DE3908165A1

DE3908165A1 - Brennstoffspruehstab und damit ausgeruesteter gasturbinentriebwerksschubverstaerker

Info

Publication number: DE3908165A1
Application number: DE3908165A
Authority: DE
Inventors: John William Vdoviak
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1988-03-18
Filing date: 1989-03-13
Publication date: 1989-09-28
Also published as: IT1228662B; AU607105B2; JPH029918A; GB8906201D0; FR2628791A1; AU3152589A; IT8919806A0; GB2216999A; SE8900956D0; GB2216999B; SE8900956L; SE466215B; CA1303369C; US4887425A

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Brennstoffeinspritz vorrichtungen für Gasturbinenbrennkammern und betrifft insbe sondere einen verbesserten Brennstoffsprühstab für einen Schubverstärker eines Gasturbinentriebwerks.

In einem Gasturbinentriebwerk, das einen Schubverstärker oder Nachbrenner hat, der stromabwärts eines Gaserzeugers angeord net ist, um bei Bedarf zusätzlichen Schub zu liefern, werden Brennstoffsprühstäbe oder -einspritzvorrichtungen benutzt, um Brennstoff in den Schubverstärker einzuspritzen, damit er mit Gasen vermischt wird, die von dem Gaserzeuger abgegeben wer den. Im allgemeinen ist es erwünscht, daß die Sprühstäbe ei ne Brennstoffaustrittsöffnung pro etwa jeweils 645 mm² (je Quadratzoll) der Schubverstärkerverbrennungsquerschnittsfläche aufweisen, welche deshalb üblicherweise eine große Anzahl von solchen Sprühstäben benötigt.

Eine Form eines verbesserten Sprühstabes ist in der US-PS 29 78 870 beschrieben, die mehrere Brennstoffrohre mit unter schiedlichen Längen zum Positionieren von Brennstoffaustritts öffnungen in radial unterschiedlichen Positionen sowie zum Erzielen von weiteren Vorteilen aufweist. Mehrere relativ kurze und lange Sprühstäbe werden üblicherweise in gegensei tigem Umfangsabstand um ein Schubverstärkerflammrohr angeord net, um eine relativ gleichmäßige Abgabe von Brennstoff darin zu erreichen.

Die Gasturbinentriebwerksleistung kann veranlaßt werden, mit zunehmenden Turbinengastemperaturen anzusteigen, welche die Metalltemperatur der Sprühstäbe erhöhen, die diesen Turbinen gasen ausgesetzt sind, und die Tendenz zur Vorzündung des Brennstoff/Gas-Gemisches zwischen dem Sprühstab und den Flam menhaltern, welche stromabwärts desselben angeordnet sind, steigern. Demgemäß kann der Abstand zwischen den Sprühstäben und den Flammenhaltern verringert werden, um die Vorzündungs tendenz zu vermeiden. Das Verringern dieser Brennstoffvermi schungsstrecke erfordert dann jedoch eine größere seitliche Verteilung von Brennstoff aus den Sprühstäben auf der relativ kürzeren Strecke zwischen den Sprühstäben und den Flammenhal tern, um eine gleichmäßige Zerstreuung von Brennstoff an den Flammenhaltern zu gewährleisten.

Darüber hinaus fließt während des "Naß"-Betriebes eines her kömmlichen Triebwerks, das mit Schubverstärker versehen ist, der Brennstoff durch den Sprühstab und kühlt dadurch den Sprühstab. Dieses Kühlen erfolgt jedoch nur während dieses Naßbetriebes. Um eine akzeptable Lebensdauer eines Sprühsta bes bei dessen Betrieb bei Temperaturen, die höher als die üblichen Turbinenauslaßgastemperaturen sind, und bei "Trocken" (ohne Schubverstärker)-Werten und niedrigen Werten des Naßbetriebes eines mit Schubverstärker versehenen Triebwerks zu gewährleisten, kann mit Kühlung desselben gearbeitet wer den. Die unerwünschte thermische Beanspruchung aufgrund der Wechselwirkung des Kühlfluids mit dem relativ heißen Sprüh stab sollte jedoch vermieden werden, damit eine brauchbare Lebensdauer desselben erzielt wird.

Demgemäß ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen neuen und verbesserten Brennstoffsprühstab für ein Gasturbinentriebwerk zu schaffen.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, einen Brennstoffsprüh stab für einen Gasturbinentriebwerksschubverstärker zu schaf fen, der eine Einrichtung zum Kühlen des Sprühstabs hat, um erhöhte Gastemperaturen in dem Gasturbinentriebwerk zu gestat ten.

Außerdem ist es Ziel der Erfindung, einen Brennstoffsprühstab für einen Gasturbinentriebwerksschubverstärker zu schaffen, der eine Einrichtung zum Kühlen des Sprühstabs hat, welche unterschiedliche thermische Expansion und Kontraktion zuläßt.

Ferner ist es Ziel der Erfindung, einen Sprühstab zu schaffen, der eine Einrichtung zum Querzerstreuen von Brennstoff hat.

Schließlich ist es Ziel der Erfindung, einen Sprühstab zu schaffen, der eine Einrichtung zum Querzerstreuen von Brenn stoff hat und aufgrund dessen minimale Druckverluste auftre ten.

Die Erfindung beinhaltet einen verbesserten Brennstoffsprüh stab für ein Gasturbinentriebwerk, mit einer Basis, mit meh reren Brennstoffrohren, die sich von dieser aus erstrecken und mit einer Einrichtung zum Kühlen der Brennstoffrohre. Die Kühleinrichtung ist mit Abstand von den Brennstoffrohren ange ordnet, um eine unabhängige thermische Bewegung zwischen der Kühleinrichtung und den Brennstoffrohren zu gestatten.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung hat der Brennstoffsprühstab eine Einrichtung zum Querzerstreuen von Brennstoff aus den Brennstoffrohren, die in einer Ausführungs form ein deltaförmiges Teil aufweist, welches geneigt ist, um Wirbel zu erzeugen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung hat der Brennstoffsprühstab eine Einrichtung zum Befestigen der Kühl einrichtung an den Brennstoffrohren, um eine unbehinderte thermische Längsbewegung zwischen denselben zu gestatten und gleichzeitig die Querbewegung zwischen denselben zu beschrän ken.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Gasturbinentriebwerks mit einem Schubverstärker gemäß einer Ausfüh rungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Viertelendansicht nach der Li nie 2-2 in Fig. 1, die drei von vielen, in gegenseitigem Umfangsab stand angeordneten Sprühstäben gemäß einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht,

Fig. 3 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, nach der Linie 3-3 in Fig. 2 eines Sprühstabes gemäß ei ner Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 4 eine vergrößerte Schnittansicht des in Fig. 3 dargestellten Sprühstabes nach der Linie 4-4,

Fig. 5 eine Schnittansicht des in Fig. 3 dar gestellten Sprühstabes nach der Li nie 5-5,

Fig. 6 eine Schnittansicht des in Fig. 3 dar gestellten Sprühstabes nach der Li nie 6-6,

