DE833741C - Brennkammeraggregat fuer Gasturbinen - Google Patents

Brennkammeraggregat fuer Gasturbinen

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DE833741C
DE833741C DEW3609A DEW0003609A DE833741C DE 833741 C DE833741 C DE 833741C DE W3609 A DEW3609 A DE W3609A DE W0003609 A DEW0003609 A DE W0003609A DE 833741 C DE833741 C DE 833741C
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Albert E Hershey
Stewart Way
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Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Triebwerke und insbesondere auf Brennkammern für Gasturbinen.
Die Erfindung ist in erster Linie, wenn auch nicht ausschließlich, zur Verwendung mit Gasturbinentriebwerken geeignet, wie sie in Flugzeugen zum Antrieb einer Luftschraube, eines Stromerzeugers, oder zur Lieferung des Treibmittels für den Strahlvortrieb des Flugzeuges verwendet wird.
ίο Ein solches Triebwerk besteht vorzugsweise aus einem rohrförmigen Gehäuse in Stromlinienform, in dem in der Nähe des vorderen Eintrittsendes axial ein Verdichter und in der Nähe des hinteren oder Austrittsendes eine Turbine angeordnet ist, wobei zwischen dem Verdichter und der Turbine eine Brennkammer zur Erhitzung der verdichteten Luft vorgesehen ist, welche die heißen Gase mit einer geeigneten Temperatur und geeignetem Druck zur Turbine entlädt. Diese Gase treten nach dem Verlassen der Turbine durch eine am hinteren Ende des Gehäuses vorgesehene Turbine aus, so daß sie den Vortrieb des Flugzeuges unterstützen können.
Wegen der Notwendigkeit, die Abmessungen und das Gewicht eines solchen Triebwerkes auf einem absoluten Minimum zu halten, muß der Verbrennungsapparat desselben klein gehalten werden und mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten und hohem Wärmedurchsatz in der Größenordnung von etwa 267 Χίο* kcal/cbm pro Stunde arbeiten.
Für den Einbau des Triebwerkes in eine Gondel oder in einen Tragflügel und selbst für den Einbau in den Flugzeugrumpf muß die Stirnfläche des Triebwerkes so klein als möglich bemessen werden,
um den·Widerstand im Strömungsweg durch das Triebwerk zu vermindern, was hohe Geschwindigkeiten der aus der Brennkammer austretenden heißen Gase bedingt, etwa in der Größenordnung von 61 bis 91,5 m/sec.
Ein Triebwerk der beschriebenen Art arbeitet über einen weiten Bereich von Kraftstoff-Luft-Verhältnis, da der Kraftstoffanteil bei Höchstlast, beispielsweise beim Start, iomal so hoch sein kann wie beim Flug in großen Höhen. Ferner muß die Brennkammer zur Verbrennung des Kraftstoffes und zur Erhitzung der durch den Verdichter gelieferten Luft auf eine Höchsttemperatur, die bei «Si50 C oder noch höher liegen kann, geeignet sein, ohne daß dabei die Gefahr einer Verwerfung der Wände, übermäßige Ausdehnung oder Korrosion der Brennkammerwände auftritt.
Der Druckabfall durch die Brennkammer sollte beim Vergleich des Zustandes zweier Stellen von gleicher Geschwindigkeit auf einem absoluten Minimum gehalten werden, da ein Druckabfall die Leistung, die von der durch die aus der Brennkammer austretenden heißen Gase angetriebene Turbine entwickelt werden kann, herabsetzt.
Die vorerwähnten Merkmale, Beschränkungen und Anforderungen an den Verbrennungsapparat eines Gasturbinentriebwerkes für Flugzeuge treffen auch, wenn vielleicht auch nicht in einem so kritischen Maße, auf Gasturbinentriebwerke für kleine Schiffe von hoher Leistung und Geschwindigkeit zu, insbesondere für Marinefahrz.euge oder Anlagen, wo es auf geringe Raumbeanspruchung und geringes Gewicht ankommt.
Hauptgegenstand der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Triebwerkes, das allen eben erwähnten Beschränkungen und Anforderungen entspricht.
