen.
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Die
Zeichnung ist nicht anzusehen als Darstellung konkret realisierter
Ausführungsbeispiele und
ist vereinfacht zur Herausstellung bestimmter Merkmale. Die aus
der Zeichnung unmittelbar entnehmbaren Hinweise sind für die praktische
Ausführung
vervollständigbar
im Rahmen der Kenntnisse und Fähigkeiten,
die den einschlägig
bewanderten und tätigen
Personen zu Gebote stehen unter Berücksichtigung der diesem Hinweis
vorangehenden Ausführungen.
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1 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung gemäß der Erfindung,
und 2 zeigt zum Vergleich eine Ausführungsform
im Sinne des in der Einleitung des vorliegenden Textes abgehandelten Vorschlags.
Viele Komponenten sind in beiden Ausführungsformen vorhanden, und
zur Erläuterung
dieser Komponenten wird zunächst
auf 1 und 2 gemeinsam Bezug genommen.
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1 bzw. 2 zeigen
jeweils einen Vormischbrenner mit einer Achse 1, einem
zentrisch bezüglich
der Achse 1 angeordneten Innenkörper 2 und einem ebenfalls
zentrisch bezüglich
der Achse 1 angeordneten, den Innenkörper 2 umgebenden
Außen körper 3.
Zwischen dem Innenkörper 2 und
dem Außenkörper 3 liegt
ein Ringkanal 4, durch den ein Strom 5 von Luft
geführt
wird. Im Ringkanal 4 wird die Luft mit Brennstoff 6 vermischt
unter Bildung eines Gemisches, welches in den Brennraum 7 einströmt und dort
verbrennt. Eine Zündeinrichtung
zur Zündung
des Gemisches ist der Übersicht
halber nicht dargestellt. Im Rahmen der üblichen Praxis, die für einen
Brennraum 7 mehrere Vormischbrenner bevorzugt, bedarf es
nicht etwa einer Zündeinrichtung
für jeden
Brenner, sondern es kann eine einzige Zündeinrichtung für alle Brenner
ausreichen. In diesem Sinne ist eine Zündeinrichtung somit kein Bestandteil eines
einzelnen Vormischbrenners, woraus sich auch rechtfertigt, daß eine Zündeinrichtung
in den Figuren nicht dargestellt ist. Der Vormischbrenner ist eingelassen
in eine Brennraumwand 8, welche den Brennraum 7 stromaufwärts des
Stroms 5 abschließt.
In dem Ringkanal 4 angeordnet ist ein Drallgitter 9 bestehend
aus Leitschaufeln 9, welches dazu dient, dem Strom 5 einen
Drall 10 aufzuprägen.
Zur Zuführung
des Brennstoffs 6 zu dem Strom 5 vorgesehen sind
Düsen 11 und 12 in
den Leitschaufeln 9. Mittel zur Zuführung des Brennstoffs 6 zu
diesen Düsen 11 und 12 sind
der Übersicht
halber nicht dargestellt. Nicht dargestellt ist auch ein eventuell
zum Betrieb des Vormischbrenners nützlicher oder erforderlicher Pilotbrenner,
welcher eine besondere Flamme liefert, welche zur Stabilisierung
der Verbrennung des Gemisches aus Luft und Brennstoff beiträgt. Ein
solcher Pilotbrenner ist unter Umständen erforderlich, wenn der
Vormischbrenner unter wechselnden Mischungsverhältnissen von Luft und Brennstoff
betrieben werden soll, da ein Gemisch, welches vergleichsweise arm
an Brennstoff ist, unter Umständen
ohne Unterstützung
nicht mehr zuverlässig
zünden
kann. Die Verwendung oder Nichtverwendung eines Pilotbrenners steht,
wie bereits ausgeführt,
im Ermessen der einschlägig
bewanderten und tätigen
Personen.
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In 1 ist
ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung gezeigt. Im Rahmen dieses Ausführungsbeispiels ist vor dem
Drallgitter 9 ein Drosselring 13 aus einzelnen,
am Außenkörper 3 angebrachten
und in den Ringkanal 4 hineinragenden Stäben vorgesehen.