Fig. 7 eine Schnittansicht des in Fig. 3 dar gestellten Sprühstabes nach der Li nie 7-7,

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines Deltaflügelelements einer Ausfüh rungsform der Erfindung, welche die Bildung von Wirbeln über demselben veranschaulicht,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Deltaflügels gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht von zwei Flügeln gemäß einer weiteren Ausfüh rungsform der Erfindung,

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht von zwei hohlen T-Stab-Rohren gemäß einer wei teren Ausführungsform der Erfindung, und

Fig. 12 in den Ansichten A, B, C, D und E meh rere Sprühstab-Ausführungsformen,

die für einen Vergleich des Brenn stoffzerstreuungsvermögens getestet worden sind.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Gasturbinen triebwerks 10, das einen herkömmlichen Gaserzeuger 12 hat, der einen Verdichter 14, eine Brennkammer 16 und eine Hochdrucktur bine (HDT) 18, welche den Verdichter 14 antreibt, aufweist. Das Triebwerk 10 weist weiter einen herkömmlichen Fan 20 auf, der stromaufwärts des Verdichters 14 angeordnet ist, und einen Ein laß 22 zum Empfangen von Umgebungsluft. Der Fan 20 ist mit ei ner Niederdruckturbine (NDT) 24, die stromabwärts der Hoch druckturbine 18 angeordnet ist, drehbar verbunden. Der Gaser zeuger 12 ist in einem ringförmigen inneren Gehäuse 26 angeord net, welches mit Abstand radial einwärts von einem Triebwerks außengehäuse 28 angeordnet ist, um einen Mantelstromkanal 30 zum Empfangen eines Teils der Fan-Luft 32 aus dem Fan 20 zu bilden, wobei der übrige Teil der Fan-Luft in den Verdichter 14 geleitet wird.

Stromabwärts des Gaserzeugers 12 ist ein Schubversträrker oder Nachbrenner 34 angeordnet, welcher ein Flammrohr oder einen Einsatz 36 ent hält, welcher in radialem Abstand einwärts von dem äußeren Ge häuse 28 angeordnet ist, um zwischen denselben einen ringförmi gen Kühlluftkanal 38 zu bilden. Das Flammrohr 36 begrenzt au ßerdem darin eine Verbrennungszone 40. Drehbar verbunden mit einem stromabwärtigen Ende des äußeren Gehäuses 28 ist eine herkömmliche verstellbare Schubdüse 42.

Der Schubverstärker 34 enthält weiter mehrere in gegenseitigem Umfangsabstand angeordnete, radial ausgerichtete Brennstoffein spritzvorrichtungen oder Sprühstäbe 44 gemäß der Erfindung. Die Sprühstäbe 44 sind auf herkömmliche Weise fest an dem Ge häuse 28 an einem stromaufwärtigen Ende des Flammroh res 36 angebracht und mit Abstand stromaufwärts von mehreren herkömmlichen Flammenhaltern oder -stabilisierern 46 angeord net. Die Sprühstäbe 44 sind auf herkömmliche Weise mit einer Brennstoffquelle (nicht dargestellt) verbunden und liefern Brennstoff stromaufwärts der Flammenhalter 46, um bei Bedarf eine größere Schubabgabe zu erzeugen. Ein herkömmlicher gelapp ter Mischer 48 ist zwischen dem Gaserzeuger 12 und dem Schub verstärker 34 angeordnet und erstreckt sich von einem stromab wärtigen Ende des inneren Gehäuses 26 aus stromabwärts.

Im Betrieb tritt Luft in den Einlaß 22 ein, wobei ein erster Teil derselben den Gaserzeuger 12 über den Mantelstromkanal 30 umgeht und wobei ein zweiter Teil derselben in den Verdichter 14 eintritt, wo er verdichtet und dann in die Brennkammer 16 geleitet wird, um mit dem Brennstoff vermischt zu werden und Verbrennungsgase 50 zu erzeugen. Die relativ heißen, einen hohen Druck aufweisenden Gase 50 strömen durch die Hochdruck turbine 18, welche sich dreht, um den Verdichter 14 anzutrei ben, und dann durch die Niederdruckturbine 24, die sich dreht, um den Fan 20 anzutreiben. Die Gase 50 werden von dem Gaserzeu ger 12 abgegeben, an den Sprühstäben 44 vorbeigeleitet und mit der Fan-Luft 32 aus dem Mischer 48 in dem Schubverstärker 34 vermischt. Wenn eine Schubverstärkung erwünscht ist, wird Brennstoff aus den Sprühstäben 44 abgegeben und mit den Gasen 50 und mit der Fan-Luft 32 zur weiteren Verbrennung in der Verbrennungszone 40 stromabwärts der Flammanhalter 46 ver mischt. Ein Teil der Fan-Luft 32 wird durch den Kühlluftkanal 38 und über das Flammrohr 36 zum Kühlen desselben geleitet und an einem stromabwärtigen Ende des Flammrohres 36 und entlang der inneren Oberfläche der Schubdüse 42 abgegeben.

Ausführlicher ist in den Fig. 2-7 der Sprühstab 44 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Zum Beispiel hat gemäß Fig. 3 jeder Sprühstab 44 eine Basis 52, die an dem Gehäuse 28 angebracht und auf geeignete Weise daran mittels herkömmlicher Einrichtungen wie Schrauben (nicht darge stellt) befestigt ist. Mehrere Brennstoffrohre 56 erstrecken sich von der Basis 52 aus durch eine Öffnung 54 in dem Gehäuse 28 durch den Kühlluftkanal 38 und dann durch eine Öffnung 55 in dem Mischer 48 radial einwärts. In der dargestellten exemplarischen Ausführungsform umfassen die Brennstoffrohre 56 vier Brennstoffrohre: ein erstes, stromaufwärtiges Brennstoff rohr 56 a, an das sich wiederum ein zweites Brennstoffrohr 56 b, ein drittes Brennstoffrohr 56 c und ein viertes Brennstoffrohr 56 d anschließen, von denen jedes Brennstoff an der gewünschten radialen Stelle abgibt.

Jedes Brennstoffrohr 56 hat ein proximales Ende 58, das an der Basis 52 fest angebracht ist, und ein entgegengesetztes, dista les Ende 60, das radial einwärts des Mischers 48 und stromauf wärts der Flammenhalter 46 angeordnet ist. Jedes Brennstoff rohr 56 weist weiter einen Brennstoffkanal 62 auf, der sich von dem proximalen Ende 58 zu dem distalen Ende 60 darin er streckt und in Fluidverbindung mit einem gemeinsamen Brenn stoffverteiler 64 angeordnet ist, welcher in der Basis 52 an geordnet ist. Der Verteiler 64 wiederum ist in Fluidverbindung mit einem Brennstoffeinlaß 66 der Basis 52, welcher auf geeig nete Weise mit einer herkömmlichen Brennstoffquelle des Trieb werks 10 (nicht dargestellt) verbunden ist. Jedes distale Rohrende 60 hat wenigstens eine Brennstoffaustrittsöffnung 68, von denen zwei in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt sind, in Fluidverbindung mit dem Brennstoffkanal 62 desselben.

