DE2842047A1

DE2842047A1 - Vorrichtung zur verteilung von kraftstoff

Info

Publication number: DE2842047A1
Application number: DE19782842047
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude-Marius Arliguie; Marc Francois Bernard Buisson; Jaques Emile Jules Caruel
Original assignee: SNECMA SAS
Current assignee: Safran Aircraft Engines SAS
Priority date: 1977-09-27
Filing date: 1978-09-27
Publication date: 1979-04-12
Also published as: FR2404111B1; DE2842047C2; US4280324A; FR2404111A1

Description

SOCIETE NATIONALE D'ETÜDE
LT DE CONSTRUCTION DE MOTEURS
D'AVIATIOR (S.N.E.C.M.A.)
2, Boulevard Victor
F-75015 Paris / Frankreich

Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff in einen mit großer Geschwindigkeit fliessenden Gasstrom und ist insbesondere bestimmt zur Verwendung in
dem Nachbrennerrohr eines Strahltriebwerks.

Es ist bekannt, daß Uachbrennervorrxchtungen in Strahltriebwerken dazu dienen, den Schub dadurch zu erhöhen, daß eine zusätzliche Kraftstoffmenge in dem Gas verbrannt wird, das die Turbine bereits durchsetzt hat. Diese Verbrennung erfolgt in einem im wesentlichen zylindrisch geformten Rohr, in dem mindestens eine ringförmige Vorrichtung zum Einspritzen und Verteilen von Kraftstoff angeordnet ist, auf die in
Richtung stromab mindestens ein ebenfalls ringförmig ausgebildeter Flammenhalter folgt. Das Einspritzen des Kraftstoffs erfolgt im allgemeinen mit Hilfe von kreisringförmigen Organen, in die öffnungen geschnitten sind, durch die Kraftstoff in den Gasstrom eingeführt werden soll. Nachstehend
soll als Kreisring oder Torus jedes Volumen bezeichnet werden, das durch eine Fläche erzeugt wird, die sich um eine
in ihrer Ebene liegende, sie aber nicht schneidende Achse dreht.

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Zur Verteilung des Kraftstoffs sind Hindernisse oder Aufprallorgane vorgesehen, die vor den öffnungen angeordnet sind, die in die den Kraftstoff fahrenden kreisringförmigen Organe geschnitten sind. Die Flainmenhalter bestehen aus ringförmigen Elementen, die im allgemeinen einen V-förinigen Querschnitt aufweisen und in Richtung stromab von den Einspritzorganen angebracht sind.

Besondere Aufmerksamkeit ist der Gestaltung und der Anordnung dieser verschiedenen Elemente in dem Rohr zu schenken, damit der Kraftstoff so gleichmässig wie möglich verteilt und so fein wie möglich zerstäubt wird, während gleichzeitig der in der Strömung hervorgerufene Druckabfall so gering wie möglich sein soll. Diese letztere Bedingung ist vor allem dann besonders kritisch, wenn in dem Nachbrennerrohr der Schubdüsen für Überschallflugzeuge Gasströme mit höheren Machzahlen auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einspritz- und Zuteilvorrichtung oder Verteilervorrichtung für Kraftstoff zu entwickeln, die die genannten Bedingungen erfüllt.

Nach der Erfindung wird jede kreisringförmige Kraftstoffeinsprltζleitung, die bei den bekannten Systemen verwendet wird, durch zwei koaxial zu dem Rohr angeordnete kreisringförmige Verteilerleitungen ersetzt, deren Querschnitte praktisch gleich und kleiner sind als die der bekannten Einzelleitung, und die nahe nebeneinander liegen, wobei der Durchmesser der das jeweilige Verteilerorgan bildenden Ringleitung größenordnungsmässig gleich dem Durchmesser der bekannten Einzelleitung ist. Wenn das Rohr nicht zylindrisch sondern kegeistumpfförmig ausgeführt ist, "folgt" der mittlere Radius der beiden Ringleitungen vorzugsweise dem Profil des Rohres, was zur Folge hat, daß das Verhält-

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nis des mittleren Halbmessers eines Kreisringes zu dem Halbmesser des Rohres in der gleichen Querschnittsfläche konstant ist. Natürlich soll die Gruppe der zwei Ringleitungen die gleiche maximale Leistung erbringen wie die einzelne Leitung bei den bekannten Vorrichtungen.