Die Erfindung besteht demgemäß in der Ausbildung des X'erbrennungsapparates für eine Gasturbine, bestehend aus einem Gehäuse sowie einem in diesem angeordneten Kern, der mit dem Gehäuse einen ringförmigen Strömungskanal begrenzt, und aus einer in diesem ringförmigen Strömungskanal angeordneten Wandung, durch die derselbe in sich ummantelnde Luft- und Brennkammern unterteilt wird, wobei die erwähnte Wandung aus mehreren Abschnitten besteht, durch die eine in Strömungsrichtung divergierende Brennkammer bzw. Brennkammern gebildet werden, und die Wandungsabschnitte mit öffnungen ausgebildet sind für den Zutritt von Luft in die Brennkammer bzw. Brennkammern aus der Luftkammer bzw. Luftkammern, wobei die erwähnten Abschnitte so gestaltet und in dem ringförmigen Strömungskanal angeordnet sind, daß das Austrittsende bzw. die Austrittsenden der Brennkammer bzw. Brennkammern den Strömungskanal schließen. Die erwähnten Wandabschnitte sind in dem ringförmigen Strömungskanal vorzugsweise so angeordnet, daß mindestens zwei konzentrisch angeordnete Brennkammerringe entstehen. Die Wandabschnitte können durch zwei mit entgegengesetzter Verjüngung ineinander angeordnete, kegelstumpfförmige Körper gebildet werden, die am vorderen Ende miteinander verbunden sind, und dadurch eine ringförmige Verbrennungskammer bilden, die in Strömungsrichtung divergiert.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der Außen- und Jnnenumfang dieser Wandabschnitte am hinteren Ende im Abstand vom Gehäuse l)zw. vom Kern angeordnet sein, um einen Umgehungsweg für einen Teil der Luft aus der Luftkammer bzw. Luftkammern, die die Verbrennungskammern) ummanteln, zu schaffen.
Zum besseren Verständnis der Erfindung soll diese im nachstehenden an Hand einiger bevorzugter beispielsweiser Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben werden.
Fig. ι ist ein Seitenriß des erfindungsgemäßen Gasturbinentriebwerkes, wobei ein Teil des Außengehäuses und einige Brennkammerzellen der übersichtlichen Darstellung wegen weggelassen worden sind;
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht, von der Seite und von vorn gesehen, einer der Zellen des in Fig. ι dargestellten Brennkammeraggregates;
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die das Austrittsende einer der in Fig. 2 dargestellten ähnlichen Brennkammerzellen zeigt, die jedoch statt kreisförmiger Löcher Lufteintrittsschlitze zeigt;
Fig. 4 ist ein Schnitt im wesentlichen nach der Linie IV-IV der Fig. 1, welcher die Anordnung einer Gruppe von Brennkammerzellen zeigt;
Fig. 5 ist eine Darstellung eines Teiles der Fig. ι in vergrößertem Maßstab, wobei durch Pfeile der ungefähre Weg der Luft in die Brennkammerzellen und der Weg der aus diesen Zellen austretenden heißen Gase dargestellt ist;
Fig. 6 ist eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht, mit einer geringfügigen Abänderung, welche einen Umgehungsweg für einen Teil der verdichteten Luft, an den Brennkammern vorbei, vorsieht;
Fig. 7 ist eine der Fig. 5 ähnliche Ansicht, mit einer weiteren Abänderung in der Weise, daß die Innenräume benachbarter Brennkammerzellen miteinander verbunden sind;
Fig. 8 ist eine dem freigelegten Teil der Fig. 1 entsprechende Ansicht, mit einer anderen Ausführung des Brennerraumes in Form einer ununterbrochenen ringförmigen Kammer von kegelstumpfförmigem Querschnitt;
Fig. 9 ist ein Schnitt, im wesentlichen nach der Linie IX-IX der Fig. 8;
Fig. 10 ist eine der Fig. 8 entsprechende Ansicht, die eine weitere Ausführungsform der Erfindung darstellt, bei welcher statt der kreisrunden Lufteintrittsöffnungen Schlitze vorgesehen sind;
Fig. 11 zeigt einen senkrechten Schnitt einer weiteren Ausführungsform des Brennerraumes, bei welcher die Brennkammer durch in Abstand angeordnete Streifen gebildet wird, die ununterbrochene Lufteintrittsschlitze bilden;
Fig. 12 ist eine Abwicklung eines Teiles der Innenwand der in Fig. 11 gezeigten Brennkammer.