Die Brennstoffrohre 56 sind von variierender Länge, wobei das erste Brennstoffrohr 56 a am längsten ist, gefolgt wiederum von den relativ kürzeren Brennstoffrohren 56 b, 56 c und 56 d, welch letzteres das kürzeste ist. Demgemäß sind die Brennstoffaus trittsöffnungen 68 der Brennstoffrohre 56 in unterschiedlichen radialen Positionen innerhalb des Flammrohres 36 angeordnet, um Brennstoff gleichmäßiger darin zu zerstreuen.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung haben die Sprühstäbe 44 Einrichtungen 70 zum Kühlen der Brennstoffrohre 56 sowohl während des Naß- als auch während des Trocken-Betriebes des Triebwerks 10, wenn der Brennstoffdurchfluß durch die Sprüh stäbe 44 ein- bzw. ausgeschaltet ist. Da ein mit Schubverstärker verse henes Triebwerk üblicherweise während seiner nutzbaren Lebens dauer hauptsächlich trocken betrieben wird, ist das Kühlen der Sprühstäbe 44 anders als durch den Brennstoffdurchfluß dersel ben eine Maßnahme zum Gewährleisten einer brauchbareren Lebensdauer von Sprühstäben 44, die relativ heißen Gasen 50 ausgesetzt sind. Da jedoch die Sprühstäbe 44 relativ lang und den relativ heißen Gasen 50 ausgesetzt sind und da ein Kühl mittel relativ kalt ist, sollten thermisches Verziehen und Be anspruchen minimiert werden, um eine brauchbarere Lebensdauer der Sprühstäbe 44 zu erzielen. Zum Erreichen dieses Ziels er streckt sich eine Kühleinrichtung 70 von nahe der Basis 52 aus und hat Abstand von den Brennstoffrohren 56, um eine unabhän gige thermische Bewegung zwischen der Kühleinrichtung 70 und den Brennstoffrohren 56 zu gestatten und um eine unabhängige und im wesentlichen unbehinderte thermische Expansion und Kon traktion zwischen ihr und den Brennstoffrohren 56 zu erzielen. Die Brennstoffrohre 56 sind zwar als eine einstückige Baugrup pe gezeigt, die vorzugsweise gegossen ist, sie können jedoch auch hergestellt und auf konventionelle Weise zusammengebaut werden; in jeder Ausführungsform sind sie aber nicht mit der Kühleinrichtung 70 radial einwärts des Mischers 48 fest ver bunden, wo die heißen Gase 50 durchgeleitet werden, um eine solche unbehinderte unterschiedliche Bewegung zwischen densel ben zu gestatten.

Gemäß der ausführlicheren Darstellung in den Fig. 3-7 hat die Kühleinrichtung 70 einen langgestreckten Schild 72 mit Abstand von dem ersten Brennstoffrohr 56 a, der ein proximales Ende 74 hat, welches mit dem proximalen Ende 58 des ersten Brennstoff rohres 56 a innerhalb des Kühlluftkanals 38 fest verbunden ist. Der Schild 72 könnte statt dessen direkt mit der Basis 52 fest verbunden sein.

Der Schild 72 hat weiter ein distales Ende 76 entgegengesetzt zu dem proximalen Ende 74, welches Abstand von dem distalen Ende 60 des ersten Brennstoffrohres 56 a hat. Der Schild 72 ist so geformt, daß er die Brennstoffrohre 56 vor dem direkten Aufprall der Gasturbinentriebwerksgase 50, die an ihnen vor beiströmen, abschirmt. Der Schild 72 hat vorzugsweise eine vordere Stirnfläche 78, die eine direkte Sichtlinienbetrach tung der Brennstoffrohre 56 blockiert, um die Brennstoffrohre 56 von den Gasen 50 abzuschirmen. Vorzugsweise sind der Schild 72 und die vordere Oberfläche 78 insgesamt U-förmig und sym metrisch und haben einen vorderen Rand 80, der stromaufwärts weist. Der Schirm 72 ist relativ aerodynamisch glatt und ist stromlinienförmig ausgebildet, um einen relativ kleinen Luft widerstandsbeiwert zum Reduzieren der mit ihm verbundenen Druckverluste zu erzielen.

Der Gebrauch des Schilds 72 selbst blockiert demgemäß ein di rektes Auftreffen der Gase 50 auf die Brennstoffrohre 56, um wenigstens für eine gewisse Kühlung der Brennstoffrohre 56 zu sorgen.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist die Kühlein richtung 70 weiter einen Fluidkanal 82 auf, der sich von dem proximalen Ende 74 zu dem distalen Ende 76 des Schilds 72 er streckt, um ein Kühlfluid hindurchzuleiten. Der Kanal 82 ist in Fluidverbindung mit einem Kühlfluideinlaß 84 angeordnet, welcher in dem proximalen Ende 74 vorgesehen ist. Der Einlaß 84 umfaßt, wie dargestellt, eine einfache Öffnung, die in dem Kühlluftkanal 38 stromaufwärts weist, um einen Teil der Fan- Luft 32 zu empfangen und durch den Kanal 82 zu leiten.

Das distale Ende 76 des Schilds 72 hat vorzugsweise Abstand von dem ersten Brennstoffrohr 56 a auf dessen gesamter Länge bis zu dessen Schnittstelle 85 mit dem proximalen Ende 74, welches gemäß der Darstellung in der exemplarischen Ausfüh rungsform, welche in Fig. 3 gezeigt ist, an der Öffnung 55 des Mischers 48 angeordnet ist. Es ist zu erkennen, daß ein äuße rer Teil 44 a des Sprühstabs 44, der das proximale Ende 74 um faßt, in dem Kühlkanal 38 angeordnet und der kühlenden Fan- Luft 32 ausgesetzt ist, wogegen ein innerer Teil 44 b des Sprühstabs 44, welcher das distale Ende 76 umfaßt, radial ein wärts des Mischers 48 angeordnet und den heißen Gasen 50 aus gesetzt ist. Da der äußere Teil 44 a des Sprühstabes der Fan- Luft 32 ausgesetzt ist, ist die thermische Bewegung desselben insgesamt gleichmäßig. Da jedoch der innere Teil 44 b den hei ßen Gasen 50 ausgesetzt ist und der Schirm 72 gekühlt wird, gestattet der Abstand zwischen dem Schirm 72 und dem ersten Brennstoffrohr 56 a eine im wesentlichen unbehinderte unter schiedliche thermische Expansion und Kontraktion desselben, wodurch Verwindung und Spannung vermieden werden, die sonst auftreten würden, wenn das distale Ende 76 des Schildes 72 an dem distalen Ende 60 des ersten Brennstoffrohres 56 a starr be festigt wäre. Die Schnittstelle 85 kann statt dessen entweder unterhalb oder oberhalb der Mischeröffnung 55 angeordnet sein, was von dem besonderen Entwurf abhängig ist, vorausgesetzt, daß eine effektive, unbehinderte Differenzbewegung zwischen dem Schild 72 und dem ersten Brennstoffrohr 56 a erlaubt wird.