Das Aufteilen der Einzelleitung auf zwei Leitungen in der angegebenen Weise führt somit zu einer Verringerung des Druckverlustes in der Strömung, weil das Hauptmoment des Einspritzsystems herabgesetzt wird. Die Aufteilung in zwei Verteilerleitungen hat den Vorteil, daß man leichter auf die Ausstoßmenge einwirken kann, weil eine getrennte Steuerung der Versorgung der beiden Verteilerleitungen möglich ist. Die Kraftstoffeinspeisung in die beiden Verteilerleitungen kann ausserdem an diametral einander gegenüberliegenden Punkten erfolgen, wodurch eine gleichmässigere Verteilung des Kraftstoffs in der Strömung erreicht werden kann.

Für das Einspritzen des Kraftstoffes in den Gasstrom sind in die beiden Verteilerleitungen gebohrte Öffnungen vorgesehen.

Nach der Erfindung sind die Einspritzöffnungen der in Strömungsrichtung des Gases stromab gelegenen Verteilerleitung gleichmässig auf einem koaxial mit der Verteilerleitung liegenden Kreise verteilt. Die Achse jeder Öffnung liegt in einer Axialebene der Strömung und durchsetzt den stromauf gelegenen Kreisring, ohne den Teil der gemeinsamen Achse zu schneiden, der zwischen den Querschnittsebenen verläuft, in denen die Kreisringe liegen. Bei einer solchen Anordnung kann der der stromab liegenden Verteilerleitung zugeführte Kraftstoff mit einer großen Geschwindigkeitskomponente in der dem Gasstrom entgegengesetzten Richtung ein-

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gespritzt werden. Im übrigen trifft beim Fehlen sonstiger Vorrichtungen der von der stromab gelegenen Verteilerleitung eingespritzte Kraftstoff auf die stromauf angeordnete Verteilerleitung, wodurch die Feinverteilung in die Strömung erfolgt; die Kraftstoff strahlen v/erden auf diese Weise auf die Bereiche innerhalb und ausserhalb der Kreisringe verteilt. Die Verteilung des Kraftstoffs in die Bereiche innerhalb und ausserhalb der Kreisringe kann durch eine geeignete Ausrichtung der Achsen der Einspritzöffnungen variiert werden.

Die stromauf gelegene Verteilerleitung kann in unterschiedlicher Weise ausgeführt werden, je nachdem wie die Einspritzöffnungen an ihr angeordnet sind, wie diesa öffnungen relativ zu denen der stromab gelegenen Verteilerleitung liegen und je nach der Ausbildung der PCraftstoffverteilervorrichtungen oder Aufprallorgarie.

Bei einer ersten Ausführungsform sind die in der stromauf gelegenen Verteilerleitung angebrachten Einspritzöffnungen gleichmässig auf einem koaxial zu der Verteilerleitung verlaufenden Kreisring verteilt auf der stromauf gerichteten Seite angeordnet. Die Achse jeder der Öffnungen liegt in einer Axialebene der Strömung und die Achse ist so ausgerichtet, daß die parallel zu der Strömungsachse liegende Geschwindigkeitskomponente des eingespritzten Kraftstoffs größer als die Querkomponente dieser Geschwindigkeit ist; der so eingespritzte Kraftstoff hat demnach eine große Geschwindigkeitskomponente in der der Strömungsrichtung des Gases entgegengesetzten Richtung. Um eine gleichmässige Verteilung des Kraftstoffs zu erzielen, wird ein bezüglich der Verteilerleitung stromauf gelegenes Aufprallorgan so angeordnet, daß es die aus dieser Verteilerleitung austretenden Kraftstoffstrahlen auffängt. Dieses Aufprall-

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organ ist ein ringförmiges, koaxial zu der Verteilerleitung angebrachtes Eleraent, dessen mittlerer Durchmesser genau mit demjenigen der stromauf gelegenen Verteilerleitung übereinstimmt, deren größte RadialerStreckung im Querschnitt mindestens gleich der maximalen Radialerstreckung des Torusquerschnitts ist, und das den Einspritzöffnungen eine Hohlfläche zukehrt.