Diese Stäbe
verursachen lokale Druckverluste in dem Strom 5 und führen dazu,
daß der
außenliegende
Teil des Stromes 5, welcher nahe an dem Außenkörper 3 vorbeistreicht,
gegenüber
anderen Teilen des Stromes 5 verlangsamt oder verzögert wird. Diese
Verlangsamung setzt sich fort durch den gesamten Ringkanal 4 und
führt dazu,
daß die
Verteilung der Geschwindigkeit in dem Gemisch, welches in den Brennraum 7 abströmt, ungleichmäßig ist. Dies
hat die bereits eingehend beschriebenen stabilisierenden Wirkungen
auf die in dem Brennraum 7 stattfindende Verbrennung, auf
deren vorstehende Erläuterung
hiermit verwiesen wird. Die Zuführung des
Brennstoffs 6 zu dem Strom 5 muß der ungleichmäßigen Verteilung
der Geschwindigkeit in dem Strom 5 Rechnung tragen; deshalb
sind zur Zuführung
des Brennstoffs zu dem weitgehend unbeeinflußten Teil des Stroms große Düsen 11 und
zur Zuführung
des Brennstoffs 6 zu dem verlangsamten Teil des Stroms 5 kleine
Düsen 12 vorgesehen.
Die Abmessungen dieser Düsen 11 und 12 sind
so zu wählen,
daß eine
weitgehend homogene Verteilung des Brennstoffs in dem Strom erreicht
und somit eine Verbrennung unter möglichst geringer Produktion
von Stickoxiden gewährleistet
ist. Den einschlägig
bewanderten und tätigen
Personen stehen zur entsprechenden Auslegung der Vorrichtung Rechenprogramme
zur numerischen Modellierung des Stroms 5 zur Verfügung, unter
deren Benutzung eine entsprechende Auslegung der Düsen 11 und 12 möglich ist.
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2 zeigt
eine Vorrichtung, bei der der Ringkanal 4 frei von drosselnden
Einbauten ist. Dementsprechend bedarf es zur Zuführung des Brennstoffs 6 auch
keiner verschieden großer
Düsen;
es sind nur große
Düsen 11 vorgesehen.
Um die mit dieser Vorrichtung bewirkbare Verbrennung zu stabilisieren,
ist eine den Außenkörper 3 umgebende
Ringdüse 14 vorgesehen,
aus welcher ein Teil der der Vorrichtung zugeführten Luft an dem Ringkanal 4 und dem
Drallgitter 9 vorbei direkt in den Brennraum 7 geführt wird.
Diese Luft bildet einen Schleier, welcher das Gemisch aus Luft und
Brennstoff umhüllt
und die Bildung von Wirbeln, welche die Verbrennung instabil machen
könnten,
verhindert. Nachteilig am Ausführungsbeispiel
gemäß 2 ist
das Erfordernis, daß ein
Teil der zur Verfügung
stehenden Luft nicht zur Vermischung mit Brennstoff zur Verfügung steht. Dies
bedeutet letztlich, daß die
Vorrichtung in erhöhtem
Maße Stickoxide
produzieren muß,
was in jedem Fall unerwünscht
ist.
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3 zeigt
eine Teilansicht eines axialen Längsschnitts
durch eine Variante der Vorrichtung nach 1. Viele
Komponenten dieser Vorrichtung stimmen überein mit den Komponenten
der Vorrichtung gemäß 1 und
brauchen daher nicht erneut beschrieben zu werden. Von Bedeutung
in 3 ist, daß zur
Zuführung
des Brennstoffs 6 nicht mehr die Leitschaufeln 9 benutzt
werden, sondern daß dafür separate
Düsenrohre 15 vorgesehen
sind, welche Düsen 16 zur
Zuführung
des Brennstoffs 6 zu dem Strom 5 tragen. Mittel
zur Zuführung
des Brennstoffs zu den Düsenrohren 15 sind
der Übersicht
halber wiederum nicht dargestellt. Die Düsen 16 müssen nicht
alle gleich groß untereinander
sein; siehe dazu die Ausführungen
zu den Düsen 11 und 12 in 1.