Der Schild 72 hat weiter eine Vielzahl von gegenseitigen Längsabstand aufweisenden Austrittsöffnungen 86, die in Fluid verbindung mit dem Kanal 82 angeordnet sind, um die Kühlluft 32 aus dem Kanal 82 und über die Brennstoffrohre 56 zu leiten. Die Öffnungen 86 sind einer Vorderkante 88 des ersten Brenn stoffrohres 56 a, welches das vorderste Brennstoffrohr ist, zu gewandt und haben Abstand von derselben. Die Öffnungen 86 sind so bemessen, daß sich eine Aufprallkühlung des ersten Brenn stoffrohres 56 a an der Vorderkante 88 ergibt.

Gemäß Fig. 4 beispielsweise umfaßt die Kühleinrichtung 70 wei ter eine innere oder insgesamt nach hinten weisende Oberfläche 90 des Schilds 72, die insgesamt U-förmig ist und mit Abstand stromaufwärts von einer komplementären, insgesamt nach vorn weisenden Oberfläche 92 der Brennstoffrohre 56 angeordnet ist, um einen Zwischenraum oder Kanal 94 dazwischen zu bilden. Der Kanal 94 steht in Strömungsverbindung mit den Austrittsöffnun gen 86 und empfängt Luft, die zuerst zur Aufprallkühlung der Vorderkante 88 benutzt wird. Die Luft strömt dann durch den Kanal 94 und sorgt für eine zusätzliche Konvektionskühlung der inneren Oberfläche 90 und der vorderen Oberfläche 92. Der Ka nal 94 endet in nach hinten geneigten Austrittsschlitzen 96, die zwischen dem Schild 72 und den Brennstoffrohren 56 gebil det und so bemessen und ausgebildet sind, daß ein Kühlluftfilm von den Schlitzen 96 stromabwärts über die zueinander entgegen gesetzten ersten und zweiten Seitenflächen 98 bzw. 100 des Hinterkantenteils der Brennstoffrohre 56 abgegeben wird. Die erste und die zweite Seitenfläche 98 bzw. 100 konvergieren vor zugsweise zu einer Hinterkante 102 und bilden zusammen mit der vorderen Oberfläche 92 die gesamte äußere Oberfläche der Brennstoffrohre 56. Gemeinsam bilden die vordere Oberfläche 78 des Schilds 72 und die Seitenfläche 98, 100 eine symmetri sche Baugruppe, die einen relativ niedrigen Luftwiderstandsbei wert hat.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Sprühstab 44 weiter eine Einrichtung 104 zum Befestigen des Schirms 72 an den Brennstoffrohren 56 auf, um eine unbehinder te thermische Längsbewegung zwischen denselben zu gestatten und gleichzeitig eine übermäßige Querbewegung zwischen densel ben zu beschränken. Eine bevorzugte, exemplarische Ausfüh rungsform der Befestigungseinrichtung 104 wird unter Bezugnah me auf Fig. 5 beschrieben, ist aber in bezug auf die Fig. 4 und 6 ebenso anwendbar.

Die Befestigungseinrichtung 104 umfaßt die vordere Oberfläche 92 der Brennstoffrohre 56, die eine erste, gekrümmte Schwal benschwanzform hat, und die innere Oberfläche 90 des Schilds 72, die eine zweite, gekrümmte Schwalbenschwanzform komple mentär zu der ersten Schwalbenschwanzform hat. Die vordere Oberfläche 92 und das erste Brennstoffrohr 56 a haben einen Teil 106 maximaler Breite, und der Schild 72 weist einen Ver engungsteil 108 auf, welcher eine Breite hat, die kleiner ist als die maximale Breite des Teils 106, wobei der Teil 108 stromabwärts von dem Teil 106 angeordnet ist. In dieser An ordnung wird dem Schild 72 gestattet, sich von seinem pro ximalen Ende 74 aus ohne Behinderung durch die Brennstoff rohre 56 in der Längsrichtung aufgrund des Kanals 94 zwischen ihm und den Brennstoffrohren 56 auszudehnen und zusammenzu ziehen. Die oben beschriebene Schwalbenschwanzanordnung wird jedoch eine unbehinderte Querbewegung (z.B. Expansion und Kontraktion) zwischen dem Schild 72 und den Brennstoffrohren 56 gestatten und dabei eine übermäßige Bewegung über das vorbestimmte Ausmaß der Ausdehnung des Kanals 94 hinaus be schränken, nachdem der Zwischenraum, der durch den Kanal 94 gebildet wird, aufgrund irgendeiner Querbewegung zwischen dem Schild 72 und den Brennstoffrohren 56 beseitigt worden ist, was zum Kontakt zwischen denselben führt.

Demgemäß wird der Schild 72 in der Querrichtung nicht behin dert, bis die innere Oberfläche 90 die vordere Oberfläche 92 berührt, in welchem Fall die Querbegrenzung wirksam wird.

Die schwalbenschwanzförmige Anordnung, die in Fig. 5 gezeigt ist, ist in allen Querschnitten des zweiten, des dritten und des vierten Brennstoffrohres 56 b, 56 c bzw. 56 d dem Brennstoffrohrquerschnitt an der Schnittstelle 85 ähnlich, wie es in den Fig. 3-6 gezeigt ist. Die Schwalbenschwanzan ordnung kann jedoch auch alternativ bei Bedarf nur in aus gewählten Teilen der Brennstoffrohre 56 benutzt werden.

In noch einer weiteren Ausführungsform beinhaltet die Erfin dung eine Einrichtung 110 zum Querzerstreuen von Brennstoff aus der Austrittsöffnung 68 wenigstens eines der Brennstoff rohre 56, wie es z.B. in Fig. 3 gezeigt ist. Herkömmliche Sprühstäbe geben einfach Brennstoff über eine Auslaßöffnung wie die Öffnung 68 in dem ersten Brennstoffrohr 56 a ab. Der Brennstoff aus der Austrittsöffnung 68 vermischt sich mit Verbrennungsgas, das über den Sprühstab 44 hinwegleitbar ist und von dem er mitgenommen wird. Durch die Verwendung der Zerstreuungseinrichtung 110, die bewirkt, daß der Brenn stoff in radialer Richtung oder in Umfangsrichtung oder in beiden Richtungen seitlich dispergiert wird, können weniger Sprühstäbe in einem Schubverstärker benutzt und/oder näher bei den Flammenhaltern 46 angeordnet werden, um beispiels weise zusätzliche Vorteile in der seitlichen Brennstoffver teilung und einen höheren Wirkungsgrad zu erzielen. Die Querzerstreuungseinrichtung 110 umfaßt in einer bevor zugten Ausführungsform der Erfindung einen halben Deltaflügel und T-Stab 112 oder einfach einen halben Deltaflügel 112. Der halbe Deltaflügel 112 hat eine Spitze 114, die an den Brennstoffrohren 56 nahe der Hinterkante 102 angeformt und fest angebracht ist. Der Flügel 112 hat weiter eine Grundseite 116, die von den Brennstoffrohren 56 an der Spitze 114 frei tragend vorsteht. Der Flügel 112 hat weiter eine erste Seite 118, die sich von der ersten Seitenfläche 98 aus nahe der Spitze 114 seitlich und nach hinten und zu der Grund seite 116 erstreckt, und eine zweite Seite 120, die sich von der zweiten Seitenfläche 100 aus nahe der Spitze 114 seitlich und nach hinten zu der Grundseite 116 erstreckt.