ßei einer zweiten Ausfuhrungsform sind die stromauf gelegenen öffnungen der Verteilerleitung in einer kreisringförmigen Anordnung auf der relativ zu dieser Verteilerleitung stromab gelegenen Seite gleichmässig verteilt angeordnet. Die Achse jeder dieser Öffnungen liegt in einer Axialebene der Strömung und durchsetzt den stromab gelegenen Kreisring ohne die zwischen den die Kreisringe enthaltenden Ebenen verlaufende gemeinsame Achse der Kreisringe zu schneiden. Die die Achsen der Öffnungen in den beiden Verteilerleitungen enthaltenden Ebenen sind gegeneinander versetzt, und die öffnungen der beiden Verteilerleitungen sind daher jeweils gegeneinander versetzt. Um die Verteilung des aus den beiden Reihen von Öffnungen ausgesandten Kraftstoffs zu gewährleisten, wird ein einzelnes ringförmiges Element, das als Aufprallorgan wirkt, zwischen den beiden Verteilerleitungen derart angeordnet, daß die beiden aus den Verteilerleitungen austretenden Kraftstoffstrahlen abgefangen werden. Dieses Aufprallorgan ist koaxial mit der Strömung angeordnet, und der mittlere RAdius des Aufprallorgans steht im gleichen Proportionalüätsverhältnis zu dem Radius der Strömung in der Ebene des Aufprallorgans, wie die mittleren Radien der Verteilerleitungen und der Strömung in ihren jeweiligen Ebenen. Die maximale RadialerStreckung des Radius des Aufprallorgans liegt in der gleichen Größenordnung wie der Radius der Kreisringe. Das gemeinsame ringförmige

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Element kann sehr unterschiedliche Form erhalten: ebener Kreisring, Kreisring mit "!"-Querschnitt, Kreisring mit jeder der beiden Verteilerleitungen zugekehrter Hohlfläche. Durch die letztgenannte Ausführung kann die Verteilung des Kraftstoffs auf den Bereich ausserhalb bzw. innerhalb des Kreisringes beeinflußt werden, indem für die Hohlflächen wachsende Krümmungsradien vorgesehen werden; wie erwähnt, ist eine zusätzliche Einflußnahme auf diese Verteilung durch die Ausrichtung der Achsen der in die Verteilerleitung geschnittenen öffnungen möglich.

Nacheiner dritten Ausführungsform ist mit jeder Verteilerleitung ein Aufprallorgan in Form eines ringförmigen Teils baulich verbunden, der koaxial mit der Verteilerleitung verläuft. Die Anordnung der Einspritsöffnungen stimmt überein mit derjenigen der zuletzt beschriebenen AusfuhrungsVarianten. Das Aufprallorgan ist ausgebildet als ebener, koaxial mit der Verteilerleitung verlaufender und den gleichen Durchmesser besitzender Kranz, dessen radiale Erstreckung ungefähr gleich der maximalen radialen Ausdehnung des Querschnitts des den Kranz tragenden Kreisringes ist. In dem Kranz befinden sich in der Höhe der Einspritzöffnung der den Kreisring tragenden Verteilerleitung Öffnungen. Der mit einer Verteilerleitung baulich verbundene Kranz stellt für die öffnungen der gegenüberliegenden Verteilerleitung ein Aufprallorgan dar. Der wirksame Teil eines Aufprallorgans ist auf die Bereiche begrenzt, die tatsächlich von den Kraftstoffstrahlen getroffen werden. Man braucht daher nur diese Bereiche vorzusehen und kann die Kränze zwischen diesen Bereichen unterbrechen. Das Aufprallorgan kann daher aus Abwandlungen einer Serie von Aufprallelementen gebildet werden, die jeder öffnung zugeordnet sind und eine Folge von ringförmigen Segmenten bilden, die zwischen den Einspritzöffnungen jeder Verteilerlei-

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tung angeordnet sind.

Bei einer vierten Ausführungsform sind die Einspritzöffnungen der stromauf liegenden Verteilerleitung auf einer Kreislinie auf der stromab zeigenden Seite der Verteilerleitung angebracht. Zum Unterschied von den beiden letztgenannten Ausführungsvarianten liegt die Achse jeder öffnung in einer Axialebene, die die Achse einer Öffnung der stromab gelegenen Verteilerleitung enthält, und die Achsen der beiden Arten von Öffnungen fallen daher in dieser Ebene zusammen oder schneiden sich. In diesem Falle erfolgt die Feinverteilung des Kraftstoffs durch Wechselwirkung zwischen den von den beiden Verteilerleitungen ausgehenden Kraftstoffstrahlen, und es entstehen somit "Fluid-Aufprallflächen"; diese Anordnung verringert jedoch die Möglichkeiten zur Regulierung der Fördermenge der beiden Verteilerleitungen, wenn eine gute Feinverteilung des Kraftstoffs aufrechterhalten werden soll.