Fig. 13 zeigt eine Anordnung nach Fig. 8 mit Umgehungsweg nach Fig. 6.
Das in Fig. 1 gezeigte Triebwerk ist allgemein mit 10 bezeichnet und für den Einbau oder Anbau in oder an den Rumpf oder Tragflügel eines Flugzeuges geeignet, wobei das linke oder Eintrittsende 11, wie in dieser Figur dargestellt, der Flugrichtung zugewendet ist.
Das Triebwerk besteht aus einem äußeren Aiantel oder Gehäuse 12, in dem ein ringförmiger Luftkanal 13 mit Bezug auf das Flugzeug sich von vorn nach hinten erstreckt. In diesem Gehäuse und in dessen Längsachse ist ein kegelförmiger Verkleidungskörper 14 angeordnet, der zur Aufnahme der Kraftstoff- und Schmierölpumpe sowie der Zündeinrichtung bestimmt ist, und ein Axialverdichter 15, ein allgemein mit 16 bezeichnetes Brennkammeraggregat, eine den Verdichter antreibende Turbine 17 und eine durch das Schwanzstück 19 begrenzte Düse 18, wobei das Schwanzstück 19 konzentrisch zum Gehäuse angeordnet ist und mit dem letzteren eine Schubdüse bildet.
Die Luft tritt bei. 11 ein und strömt im wesentlichen in axialer Richtung durch das Triebwerk über den Verdichter 15, wo sie verdichtet wird, und in das Brennkammeraggregat 16, wo sie erhitzt wird. Die aus den Verbrennungsprodukten und der durch die Verbrennung erhitzten überschüssigen Luft bestehenden Gase werden nach dem Austreten aus dem Brennkammeraggregat durch geeignete Leitschaufeln oder Düsen 21 auf die Schaufeln 22 der Tutibinenscheibe 23 gerichtet und treten durch die Schubdüse 18 aus, wobei sie einen Vortrieb des Flugzeuges bewirken.
Erwähnt soll noch werden, daß die Erfindung nicht auf die besonderen Einzelheiten und die beschriebenen baulichen Anordnungen beschränkt ist, sondern sich in erster Linie auf das Brennkammeraggregat bezieht, welches die vom Verdichter gelieferte verdichtete Luft ohne Beeinträchtigung der geradlinigen Durchströmung des Triebwerkes aufheizt und dadurch eine Konstruktion von geringem Maximaldurchmesser ermöglicht.
Aus Fig. ι ist ersichtlich, daß der Verdichterläufer und der Turbinenläufer miteinander durch eine in geeigneten, mit 26 bezeichneten Lagern gelagerte Welle 25 miteinander verbunden sind, und von einem allgemein mit 27 bezeichneten inneren Gehäuse umschlossen sind, das die Welle und die Lager gegen die hohen Temperaturen schützt und den Teil des ringförmigen Luftströmungskanals 13 begrenzt, in welchem das Brennkammeraggregat 16 angeordnet ist.
Um einen geringen Maximaldurchmesser für das Brennkammeraggregat und das Außengehäuse zu ermöglichen, ist das Brennkammeraggregat durch eine Wandung unterteilt, so daß ein Luftraum bzw. Lufträume oder eine Luftkammer bzw. Luftkammern 28 gebildet werden, die in Richtung zumAustrittsende eines mit dem Verdichter in Verbindung stehenden Diffusorkanais 29 offen sind, wobei die vorerwähnten Kammern 28 einen Verbrennungsraum bzw. Verbrennungsräume oder eine Brennkammer bzw. Brennkammern 31 ummanteln, die in Richtung zu einem Kanal 32 offen sind, der zu den Turbinenleitschaufeln 21 führt. Dem vorderen Ende der Brennkammern wird zerstäubter Kraftstoff zugeführt; die Brennkammern sind außerdem mit Zündeinrichtungen versehen. Die Trennwand ist mit öffnungen 33 versehen für den Eintritt verdichteterLuft aus den ummantelnden Luftkammern in die Brennkammern, wobei die eintretende Luft die Verbrennung des Kraftstoffes unterstützt bzw. sich mit den heißen Verbrennungsprodukten mischt, um ein aus einem Gemisch von Luft und Verbrennungsprodukten bestehendes Treibmittel von geeigneter Temperatur für den Antrieb der Turbine zu liefern.