Der halbe Deltaflügel 112 ist in der bevorzugten Ausführungs form, die in den Fig. 2-6 gezeigt ist, im wesentlichen mas siv und weist weiter einen ersten Brennstoffkanal 122 auf, der sich in ihm und nahe bei einer ersten Seitenkante 124 der ersten Seite 118 in Strömungsverbindung mit der Aus trittsöffnung 68 des Brennstoffkanals 62 des betreffenden Brennstoffrohres 56 erstreckt. Der Flügel 112 enthält ebenso einen zweiten Brennstoffkanal 126, der sich in ihm nahe bei einer zweiten Vorderkante 128 der zweiten Seite 120 in Strö mungsverbindung mit der Austrittsöffnung 68 des Brennstoff kanals 62 des betreffenden Brennstoffrohres 56 erstreckt. Der erste und der zweite Kanal 122 bzw. 126 erstrecken sich zu der Grundseite 116 und bilden darin eine erste und eine zweite Austrittsöffnung 130 bzw. 132, welche nach hinten weisen. Der Flügel 112 wird als ein halber Deltaflügel be trachtet, weil er insgesamt die Form eines Dreiecks auf weist, welches eine Höhe H hat, die gleich etwa der Hälfte seiner Grundseite B ist, und er wird weiter wegen der beiden sich seitlich erstreckenden Brennstoffkanäle 122 und 126, die in ihm angeordnet sind, als ein T-Stab gekennzeichnet.

Da der Deltaflügel 112 sich seitlich erstreckende, flügelar tige Teile aufweist, d.h. die erste Seite 118 und die zweite Seite 120, wird die darüber hinweggehende Strömung der Gase 50, die hauptsächlich eine Richtung hat, welche zu einer axialen Achse 134 des Schubverstärkers 34 parallel ist, eine Quer komponente aufweisen, die bestrebt sein wird, den Vorderkanten 124 und 128 zu folgen, wie es bei einem Flugzeugflügel der Fall wäre. Dieses Verhalten kann ausgenutzt werden, um das seitliche Zerstreuen des aus den Öffnungen 130 und 132 ab gegebenen Brennstoffes in Umfangs- und Radialrichtung zu unterstützen.

Zum weiteren Verbessern der Querzerstreuung von Brennstoff in Umfangs- und Radialrichtung ist der Deltaflügel 112 auf vorbestimmte Weise radial einwärts unter einem Winkel P relativ zu der axialen Achse 134 geneigt, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, so daß die Spitze 114 in dem Schubver stärker 34 auf einem größeren Radius als die Grundseite 116 angeordnet ist. Anders als bei einem herkömmlichen Flug zeugflügel, bei dem Strömungsabriß unerwünscht ist, kann der Anstellwinkel P auf herkömmliche Weise gewählt werden, um die Erzeugung von wenigstens etwa aerodynamischem Strö mungsabriß der über den Flügel 112 strömenden Gasturbinen triebwerksgase 50 zu gewährleisten, damit auf vorbestimmte Weise Wirbel erzeugt werden, die aus den Öffnungen 130 und 132 abgegebenen Brennstoff mitreißen, um die Querzer streuung des daraus abgegebenen Brennstoffes zu verbessern. In mehreren getesteten Ausführungsformen wurden Anstell winkel P von etwa 10 und 20 Grad benutzt, um die Wirbel ef fektiv zu erzeugen.

In Fig. 8 ist einer der halben Deltaflügel 112 dargestellt, wobei Wirbel gezeigt sind, von denen angenommen wird, daß sie sowohl längs der ersten Vorderkante 124 als auch längs der zweiten Vorderkante 128 desselben erzeugt werden. An der Grundseite 116 sind die Wirbel sowohl in der Radial- als auch in der Umfangsausdehnung angewachsen und deshalb in der Lage, den Brennstoff sowohl in der Radial- als auch in der Umfangsrichtung seitlich zu zerstreuen, wobei sie den Brenn stoff aus den Austrittsöffnungen 130 und 132 mitnehmen.

Gemäß der Darstellung in Fig. 2 variieren die Deltaflügel 112 vorzugsweise in der Größe, damit sich eine variierende seitliche Zerstreuung des Brennstoffes ergibt. Der Delta flügel 112 a, welcher der Basis 52 am nächsten ist, ist am größten, der Deltaflügel 112 b in der radial innersten Position ist am kleinsten, und der dazwischen gelegene Flü gel 112 c hat eine Zwischengröße. Diese Anordnung erlaubt die meiste seitliche Zerstreuung auf dem größeren Radius des Schubverstärkers, wo der Umfang zwischen benachbarten Sprühstäben 44 am größten ist. Wenn die Sprühstäbe 44 näher bei radial einwärtigen Positionen sind, ist weniger seit liche Zerstreuung erforderlich, weshalb die Deltaflügel 112 b kleiner sein können.

Gemäß der Darstellung in den Fig. 3-6 sind die Deltaflügel 112 im wesentlichen ähnlich, variieren aber einfach im Maßstab. Die Deltaflügel sind in Strömungsverbindung mit den Auslaßöffnungen 68 der Brennstoffrohre 56 b, 56 c und 56 d.

In Fig. 9 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die einen halben Deltaflügel 136 umfaßt, der im wesentlichen hohl und geeignet geneigt ist, um Wirbel zu erzeugen. In dieser Ausführungsform sind die Austritts öffnungen 68 in direkter Strömungsverbindung mit dem Inneren des Deltaflügels 136, und Brennstoff ist über eine einzelne, langgestreckte Austrittsöffnung 138 abgebbar, welche sich im wesentlichen über die volle Breite der Grundseite des Deltaflügels 136 erstreckt.

In beiden Ausführungsformen der Deltaflügeltypen, die in den Fig. 4-6 bzw. in Fig. 9 gezeigt sind, können die Deltaflügel auch als volle Deltaflügel konstruiert sein, wobei die Basis B im wesentlichen gleich der Höhe H derselben ist.