In der nachstehenden Beschreibung wird zum besseren Verständnis der Erfindung auf die Zeichnungen bezug genommen, die Vorrichtungen zur Verteilung des Kraftstoffs' darstellen.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Strahltriebwerk mit einem Nachbrennerrohr;

Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff entsprechend der beschriebenen ersten Variante;

Fig. 3, 4 und 5 zeigen jeweils eine Ausführungsform der zweiten Variante;

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der dritten Variante.

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In den Figuren ist für den Torusquerschnitt wegen der einfacheren Darstellbarkeit jeweils die Kreisform angenommen worden; natürlich könnten auch andere, beispielsweise längliche Formen gewählt werden. Aus den gleichen Gründen sind die Kreisringe mit übereinstimmenden Durchmessern gezeichnet worden.

Das in Fig. 1 gezeichnete Strahltriebwerk weist in Strömungsrichtung gesehen mindestens eine Verdichterstufe 1, eine Brennkammer 2, mindestens eine Turbine 3 und ein Nachbrennerrohr 4 auf, in dem das Gas in der durch den Pfeil f angegebenen Richtung strömt; daran schließt sich die Schubdüse 5 an. In dem Nachbrennerrohr 4 befinden sich Vorrichtungen zur Verteilung des Kraftstoffs sowie Flammenhalter-Elemente. Von den genannten Elementen ist jeweils ein Stück gezeichnet. Die Vorrichtung zur Verteilung des Kraftstoffs besteht aus einer ringförmigen Verteilerleitung 6, in die Öffnungen geschnitten sind, die bei der gewählten Ausfuhrungsform Kraftstoffstrahlen in Richtung stromauf entgegen der Strömungsrichtung des Gases ausstoßen, sowie aus einem ringförmigen Aufprallorgan 7, das in Strömungsrichtung oberhalb der Verteilerleitung 6 angeordnet ist und die Kraftstoffstrahlen auffängt und feinverteilt. Der Flammenhalter 7¹ unterhalb der Verteilervorrichtung besteht aus einer Rinne mit V-Profil.

Zur Erzielung hoher Nachbrennerleistungen ist für die nötige Kraftstofflieferung im Rohr 4 die Verwendung von Verteilerleitungen großen Querschnitts erforderlich, was zu erhöhtem Druckabfall in dem Rohr führt. Ausserdem ist es schwierig, die Kraftstoffmenge in grösserem Umfange zu variieren, ohne den Serstäubungseffekt nachteilig zu beeinflussen.

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Gemäß der Erfindung wird daher eine Verteilerleitung mit erheblichem Querschnitt durch zwei Verteilerleitungen ersetzt, die nahe beieinander angebracht werden, die gleichen Durchmesser besitzen, deren Querschnittsfläche aber kleiner ist.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verteilung von Ivraftstoff als Teilschnitt in einer Axialebene der Strömung. Die Flammenhalter sind in der Zeichnung weggelassen. Das erfindungsgemäße Verteilungssystem besteht aus zv/ei koaxial mit dem Rohr 4 angeordneten Kreisringen 8, 9, die getrennt mit Kraftstoff versorgt werden, und einem Aufprailorgan 10 in Strömungsrichtung oberhalb des Kreisringes 8. In der stromab gerichteten Fläche des Kreisringes 9 sind auf einer Kreislinie in gleichmässigem gegenseitigen Abstand öffnungen 11 angeordnet, deren Achsen jeweils in einer die gemeinsame Achse X¹X der beiden Kreisringe enthaltenden Ebene liegen und den Kreisring 8 durchsetzen, ohne diese Achse zu schneiden. Der dem Kreisring 9 zugeführte Kraftstoff wird somit in die Strömung in Form von Strahlen eingespritzt, die auf die stromab gerichtete Seite des Kreisringes 8 auftreffen; der Kreisring 8 wirkt demnach als Aufprallorgan. Lage und Richtung der Öffnungen 11 können sich unterscheiden von Lage und Richtung aus dem vorhergehenden Beispiel. In den Kreisring 3 sind öffnungen 12 geschnitten, die auf einer Kreislinie auf der stromauf gerichteten Seite gleichmässig verteilt angeordnet sind. Die Achse jeder Öffnung 12 durchgetzt das Aufprallorgan 10 und liegt in einer Axialebene der Strömung. Die in dieser Weise eingespritzten Kraftstoffstrahlen treffen somit auf das Aufprallorgan 10, das sie in die Strömung hinein zerstäubt. Das Aufprallorgan 10 besteht aus einem ringförmigen Element, dessen mittlerer Durchmeser gleich dem Durchmesser der Kreisringe