Die die Luft- und Brennkammern trennende Wandung kann in beliebiger Weise ausgebildet werden, vorausgesetzt, daß sie so angeordnet ist, daß der Luftraum die Brennkammer(n) axial ummantelt und die Luft in die letzteren längs der Wandung eintreten kann, so daß die Verbrennung innerhalb der axialen Länge der Brennkammern vervollständigt oder im wesentlichen vervollständigt werden kann. Auf diese Weise kann die axiale Länge des Brennkammeraggregates auf einem Mindestmaß gehalten werden, da durch die erwähnte Anordnung eine Unterteilung des Luftstromes in zwei verschiedene Ströme Primärluft und Sekundärluft nicht erforderlich ist, da die Primärluft zur Vervollständigung der Verbrennung verwendet wird, während der verbleibende Sekundärluftstrom mit den verbrannten Gasen zur Herabsetzung der Endtemperaturen vermischt wird.
Die öffnungen 33 in der Trennwandung nehmen in Strömungsrichtung des Brennkammeraggregates zu, so daß das ursprünglich überfette Kraftstoff-Luft-Gemisch allmählich und stetig mit immer größer werdenden Luftmengen verdünnt wird und dabei die Verbrennung vervollständigt wird. Auf diese Weise läßt sich jedes nachträgliche Vermischen von Warm- und Kaltstrom vermeiden, wobei die Verbrennung vervollständigt und die Verbrennungsprodukte in der Brennkammer verdünnt werden, was eine gedrungene Bauform des Aggregates und eine verminderte axiale Länge desselben ermöglicht.
Die Trennwand ist außerdem so angeordnet, daß ein in Strömungsrichtung konvergierender Luft- · raum bzw. Lufträume und ein in Strömungsrichtung divergierender Verbrennungsraum bzw. Verbrennungsräume entstehen, so daß die verbrannten Gase innerhalb der Verbrennungsräume eine Mindestgeschwindigkeit haben, was die Vervollständigung der Verbrennung innerhalb der kürzestmöglichen Länge und eine Verminderung der Strömungsverluste zur Folge hat. iao
Das in Fig. 1 bis 5 dargestellte Brennkammeraggregat besteht aus mehreren Brennkammern, die durch sich verjüngende Brennerrohre oder Zellen 34 aus Blech gebildet werden, die in dem Ringkanal 13 gelagert sind und sich um diesen herum erstrecken. 1*5 Die Brennkammern sind dabei so angeordnet, daß
ihre schmaleren Enden in Richtung zum Eintrittsende Ii liegen, während ihre breiteren Enden, wie in Fig. 4 gezeigt, aneinander befestigt sind, so daß der Strömungsquerschnitt des Luftraumes 28 zwischen den Brennkammern in Strömungsrichtung abnimmt. Obwohl die Brennkammern in beliebiger Weise gruppiert werden können, wie in Fig. 4 gezeigt, können die Brennkammern auch in Gruppen zu je drei angeordnet werden, wobei die
»ο beiden äußeren Kammern jeder Gruppe über einer inneren Kammer liegen und die Seitenkanten der breiten Enden der Kammern radial verlaufen. Die Oberstromenden der Brennkammern sind, wie bei 35 gezeigt, geschlossen und mit Kraftstoffzerstäuberdüse 36, wie in Fig. 2 und 5 bis 7 gezeigt, versehen. Kraftstoff unter Druck wird diesen Düsen mittels einer geeigneten Pumpe aus einem Behälter (nicht gezeigt) -durch Zuführungsleitungen 37 zugeführt. Durch das geschlossene Ende jeder Brennkammer werden geeignete Zündeinrichtungen für den Kraftstoff, beispielsweise eine Zündkerze 38, eingeführt.