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4 zeigt
einen Querschnitt durch eine bevorzugte Weiterentwicklung, bei der
mehrere Alternativen für
das Mittel zur Verzögerung
eines Teils des Stroms erkennbar sind. Außer den bereits erwähnten Stäben 13 sind
dies ein Lochblech 17 sowie ein aus Draht oder dergleichen
bestehendes Gewebe 18 (wobei das eigentliche Gewebe nur
teilweise dargestellt ist). Unter diesen Mitteln 13, 17 und 18 sichtbar sind
die Leitschaufeln 9, die sich zwischen dem Innenkörper 2 und
dem Außenkörper 3 erstrecken. Beim
Ausführungsbeispiel
gemäß 4 ist
von Bedeutung, daß die
Verzögerung
des radial außen
liegenden Teils des Stroms 5 (siehe dazu 1)
in einer bezüglich
der Achse 1 kreissymmetrischen Weise erfolgt. Der aus der
Vorrichtung gemäß 4 entlassene
Strom hat also einen radial außen
liegenden Teil, welcher gleichmäßig gegenüber anderen
Teilen des Stroms 5 verzögert ist. Die damit und dadurch
erzielbaren Wirkungen sind vorstehend bereits eingehend erläutert worden,
worauf hiermit verwiesen wird.
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Zu 4 ist
anzumerken, daß die
dargestellten Mittel zur Verzögerung,
insbesondere die Stäbe 13,
selbstverständlich
keine Anordnung bilden, die im strengsten mathematischen Sinne kreissymmetrisch ist,
also eine kontinuierliche Symmetriegruppe aufweist. Jedoch ist zu
bedenken, daß jeder
der Stäbe 13 gewisse
lokale Störungen,
insbesondere Turbulenzen, in dem Strom 5 erzeugt, die aber
innerhalb einer eher kurzen Distanz hinter dem jeweiligen Stab 13 abgeklungen
sind. Jenseits einer gewissen Distanz hinter der Anordnung der Stäbe 13 homogenisiert
der Strom 5 sich wieder und behält lediglich Eigenschaften,
die bezüglich
der Achse 1 effektiv kreissymmetrisch verteilt sind. Bei
einer tatsächlichen
Realisierung der Erfindung im Sinne des Ausführungsbeispiels gemäß 4 mit
Stäben 13,
wobei entsprechende Erwägungen
selbstverständlich
für Lochbleche 17 und
Siebe 18 gelten, ist also die Anzahl und Geometrie der
Stäbe 13 anhand
der aerodynamischen Gegebenheiten der zu realisierenden Vorrichtung
zu wählen;
entsprechende Kenntnisse und Mittel stehen den einschlägig bewanderten
und tätigen Personen
zu Gebote.
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5 zeigt
einen Querschnitt durch eine zweite bevorzugte Weiterentwicklung,
bei der das Mittel zur Verzögerung
im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel
gemäß 4 bezüglich der
Achse 1 nicht kreissymmetrisch, sondern gebrochen symmetrisch
ausgeführt
ist. Im Ausführungsbeispiel
gemäß 5 ist
die Symmetrie so weit gebrochen, daß eine diskrete, nämlich vierzählige, Symmetrie
vorliegt. Die Anordnung der Stäbe 13 gemäß 5 ist
so gedacht, daß sie
Unregelmäßigkeiten
in dem Strom 5 erzeugt, die sich bis weit hinter die Stäbe 13 und
das Drallgitter 9 fortsetzen und auch nach dem Austritt aus
der Vorrichtung noch vorhanden sind. Nach Austritt aus der Vorrichtung
liegt dementsprechend in dem Strom 5 ein effektiv ungleichmäßiges Geschwindigkeitsfeld
vor, welches ebenfalls die Bildung von Wirbeln, welche den Strom 5 umgeben
könnten,
unterdrückt
und somit zur gewünschten
akustischen Stabilisierung einer in dem Strom 5 erzeugten
Flamme dienen kann.
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Alle
Ausführungsformen
der Erfindung sind von besonderer Bedeutung zur Verwendung in einer Gasturbine,
um dort einen von einem Verdichter bereitgestellten komprimierten
Luftstrom durch Verbrennung eines Brennstoffs aufzuheizen, worauf
der aufgeheizte Strom in einer Turbine entspannt wird. Ausgezeichnet
ist die Erfindung insbesondere dadurch, daß sie einerseits lediglich
passive Maßnahmen
zur Stabilisierung einer Verbrennung vorsieht und andererseits keine
Abzweigung von Luft von derjenigen Luft, die ansonsten für die Verbrennung
zur Verfügung
steht, erfordert.