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ist, dessen Querschnitt eine maximale Radialerstreckung hat, die gleich der maximalen Radialerstreckung des Kreisringquerschnitts ist, und weist eine den öffnungen 12 entgegengerichtete Hohlfläche auf. Der Krümmungsradius dieser Hohlfläche kann zunehmen, um die Kraftstoffverteilung zwischen Innenbereich und Aussenbereich des Aufprallorgans 10 zu beeinflussen. Die mittleren Radien R8 bzw. R9 bzw. RIO der Ringleitungen 8 bzw. 9 bzw. des Aufprallorgans 10 stehen in konstantem Proportionalitätsverhältnis zu dem Radius der Strömung in der Ebene, in der sie gemessen sind. Auf diese Weise kann sich das erfindungsgemäße Verteilungssystem dem Profil der Strömung anpassen.

Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftstoffverteilungssystem nach der zweiten AusführungsVariante. Das Verteilungssystem enthält zwei koaxiale Kreisringe 13 und 14 von praktisch gleichem Querschnitt und Durchmesser, sowie ein zwischen den beiden Kreisringen angeordnetes Aufprallorgan 15. Das Aufprallorgan besteht hier aus einer ebenen Kranzfläche. Der stromab gelegene Kreisring 13 besitzt auf seiner stromauf gerichteten Seite öffnungen 16, die auf einer dem Kreisring 13 koaxialen Kreislinie in gleichmässigem Abstand verteilt angeordnet sind. Die Achse jeder öffnung 16 liegt in einer Axialebene der Strömung und durchsetzt den Kreisring 14 ohne den den beiden Kreisringen gemeinsamen Teil der Axhse X¹X zwischen den die Kreisringe enthaltenden Querebenen zu schneiden. Der Kreisring 14 enthält auf seiner stromab gerichteten Seite öffnungen 17, die sich gleichmässig verteilt auf einer mit dem Kreisring koaxialen Kreislinie befinden. Die Achse jeder öffnung 17 liegt in einer Axialebene der Gasströmung, eingeschaltet zwischen zwei Ebenen, die die Achsen der öffnungen 16 enthalten, und durchsetzt das Aufprallorgan 15. Mit dieser Anordnung können dem auf den öffnungen 16 und 17 ausgespritzten Kraftstoff

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die beträchtlichen/ parallel zu dem Gasstrom gerichteten Geschwindigkeitskomponenten erhalten werden. Die aus den öffnungen 16 und 17 eingespritzten Kraftstoffstrahlen treffen auf das Aufprallorgan 15, das sie zerstäubt.

Fig. 4 ist der Fig. 3 vergleichbar, jedoch ist das Aufprallorgan 15 abgeändert; es besteht hier aus einem ebenen, mit der Gasströmung koaxialen Kranz 18, an dessen Innen- und Aussenrand zwei Reifen 19 und 20 fest angebracht sind, so daß das Ganze in einer Axialebene einen "!"-Querschnitt zeigt.

In der den Fig. 3 und 4 vergleichbaren Fig. 5 ist eine nochmals geänderte Form des Aufprallorgans gezeichnet. Dieses besteht hiernach aus einem mit der Gasströmung koaxialen Ringelement 21, das eine Hohlfläche gegen die jeweils mit Einspritzöffnungen versehene Seite der beiden Kreisringe richtet. Die Krümmung der Hohlflächen ist so gewählt, daß eine geeignete Verteilung des Kraftstoffs zwischen dem innerhalb und dem ausserhalb des Aufprallorgans liegenden Bereich entsteht.

Ganz allgemein stehen die mittleren Durchmeser der Aufprallorgane 15 bzw. 18 bzw. 21 in den Fig. 3 bzw. 4 bzw. und die mittleren Durchmesser der Verteilerleitungen 13 und 14 in einem konstanten Proportionalitätsverhältnis zu dem Durchmesser der Strömung an der gemessenen Stelle, so daß es dem Profil der Strömung folgt. Die größte RAdialerstreckung jedes der Aufprallorgane 15, 18 und 21 ist von der gleichen Größenordnung wie der Durchmesser der Kreisringe 13 und 14.