Die Seitenwände jeder Brennkammer sind bei einer Ausführungsform der Erfindung mit einer großen Anzahl von Durchbohrungen 33 versehen, die vorzugsweise in in Längsrichtung der Kammer sich erstreckenden Reihen angeordnet sind. Die Größe dieser öffnungen nimmt in Strömungsrichtung der Kammer zu. Durch diese öffnungen erhält die in den Lufträumen 28 strömende verdichtete Luft Zutritt zu den Verbrennungsräumen 31, worin sie mit dem durch die Zerstäuberdüse 36 zugeführten Kraftstoff innig gemischt wird und zur Verbrennung dient. Der Gesamtquerschnitt der öffnungen jeder Kammer beträgt das 1,1- bis i,4fache des Querschnitts des breiten oder Austrittsendes jeder Kammer.
Die Anordnung der öffnungen in den Wänden 34 der Verbrennungskammern sollte vorzugsweise in Form von axialen Reihen geschehen, so daß eine Anzahl axialer Reihen von Luftstrahlen in die Brennkammer eintreten. Diese axialen Reihen von Luftstrahlen haben das Bestreben, einander zu verstärken und dadurch weiter in die Flammenzone einzudringen und außerdem zwischen den Reihen Raum für eine axiale Strömung der brennenden Gase zu schaffen. Es ist zweckmäßig, die öffnungen in Strömungsrichtung immer größer werden zu
. lassen, da die größte Luftmenge durch die am weitesten unter Strom angeordneten öffnungen eintreten soll, da der Druck in der Brennkammer an dieser Stelle am niedrigsten und für einen gegebenen Gesamtöffnungsquerschnitt der niedrigste Druckabfall durch den gesamten Verbrennungsraum durch die Anordnung der größten öffnungen an dieser Stelle gewährleistet ist, wo der Druckabfall von außerhalb nach innerhalb des Verbrennungsraumes am größten ist, nämlich am Unterstromende des Verbrennungsraumes. Außerdem würde l>ei Verwendung von gleichmäßig großen Löchern die Geschwindigkeit am Oberstromende der Brennkammer so hoch sein, daß dadurch der Verbrennungsvorgang unstabil würde.
Statt der in Fig. 2 gezeigten Löcher 33 für dieVerj brennungskammer können, wie aus Fig. 3 ersiehtlieh, Schlitze 33" von in Strömungsrichtung der Brennkammer zunehmender Breite vorgesehen werden.
Bei der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform wird an den breiten Enden der Brennkammern der Luftkanal nicht abgeschlossen, sondern Schlitze oder Kanäle 39 freigegeben, durch die ein Teil der verdichteten Luft an den Brennkammern vorbeiströmen kann. Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß eine Schicht von verhältnismäßig kühler Luft entlang der Wandungen des Innengehäuses 27 und des Außengehäuses 12 bis zum Ende der Brennkammer strömen kann, wo sie sich mit den aus den letzteren austretenden heißen Gasen vermischt. Durch diese vorbeiströmende Luft werden die Gehäuse verhältnismäßig kühl gehalten. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß der Druckabfall längs der Brennkammer vermindert wird, da die aus dem Ende der Brennkammer austretende Strömungsmenge um die Luftmenge vermindert wird, die um die Brennkammer herum vorbeiströmt.
Fig. 7 zeigt eine geringfügig veränderte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher benachbarte Brennkammern durch eine Leitung 40 verbunden sind, wodurch gewährleistet wird, daß alle Brennkammern zünden. Selbstverständlich können die Brennkammern auf diese Weise sowohl paarweise als auch jede Brennkammer mit mehr als einer benachbarten Brennkammer verbunden werden. Für den Fall, daß in einer der Brennkammern der Verbrennungsvorgang zum Erlöschen kommt, bewirkt der erhöhte Druck in der entzündeten Brennkammer bzw. in den entzündeten Brennkammern einen Übertritt der brennenden Gase in die erloschene Kammer durch die Verbindungsleitungen 40. Diese Anordnung kann auch bei den in Fig. 5 und 6 gezeigten Ausfiihrungsformen Verwendung finden.