Fig. 10 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der Erfin dung mit einem ersten und einem zweiten, sich quer er streckenden, rückwärts gepfeilten Teil oder Flügel 140 bzw. 142, die jeweils ein proximales Ende 144 haben, das an den Brennstoffrohren 56 fest angebracht ist. Die Flügel 140 und 142 haben gegegenseitigen Abstand und divergieren voneinander in stromabwärtiger Richtung. Die Austrittsöffnung 68, die mit dem Brennstoffkanal 62 verbunden ist, ist über den und mit Abstand von den proximalen Enden 144 der Flügel 140 und 142 angeordnet. In dieser Ausführungsform der Erfindung wird der Brennstoff aus der Öffnung 68 über die Flügel 140 und 142 abgegeben und durch die darüber hinwegströmenden Gase 50 mit gerissen, wobei ein Teil davon seitlich längs der Vorderkanten 146 und 148 der Flügel 140 bzw. 142 strömen wird.

In noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die in Fig. 11 gezeigt ist, sind ein erstes und ein zweites zylin drisches, hohles Rohr oder ein erster und ein zweiter T-Stab 150 und 152 an einem Ende an den Austrittsöffnungen 68 eines Brennstoffkanals 62 fest angebracht. Die T-Stäbe 150 und 152 divergieren voneinander in stromabwärtiger Richtung, um den Brennstoff über eine erste und eine zweite Austrittsöffnung 154 bzw. 156 quer zu zerstreuen. Die Rohre 150 und 152 leiten jedoch den Brennstoff einfach zu ihren Enden, um ihn zu zer streuen, gestatten aber nicht die zusätzliche Zerstreuung von Brennstoff auf Grund von Wirbeln, welche durch die oben be schriebenen Deltaflügel erzeugt werden.

Modelltests in einem Niedertemperaturwindkanal wurden an einem ebenen, zylindrischen Sprühstab 158 ausgeführt, wie er in Fig. 12A gezeigt ist, welcher als Grundelement benutzt wurde; an zwei Modellen des halben Deltaflügels mit T-Stab 112, die An stellwinkel von 10 und 20 Grad hatten und mit dem ebenen Sprüh stab 158 verbunden waren, wie es in Fig. 12B gezeigt ist; den T-Stäben 150 und 152, die mit dem ebenen Sprühstab 158 verbun den waren, wie es in Fig. 12C gezeigt ist; und einem halben Deltaflügel 160 und einem vollen Deltaflügel 162, die jeweils mit dem ebenen Sprühstab 158 unter einem Neigungswinkel von 20 Grad verbunden waren, wobei die Brennstoffaustrittsöffnungen 68 einfach unter dem Spitzenteil der Modelle angeordnet waren, wie es in den Fig. 12D und 12E gezeigt ist.

Ein Faktor, der benutzt wurde, um die Sprühstableistung aus zuwerten, und der als Vorteil bezeichnet wird, kann gewonnen werden, indem die Brennstoffausbreitungsprofilfläche an einer üblichen stromabwärtigen Stelle durch den gesamten Druckver lust auf Grund der getesteten Gebilde nach Fig. 12 dividiert wird. Ein normierter Vorteil kann gewonnen werden, indem der Vorteilwert für den ebenen Sprühstab 158 nach Fig. 12A von dem Vorteilwert jeder der getesteten Ausführungsformen subtrahiert und durch den Vorteil des ebenen Sprühstabs 158 dividiert wird. Die Ergebnisse der Tests zeigten, daß das Modell des halben Deltaflügels und T-Stabs nach Fig. 12B am besten war und eine Vorteilszunahme gegenüber dem ebenen Sprühstab 158 von etwa 93% erbrachte. Der halbe Deltaflügel 160 nach Fig. 12D war der zweitbeste mit etwa 25%, und der volle Deltaflügel nach Fig. 12E und die T-Stäbe 150, 152 nach Fig. 12C ergaben etwa 12%.

Selbstverständlich würde ein ähnliches Leistungsvergleichsergebnis zu erwarten sein, wenn der ebene Sprühstab 158 nach den Fig. 12 durch die mehr stromlinienförmigen Brennstoffrohre 56 und den Schirm 72 nach Fig. 3 ersetzt würden.

Hier ist zwar beschrieben worden, was als die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung betrachtet wird, Modifizierun gen sind jedoch im Rahmen der Erfindung möglich.

Zum Beispiel ist zwar die Kühleinrichtung 70 sowohl bei Naß- als auch bei Trockenbetrieb des Triebwerks 10 betreibbar, sie kann jedoch geeignet ausgebildet werden, um bei Bedarf nur bei Trockenbetrieb zu arbeiten. Die Sprühstäbe 44 sind zwar vorzugsweise an dem stromaufwärtigen Ende des Mischers 48 be festigt, um den heißen Gasen 50 zu gestatten, sich mit dem Brennstoff zu vermischen und diesen zu verdampfen, den sie da raus empfangen, bevor das Vermischen mit der Fan-Luft 32 aus dem Mischer 48 erfolgt, sie können jedoch auch zwischen dem Mischer 48 und den Flammenhaltern 44 angeordnet und über das Flammrohr 36 gehaltert sein.

Claims

1. Brennstoffsprühstab für ein Gasturbinentriebwerk, gekenn zeichnet durch:
eine Basis (52), die einen Verteiler (64) zum Empfangen von Brennstoff enthält;
mehrere Brennstoffrohre (56), die sich von der Basis (52) aus erstrecken, wobei jedes Brennstoffrohr (56) ein distales Ende (60), ein proximales Ende (58), das mit der Basis (52) fest verbunden ist, einen Brennstoffkanal (62), der in Fluidver bindung mit dem Verteiler (64) angeordnet ist, und eine Aus trittsöffnung (68) hat, welche in dem distalen Rohrende (60) angeordnet ist; und
eine Einrichtung (70) zum Kühlen der Brennstoffrohre (56), welche Abstand von den Brennstoffrohren (56) hat, um eine unabhängige thermische Bewegung zwischen der Kühleinrichtung (70) und den Brennstoffrohren (56) zu gestatten.

2. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Kühleinrichtung (70) einen langgestreckten Schild (72) aufweist, der mit Abstand von den Brennstoffrohren (56) angeordnet ist und ein distales Ende (76) sowie ein pro ximales Ende (74), das mit einem proximalen Ende (58) eines stromaufwärtigen der Brennstoffrohre (56) fest verbunden ist, hat, wobei der Schild (72) so geformt ist, daß er die Brenn stoffrohre (56) vor direktem Aufprall von Gasturbinentriebwerks gasen (50), die an ihnen vorbeiströmen können, schützt.

3. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schild (72) einen Fluidkanal (82) aufweist, der sich von dem proximalen Ende (74) zu dem distalen Ende (76) des selben erstreckt, um ein Kühlfluid hindurchzuleiten, und daß der Schild (72) weiter mehrere gegenseitigen Längsabstand auf weisende Austrittsöffnungen (86) aufweist, die in Fluidver bindung mit dem Fluidkanal (82) angeordnet sind, um Kühlfluid über die Brennstoffrohre (56) zu leiten.

4. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (94, 96) zum Erzeugen einer Filmkühlung von wenigstens einem der Brennstoffrohre (56) unter Verwendung des aus den Öffnungen (86) abgegebenen Kühlfluids.

5. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich net, daß die Austrittsöffnungen (86) einer Vorderkante (88) des stromaufwärtigen Brennstoffrohres (56 a) zugewandt sind, um die Aufprallkühlung derselben zu bewirken.

6. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (94, 96) zum Bewirken einer Filmkühlung von wenigstens einem der Brennstoffrohre (56) unter Verwendung des Kühlfluids, das zur Aufprallkühlung des stromaufwärtigen Brennstoffrohres (56 a) benutzt wird.

7. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß die Filmkühleinrichtung (94, 96) einen Kanal (94) aufweist, der zwischen dem Schild (72) und dem stromaufwärti gen Brennstoffrohr (56 a) gebildet ist und in einem Austritts schlitz (96) endet, der so bemessen und gestaltet ist, daß das Kühlfluid als ein Film über die erste und die zweite Seiten fläche (98, 100) der Brennstoffrohre (56), welche zu einer Hinterkante (102) derselben konvergieren, geleitet wird.

8. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (74) zum Befestigen des Schilds (72) an den Brennstoffrohren (56), um eine unbehinderte thermische Längsbewegung zwischen denselben zu gestatten.

9. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung (74) eine vordere Oberfläche (92) der Brennstoffrohre (56) aufweist, die eine erste Schwalbenschwanzform hat, und daß der Schild (72) eine innere Oberfläche (90) aufweist, die eine zweite Schwalbenschwanz form komplementär zu der ersten Schwalbenschwanzform hat, wo bei die vordere und die innere Oberfläche (90, 92) Abstand voneinander haben, um einen Kanal (94) zum Hindurchleiten von Kühlfluid aus den Austrittsöffnungen (86) zu bilden.

10. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, daß die erste und die zweite Schwalbenschwanzform ge krümmt sind.

11. Brennstoffsprühstab nach einem der Ansprüche 8 bis 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (110) zum Querzerstreuen von Brennstoff aus der Austrittsöffnung (68) von wenigstens einem der Brennstoffrohre (56).

12. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich net, daß das eine Brennstoffrohr (56 a) eine erste und eine zweite Seitenfläche (98, 100) aufweist, die in entgegenge setzte Richtungen weisen und zu einer Hinterkante (102) hin konvergieren und diese schneiden, und eine erste und eine zweite Austrittsöffnung (68), welche in Fluidverbindung mit dem Brennstoffkanal (62) des einen Brennstoffrohres (56 a) sind, und daß die Zerstreuungseinrichtung (110) ein Teil (112) aufweist, das sich von jeder der Austrittsöffnungen (68) aus quer erstreckt.

13. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, daß das sich quer erstreckende Teil (112) einen Deltaflü gel aufweist, der eine Spitze (114) hat, welche an den Seiten flächen (98, 100) benachbart zu den Austrittsöffnungen (68) befestigt ist,und eine Seite (118), welche sich von der ersten Seitenfläche (98) aus erstreckt, und eine zweite Seite (120), welche sich von der zweiten Seitenfläche (100) aus er streckt, wobei der Deltaflügel (112) außerdem eine freitragende Grundseite (116) hat und unter einem Anstellwinkel (P) relativ zu einer Ebene angeordnet ist, welche zu einer Längsachse des Sprühstabs (44) normal ist, wobei der Anstellwinkel (P) so gewählt ist, daß wenigstens ein gewisser aerodynamischer Strömungsabriß von Gasturbinentriebwerksgasen (50) erzielt wird, die darüber hinwegströmen können, um Wirbel zum Ver bessern der Querzerstreuung von Brennstoff zu erzeugen, wel cher über die Austrittsöffnungen (68) abgebbar ist.

14. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (100) zum Querzerstreuen von Brennstoff aus der Austrittsöffnung (68) von wenigstens einem (56 a) der Brennstoffrohre (56).

15. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich net, daß das eine Brennstoffrohr (56 a) eine erste und eine zweite Seitenfläche (98, 100) aufweist, die in entgegenge setzte Richtungen weisen, zu einer Hinterkante (102) konver gieren und sich an dieser schneiden, sowie eine erste und eine zweite Austrittsöffnung (68) in Fluidverbindung mit dem Brennstoffkanal (62) des einen Brennstoffrohres (56 a), und daß die Zerstreu ungseinrichtung (110) ein Teil (112) aufweist, das sich von jeder der Austrittsöffnungen (68) aus quer erstreckt.

16. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich net, daß das sich quer erstreckende Teil (112) einen Delta flügel aufweist, der einen Scheitel (114) hat, welcher mit den Seitenflächen (98, 100) an den Austrittsöffnungen (68) fest verbunden ist und eine Seite (118) hat, die sich von der ersten Seitenfläche (98) aus erstreckt, und eine zweite Seite (120), die sich von der zweiten Seitenfläche (100) aus erstreckt, wobei der Deltaflügel (112) außerdem eine freitragende Grund seite (116) hat und unter einem Anstellwinkel (P) relativ zu einer Ebene angeordnet ist, welche zu einer Längsachse des Sprühstabes (44) normal ist, wobei der Anstellwinkel (P) so gewählt ist, daß wenigstens ein gewisser aerodynamischer Strömungsabriß von Gasturbinentriebwerksgasen (50), die darüber hinwegströmen können, gewährleistet ist, um Wirbel zum Ver bessern der Querzerstreuung von aus den Austrittsöffnungen (68) abgebbarem Brennstoff zu erzeugen.

17. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 16, dadurch gekenn zeichnet, daß der Deltaflügel (112) eine Grundlinienlänge (B) hat, welche im wesentlichen gleich einer Höhe (H) von der Grundlinie (116) zu der Spitze (114) ist.

18. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 16, dadurch gekenn zeichnet, daß der Deltaflügel (112) eine Grundlinienlänge (B) hat, welche gleich etwa der Hälfte der Höhe (H) von der Grundlinie (116) zu der Spitze (114) ist.

19. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 16, dadurch gekenn zeichnet, daß die Austrittsöffnung (68) über dem Deltaflügel (112) angeordnet ist.

20. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich net, daß der Deltaflügel (112) hohl ist und daß die Austritts öffnung einwärts der Spitze (114) angeordnet ist.

21. Brennstoffsprühstab nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Deltaflügel (112) im wesent lichen massiv ist und einen ersten Kanal (122) enthält, der sich längs eines Randes (124) der ersten Seite (118) von der Grundlinie (116) zu der Spitze (114) in Strömungsverbindung mit der ersten Austrittsöffnung (68) erstreckt, und einen zweiten Kanal (126), der sich längs eines Randes (128) der zweiten Seite (120) von der Grundseite (116) zu der Spitze (114) in Strömungsverbindung mit der zweiten Austrittsöffnung (68) erstreckt.

22. Brennstoffsprühstab nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere der Deltaflügel (112 a, 112 b, 112 c) mit den Brennstoffrohren (56) in Strömungsverbin dung mit den Austrittsöffnungen (68) angeordnet sind.

23. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 22, dadurch gekenn zeichnet, daß die Deltaflügel (112) in der Größe variieren, um eine variierende Querzerstreuung des Brennstoffes zu be wirken.

24. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 23, dadurch gekenn zeichnet, daß der Deltaflügel (112), welcher der Grundseite (116) am nächsten ist, am größten ist.

25. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 15, dadurch gekenn zeichnet, daß das sich seitlich erstreckende Teil als ge pfeilter Flügel (140, 142) ausgebildet ist.

26. Brennstoffsprühstab nach Anspruch 15, dadurch gekenn zeichnet, daß das sich seitlich erstreckende Teil als hohles Rohr (150, 152) in Strömungsverbindung mit einer Austritts öffnung (68) ausgebildet ist.

27. Gasturbinentriebwerksschubverstärker, gekennzeichnet durch:
ein äußeres Gehäuse (28);
ein ringförmiges Flammrohr (36), das in radialem Abstand einwärts von dem Gehäuse (28) angeordnet ist, um dazwischen einen Kühlluftkanal (38) zum Empfangen von Fan-Luft aus einem Gasturbinentriebwerk (10) zu bilden;
mehrere Flammenhalter (46), die radial einwärts von dem Flamm rohr (36) angeordnet sind; und
mehrere gegenseitigen Umfangsabstand aufweisende Brennstoff sprühstäbe (44), die stromaufwärts von den Flammenhaltern (46) angeordnet sind und sich von dem Gehäuse (28) aus radial ein wärts erstrecken, wobei die Sprühstäbe (44) jeweils aufweisen:
eine Basis (52), die mit dem Gehäuse (28) fest verbunden ist und einen Verteiler (64) zum Empfangen von Brennstoff enthält;
mehrere Brennstoffrohre (56), die sich von der Basis (52) aus und durch das Flammrohr (36) erstrecken, wobei jedes Brenn stoffrohr (56) ein distales Ende (60), ein mit der Basis (52) fest verbundenes proximales Ende (58), einen Brennstoffkanal (62), der in Fluidverbindung mit dem Verteiler (64) angeord net ist, und eine Austrittsöffnung (68), die in dem distalen Rohrende (60) angeordnet ist, aufweist; und
eine Einrichtung (70) zum Kühlen der Brennstoffrohre (56), die Abstand von den Brennstoffrohren (56) aufweist, um eine unabhängige thermische Bewegung zwischen der Kühleinrichtung (70) und den Brennstoffrohren (56) zu gestatten.

28. Schubverstärker nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch:
eine Einrichtung (74) zum Befestigen der Kühleinrichtung (70) an den Brennstoffrohren (56), um eine unbehinderte thermische Längsbewegung dazwischen zu gestatten; und
eine Einrichtung (110) zum Querzerstreuen von Brennstoff aus der Austrittsöffnung (68) von wenigstens einem der Brennstoff rohre (56).

29. Schubverstärker nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung (70) einen langgestreckten Schild (72) aufweist, der ein proximales Ende (74) hat, welches mit einem proximalen Ende (58) eines stromaufwärtigen (56 a) der Brennstoffrohre (56) fest verbunden ist, und ein distales Ende (76) mit Abstand von einem distalen Ende (60) des strom aufwärtigen Brennstoffrohres (56 a), wobei der Schild (72) so geformt ist, daß er die Brennstoffrohre (56) vor dem direkten Auftreffen von Gasturbinentriebwerksgasen (50) schützt, welche an ihnen vorbeiströmen können, wobei der Schild (72) einen Einlaß in dem proximalen Ende aufweist, welcher in dem Kühl luftkanal (94) in stromaufwärtige Richtung weist, und einen Fluidkanal (82), der sich von dem Einlaß zu dem distalen Ende (76) desselben erstreckt, um das Kühlfluid hindurchzuleiten, wobei der Schild (72) weiter mehrere Längsabstand aufweisende Austrittsöffnungen (86) hat, die in Fluidverbindung mit dem Fluidkanal (82) angeordnet sind, um Kühlfluid über das strom aufwärtige Brennstoffrohr (56 a) zu leiten;
daß die Befestigungseinrichtung (74) außerdem eine Querbewegung zwischen dem Schild (72) und den Brennstoffrohren (56) über ein vorbestimmtes Ausmaß hinaus verhindert und eine vordere Oberfläche (92) der Brennstoffrohre (56) umfaßt, die eine erste Schwalbenschwanzform hat, und den Schild (72) mit einer inneren Oberfläche (90), die eine zweite Schwalbenschwanzform komplemen tär zu der ersten Schwalbenschwanzform hat, wobei die vordere Oberfläche (92) und die innere Oberfläche (90) gegenseitigen Abstand haben, um einen Kanal (94) zum Hindurchleiten von Kühl fluid aus den Austrittsöffnungen (86) zu bilden; und
daß die Brennstoffrohre (56) entgegengesetzt gerichtete erste und zweite Seitenflächen (98, 100) aufweisen, die zu einer Hinterkante (102) konvergieren und diese schneiden, sowie eine erste und eine zweite Austrittsöffnung (68) in Fluidverbindung mit dem Brennstoffkanal (62) eines der Brennstoffrohre, und daß die Zerstreuungseinrichtung (110) ein Teil (112) aufweist, das sich von den Austrittsöffnungen aus quer erstreckt.

30. Schubverstärker nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß das sich quer erstreckende Teil einen Deltaflügel (112) um faßt, der eine Spitze (114) hat, die mit den Seitenflächen (98, 100) nahe den Austrittsöffnungen (68) fest verbunden ist, und eine Seite, welche sich von der ersten Seitenfläche aus erstreckt, und eine zweite Seite, welche sich von der zweiten Seitenfläche aus erstreckt, wobei der Deltaflügel (112) außerdem eine freitragende Grundseite (116) hat und unter einem Anstell winkel (P) relativ zu einer axialen Achse (134) des Schubver stärkers (34) angeordnet ist, wobei der Anstellwinkel (P) so gewählt ist, daß wenigstens ein gewisser aerodynamischer Strö mungsabriß von Gasturbinentriebwerksgasen (50) gewährleistet ist, welche darüber hinwegströmen können, um Wirbel zum Verbes sern der seitlichen Zerstreuung von aus den Öffnungen (68) ab gebbarem Brennstoff zu erzeugen.

31. Schubverstärker nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere der Deltaflügel (112 a, 112 b, 112 c) mit den Brenn stoffrohren (56 a, 56 b, 56 c) in Strömungsverbindung mit den Austrittsöffnungen (68) angeordnet sind, daß die Austritts öffnungen (68) und die Deltaflügel (112 a, 112 b, 112 c) gegen seitigen radialen Abstand haben und daß die Deltaflügel in der Größe ab einem größten, welcher der Basis (52) am nächsten ist, variieren, um eine variierende seitliche Zerstreuung des Brennstoffes zu bewirken.