Fig. 6 entspricht der dritten AusführungsVarianten der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kraftstoffverteilung. Die

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beiden Verteilerleitungen 13 und 14, in die öffnungen 16 und 17 geschnitten sind, weisen jeweils ein ringförmiges Bauelement 22, 23 auf, das in einer Axialebene die Querschnittsform eines "U" zeigt, dessen Hohlseite der Verteilerleitung zugekehrt ist, an der das Element befestigt ist, und einen ebenen Abschnitt, der der anderen Verteilerleitung zugewandt ist. In jeden Kranz sind in Höhe der Einspritzöffnungen der Verteilerleitung, an der er befestigt ist, Öffnungen, beispielsweise eineöffnung 24, geschnitten. Die RadialerStreckung des ebenen Abschnitts jedes Kranzes ist von gleicher Größenordnung wie die größte RadialerStreckung des Kreisringes, an dem der Kranz befestigt ist. Die wirksame Fläche jedes Aufprallorgans ist, wie man sieht, auf den Bereich beschränkt, in dem der Kraftstoff auftrifft. Man kann daher die unwirksamen Teile des Kranzes weglassen und für jede Öffnung einer Verteilerleitung ein besonderes Aufprallorgan vorsehen, das sich zwischen den öffnungen der gegenüberstehenden Verteilerleitung befindet, wobei jedes dieser Aufprallelemente ein Abschnitt eines Kranzes 22 oder 23 ist.

Man kann auch die vierte (nicht gezeichnete) Variante anwenden, bei der die Einspritzöffnungen der beiden Kreisringe nicht um bestimmte Bogenstücke gegeneinander versetzt sind,sondern sich vielmehr genau gegenüberstehen. Das Aufprallorgan ist in diesem Falle entbehrlich. Auf diese Weise entsteht gewissermaßen ein flüssiges Aufprallorgan.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff führt nicht nur eine Herabsetzung der durch die Vorrichtung selbst hervorgerufenen Behinderung der Gasströmung herbei, sondern bietet eine erhebliche Verbesse-

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rung der Verteilung und Vergleichmassigung der Kraftstoff zuführung in die Strömung. Sie gestattet ausserdem eine grössere Variationsbreite bei der Änderung der zugeführten Kraftstoffmenge.

Der

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Claims

Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH D-SOOO MÖNCHEN 22

Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10

Dr.r.r...t. W. KÖRBER * ⁽°⁸⁹⁾ *²⁹⁶⁶⁸⁴

Dipl.-I ng. J. SCHMIDT-EVERS
PATENTANWÄLTE

27. September 19 78 SOCIETE NATIONALE D¹ETUDE
ET DE CONSTRUCTION DE MOTEURS
D¹AVIATION (S.N.E.C.M.A.)
2, Boulevard Victor
F-75015 Paris / Frankreich

Ansprüche :

l.J Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff in einen mit großer Geschwindigkeit fliessenden Gasstrom, insbesondere in dem Nachbrennerrohr eines Strahltriebwerks, bestehend aus zwei mit der Strömung koaxial angeordneten kreisringförmigen Verteilerleitungen, die nahe nebeneinander in zwei zueinander parallelen und auf der Achse der Strömung senkrecht stehenden Ebenen liegen, wobei das Verhältnis der mittleren Radien jeder Verteilerleitung und der in der gleichen Ebene gemessenen Strömung konstant ist und wobei ferner die Verteilerleitungen mit in gleichmässigem Abstand angebrachten engen öffnungen zum Einspritzen von Kraftstoff in den Gasstrom versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (11), die in die Verteilerleitung (9) geschnitten sind, die in Strömungsrichtung des Gasstroms gesehen stromab liegt, sich an der stromauf gerichteten Seite der Verteilerleitung (9) in einer mit der Verteilerleitung (9) koaxialen Kreisringanordnung befinden, und daß die Achse jeder dieser öffnungen in einer Axialebene der Strömung liegt und den stromauf gelegenen Kreisring (8) durchsetzt, ohne den Teil