Statt der Verwendung mehrerer voneinander getrennter Brennkammern kann der Verbrennungsraum aus einer einzigen ringförmigen Kammer 41 bestehen, die sich in axialer Richtung verjüngt. Diese Form der Brennkammer ist für den Einbau in den ringförmigen Luftkanal 13 besonders geeignet und kann, wie insbesondere in den Fig. 8 und 9 dargestellt, aus einem Innenkegel 42 und einem Außenkegel 43 bestehen, die sich in entgegengesetzten Richtungen verjüngen. Die beiden Kegel sind miteinander fest verbunden und bilden ein geschlossenes Ende 44. Eine Trennwand oder ein Trennring 45, der innerhalb der Kegel 42 und 43 angeordnet ist und in Abstand von dem geschlossenen Ende 44 angeordnet ist, begrenzt eine ringförmige Kammer 46, der durch geeignete Mittel Kraftstoff unter Druck zugeführt werden kann. Die Wand 45 ist mit einer Anzahl am Umfang verteilter und vorzugsweise in gleichem Abstand voneinander angeordneter Kraftstoffzerstäuberdüsen 47 versehen, so daß der der ringförmigen Kammer zugeführte Kraftstoff in den ringförmigen Verbrennungsraurh 41 eingespritzt wird. Die Wände
der Kegel 42 und 43 sind in ähnlicher Weise wie die in Fig. 2 gezeigte Brennkammer mit Bohrungen versehen, durch die die verdichtete Luft aus dem Verdichter in den Verbrennungsraum 41 eintreten kann. Wie bei den anderen Ausführungsformen der Erfindung sind eine Anzahl von am Umfang verteilten Zündeinrichtungen, die beispielsweise Zündkerzen 48 sein können, vorgesehen, um das Kraftstoffluftgemisch innerhalb des Verbrennungsraumes zu entzünden.
Obwohl die breiten Enden der Kegel 42 und 43 in der Zeichnung als die Innen- und Außengehäuse berührend dargestellt sind, wodurch das Unterstromende der ummantelnden Lufträume abgeschlossen wird, können jedoch selbstverständlich auch Schlitze oder den in Fig. 6 gezeigten öffnungen 39 ähnliche Durchtritte vorgesehen werden, wenn gewünscht wird, daß ein Teil der verdichteten Luft um den Verbrennungsraum herum vorbeiströmt.
In den Wänden der Kegel 42 und 43 können statt axialer Reihen von Bohrungen axiale Schlitze, wie in Fig. 10 gezeigt, vorgesehen werden, in der Weise, daß'der Gesamtquerschnitt der Schlitze dem Gesamtquerschnitt der Löcherreihen entspricht. Die Schlitze erfahren in Strömungsrichtung eine Verbreiterung aus denselben Gründen, die für das Größerwerden der Bohrungen in Strömungsrichtung maßgebend sind.
Die Wände der Kegel 42 und 43 können auch aus Gitterstangen 51, wie in Fig. 11 und 12 gezeigt, bestehen, die, wie oben beschrieben, Schlitze zwischen sich einschließen, wobei die Gitterstangen aus Gründen der Steifigkeit vorzugsweise U-förmiges Profil erhalten.
Die Anzahl der Reihen der öffnungen in den Kegeln 42 und 43 sollen, gleichgültig, ob es sich um Lochreihen oder einfache Schlitze handelt, mit der Zahl der Kraftstoffdüsen übereinstimmen oder ein Vielfaches der Zahl der Kraftstoffdüsen betragen, so daß jeder Kraftstoffdüse eine oder mehrere Reihen von öffnungen einwandfrei zugeordnet sind. Die Reihen der öffnungen im Innenkegel 42 und einem Außenkegel 43 werden vorzugsweise einander radial direkt gegenüberliegend angeordnet, und zwar möglichst in symmetrischer Anordnung zu den Düsen, wobei die Reihen der öffnungen entweder in einer Reihe mit den Düsen oder vorzugsweise in der Mitte zwischen den Düsen liegen. Durch diese gegenüberliegende Anordnung der Reihen der Lufteintrittsöffnungen beaufschlagen sich die durch die öffnungen eintretenden Luftstrahlen gegenseitig und verursachen eine beträchtliche Verwirbelung und Mischung der kalten und heißen Gase.

Claims (9)

  1. Patentansprüche:
    i. Brennkammeraggregat für Gasturbinen, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (12), einen inneren Kern (27), der mit dem Gehäuse einen ringförmigen Strömungskanal (13) bildet, und eine Wandung (16), die innerhalb des erwähnten Strömungskanales angeordnet ist, und diesen in sich ummantelnde Luftkammern (28) und Brennkammern (31, 41) unterteilt, wobei diese Wandung (16) aus mehreren Wandelementen (34, 42, 43) besteht und dabei die erwähnte Brennkammer bzw. Brennkammern (31, 41) bildet, die in der Richtung der Luftströmung divergieren, und wobei die erwähnten Wandelemente (34, 42, 43) mit öffnungen (33) versehen sind für den Zutritt von Luft in die Brennkammer bzw. Brennkammern (31, 41) aus der Luftkammer bzw. Luftkammern (28) und so in dem ringförmigen Strömungskanal (13) und zueinander angeordnet sind, daß das Austrittsende bzw. die Austrittsenden der Brennkammer bzw. Brennkammern (31, 41) den erwähnten ringförmigen Strömungskanal (13) im wesentlichen schließt bzw. schließen.
  2. 2. Brennkammeraggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Wandelemente innerhalb des ringförmigen Strömungskanales in der Weise miteinander verbunden sind, daß mindestens zwei konzentrisch angeordnete Ringe von Brennkammern gebildet werden.
  3. 3. Brennkammeraggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Wandelemente durch zwei kegelstumpfförmige Teile gebildet werden, die zueinander mit in entgegengesetzter Verjüngung angeordnet sind, wobei diese kegelstumpfförmigen Teile an ihrem vorderen Ende miteinander verbunden sind und dadurch eine in Strömungsrichtung der Luft divergierende Brennkammer bilden.
  4. 4. Brennkammeraggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine ringförmige Wandung im Scheitel der erwähnten ringförmigen Brennkammer angeordnet ist in der Weise, daß sie eine ringförmige Kammer abschließt, wobei diese Wandung Kraftstoffdüsen für die Zufuhr von Kraftstoff aus dieser ringförmigen Kammer in die Brennkammer trägt.
  5. 5. Brennkammeraggregat nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden kegelförmigen Elemente teilweise durch in Abstand voneinander angeordnete Streifen gebildet werden, die Schlitze zwischen sich einschließen, welche sich von den vorderen Enden no zu den hinteren Enden dieser Wandelemente erstrecken.
  6. 6. Brennkammeraggregat nach den Ansprüchen ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Wandelementen vorgesehenen öffnungen in ihrer Größe von den vorderen Enden zu den hinteren Enden dieser Elemente zunehmen.
  7. 7. Brennkammeraggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Wandelementen vorgesehenen öffnungen die Form von über den Umfang verteilten, in Abstand voneinander angeordneten und sich in axialer Richtung erstreckenden Schlitzen von den vorderen zu den hinteren Enden der Wandelemente zunehmender Breite haben.
  8. 8. Brennkammeraggregat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang und der Innenumfang der Wandelemente an deren hinteren Enden mit Abstand vom Gehäuse bzw. vom Kern angeordnet sind, so daß ein Teil der Luft aus der Luftkammer bzw. den Luftkammern, die die Brennkammer bzw. Brennkammern ummanteln, an letzteren vorbeiströmen kann.
  9. 9. Brennkammeraggregat nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsräume der Brennkammern mindestens zum Teil miteinander durch Verbindungskanäle verbunden sind.
    io. Brennkammeraggregat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen in den Wandelementen alle in Strömungsrichtung hinter den in der Brennkammer bzw. den Brennkammern vorgesehenen Kraftstoffzerstäuberdüsen angeordnet sind.
    Hierzu ι Blatt Zeichnungen
    3420 3.
DEW3609A 1943-11-23 1950-09-16 Brennkammeraggregat fuer Gasturbinen Expired DE833741C (de)

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