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der den Verteilerleitungen (8, 9) gemeinsamen Achse (X¹X) zu schneiden, der zwischen den die Verteilerleitungen (8, 9) enthaltenden Transversalebenen verläuft.
2. Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in die stromauf angeordnete Verteilerleitung geschnittenen Öffnungen sich auf deren stromab gerichteter Fläche auf einer mit der Verteilerleitung koaxialen Kreislinie befinden, und daß die Achse jeder dieser öffnungen in einer Axialebene der Strömung liegt und den stromab gelegenen Kreisring durchsetzt ohne den Teil der den Verteilerleitungen gemeinsamen Achse zu schneiden, der zwischen den die Verteilerleitungen enthaltenden Transversalebenen verläuft.
3. Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die die Achsen der öffnungen (16) der einen Verteilerleitung (13) enthaltenden Ebenen zwischen diejenigen Ebenen eingeschaltet sind, die die Achsen der Öffnungen (17) der anderen Verteilerleitung (14) enthalten.
4. Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (15, 18, 21) zur Feinverteilung von Kraftstoff, d.h. ein Aufprallorgan, den Kraftstoffeinspritzöffnungen (16, 17) jeder Verteilerleitung (13, 14) gegenübersteht.
5. Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff, nach Anspruch 4,

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dadurch gekennzeichnet/ daß die Vorrichtung zur Feinverteilung des Kraftstoffes aus einem einzigen, mit den beiden Verteilerleitungen (13, 14) koaxialen und zwischen ihnen angeordneten ringförmigen Element (15, 18, 21) besteht, dessen mittlerer Radius im gleichen Verhältnis proportional dem Radius der Strömung ist wie die mittleren Radien der Kreisringe (13, 14) und dessen weiteste Radialerstreckung im Querschnitt von der gleichen Grössenordnung ist, wie die weiteste Radialerstreckung im Querschnitt der Kreisinge (13, 14).
6. Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff, nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige ringförmige Element aus einem ebenen Kranz (15) besteht.
7. Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff, nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das einzige Element aus einem ebenen Kranz (18) mit zwei derart an dem Innen- und den Aussenrand des Kranzes (18) befestigten Reifen (19, 20) besteht, daß sich ein "!"-förmiger Querschnitt ergibt.
8. Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff, nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Teil (21) den Einspritzöffnungen (16, 17) jeder Verteilerleitung (13, 14) gegenüberstehend eine Hohlfläche aufweist.
9. Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Verteilerleitung (13, 14) mit einem mit ihr koaxialen und an ihr befestigten ebenen Kranz (22, 23) versehen ist, dessen maximale Radial-

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erstreckung im Querschnitt von der gleichen Größenordnung ist wie diejenige des Kreisringes (13, 14), an dem der Kranz (22, 23) befestigt ist, und der der anderen Verteilerleitung so gegenübersteht, daß er ein Aufprallorgan für die in diese andere Verteilerleitung geschnittenen Einspritzöffnungen (16, 17) bildet, und daß jder Kranz (22, 23) öffnungen (24) in der Höhe der Öffnungen (16, 17) der Verteilerleitung (13, 14) besitzt, an der er befestigt ist.
10. Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff, nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kranz (22, 23) Unterbrechungen derart aufweist, daß eine Folge von Abschnitten gebildet wird, die zwischen den öffnungen (16, 17) einer Verteilerleitung (13, 14) angeordnet sind und die den öffnungen (17, 16) gegenüberstehen, die in die andere Verteilerleitung (14, 13) geschnitten sind.
11. Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff, nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebenen, die die Achsen der Öffnungen der stromauf und der stromab gelegenen Verteilerleitungen enthalten, zusammenfallen.
12. Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen, die in die stromauf angeordnete Verteilerleitung geschnitten sind, sich auf deren stromauf gerichteter Seite in einer mit der Verteilerleitung koaxialen Kreisringlinie befinden, und daß die Achse jeder dieser Öffnungen in einer Axial-

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ebene der Strömung liegt und so ausgerichtet ist, daß der Kraftstoff mit einer erheblichen Geschwindigkeitskomponente in der der Strömungsrichtung des Gasstroms entgegengesetzten Richtung eingespritzt wird.
13. Vorrichtung zur Verteilung von Kraftstoff, nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Vorrichtung (10) zur Feinverteilung des Kraftstoffs, d.h. ein Aufprallorgan, den Einspritzöffnungen (12) der stromauf gelegenen Verteilerleitung (8) gegenüberstehend angeordnet ist.
14. Strahltriebwerk mit einem Nachbrennerrohr, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilung des Kraftstoffs in das Rohr (4) mit Hilfe von mindestens einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche erfolgt.

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