DE876495C - Brennkammer fuer Gasturbinen - Google Patents

Brennkammer fuer Gasturbinen

Info

Publication number
DE876495C
DE876495C DES22437A DES0022437A DE876495C DE 876495 C DE876495 C DE 876495C DE S22437 A DES22437 A DE S22437A DE S0022437 A DES0022437 A DE S0022437A DE 876495 C DE876495 C DE 876495C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
combustion chamber
openings
air
flame tube
flame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DES22437A
Other languages
English (en)
Inventor
Isaac Lubbock
Roy Michael Palmer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shell Refining and Marketing Co Ltd
Original Assignee
Shell Refining and Marketing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shell Refining and Marketing Co Ltd filed Critical Shell Refining and Marketing Co Ltd
Application granted granted Critical
Publication of DE876495C publication Critical patent/DE876495C/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04Air inlet arrangements
    • F23R3/10Air inlet arrangements for primary air
    • F23R3/12Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex
    • F23R3/14Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex by using swirl vanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04Air inlet arrangements
    • F23R3/06Arrangement of apertures along the flame tube
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Gasturbinenbrennkammern, die ein Flammrohr aufweisen, das an dem der Strömungsridhtüng zugekehrten Ende oder nahe diesem Ende mit einem Brenner versehen ist, mit dem flüssiger Kraftstoff in Form eines Sprühnebels in das Flammrohr eingespritzt werden kann. Das Flammrohr liegt in einem äußeren Gehäuse und ist mit Öffnungen versehen, um Luft aus dem Raum zwischen dem Rohr und dem xo äußeren Gehäuse in das Innere des Flammrohrs zuzuführen. Auf Brennkammern dieser Art wird nachfolgend als auf Brennkammern der bezeichneten Art Bezug genommen. Bis'her war es bei solchen Brennkammern üblich, einen Anteil der Luft, gets wohn!ich Primärluft genannt, in einem dem Brenner nahe liegenden Bereich, einen weiteren Anteil, gewöhnlich Sekundärluft genannt, durch Öffnungen, die über einen Abschnitt des Flammrohrs in der Zone, in der die Verbrennung stattfindet, verteilt sind, und den Rest, gewöhnlich Tertiärluft genannt, durch Öffnungen zuzuführen, die in Strömungsrichtung hinter den Öffnungen für die Sekundärluft über die restliche Länge des Flammrohrs verteilt sind.
Die Funktion der Verbrennungskammer ist, ein Arbeitsmedium für die Turbine mit einer Temperatur zu erzeugen, die die Turbinenschaufeln aushalten können, und zu diesem Zweck wird ein großer Teil der in das Flammrohr eingeführten Luft dazu benutzt, um die Verbrennungsprodukte zu verdünnen und auf eine annehmbare Temperatur abzukühlen. Ein wichtiges
Erfordernis der Kammer, insbesondere einer solchen für die Verwendung bei Luftfahrzeugen, ist, daß die Leistung so hoch sein sollte, als es bei einer gegebenen Brennkammerabmessung wirksam erreicht werden könnte. Ein weiteres wichtiges Erfordernis ist, daß die mittlere Temperatur des Gases am Austritt so groß sein sollte, als es ohne Zerstörung der Turibinenschaufeln möglich ist. Um dieses letzte Erfordernis zu erfüllen, ist es notwendig, am ίο Austritt aus der Verbrennungskammer eine Temperaturverteilung zu haben, die so gleichmäßig wie möglich ist.
Der Zweck der Erfindung ist, eine Brennkammer der bezeichneten Art zu schaffen, bei der der Luftstrom so angeordnet ist, daß die Leistung, die bei einer gegebenen Abmessung der Kammer wirksam erhalten werden kann, oder die Temperaturverteilung am Austritt aus der Brennkammer oder beides verbessert werden.
Gemäß der Erfindung besitzt das Flammrohr einer Brennkammer der bezeichneten Art eine im. wesentlichen zylindrische Wand, innerhalb und koaxial zu der der Brenner liegt, eine rohrförmige Wand von größerem Durchmesser als die zylindrische Wand, eine die zylindrische Wand mit der rohrförmigen Wand verbindende, divergierende Wand, eine Umhüllung, die den Brenner umgibt, um einen Ringkanal zu bilden, durch den ein wesentlicher, wenn auch-geringer Anteil der Verbrennungsluft zugeführt wird, einen die Umhüllung umgebenden Luftwirbelerzeuger, durch den der Rest bzw. der größere Teil der übrigen Verbrennungsluft mit einer tangentialen Geschwindigkeitskomponente zugeführt wird, und eine Reihe von die rohrförmige Wand in dem Bereich des Endes der Flamme und/oder in Strömungsrichtung hinter diesem Ende durchbrechenden öffnungen für die Zuführung von Luft aus dem Raum zwischen dem Flammrohr und dem Außenmantel, wobei der Teil der rohrförmigen Wand, der von der Flamme eingenommen wird, im wesentlichen ohne Löcher ausgebildet ist.
Die erwähnte zylindrische Wand mag vorteilhafterweise sich von der Brennerspitze aus ein kurzes Stück in Strömungsrichtung erstrecken, so daß eine Vormiscfazone für Brennstoff und Luft geschaffen wird. Die divergierende Wand mag zweekmäßigerweise konische Form haben, und die rohrförmige Wand, die bis .zum - Austritt des Flammrohrs reicht, .mag zylindrisch oder zu dem Austritt hin leicht konvergierend- ausgeführt sein.
Die den Brenner umgebende Umhüllung kann vorteilhafterweise mit einer in Strömungsrichtung konvergierenden und in axialer Richtung an oder nahe der Brennerspitze endigenden Lippe.-versehen ■■; sein. Die Funktion dieser Lippe ist, der durch die •Umhüllung eintretenden Luft eine günstige Strahlform zu geben. In Verbindung mit, dieser Lippe mag der Brenner und die Umhüllung vorteilhafterweise so gebaut sein, daß ihre relativen axialen Lagen eingestellt werden können, um die durch die Umhüllung hindurchgehende Luft zuzumessen. Diese Luft kann dem Innern der Umhüllung entweder durch ihr hinteres Ende oder durch Öffnungen in ihrer Seitenwand zugeführt werden.
Durch die Umhüllung und den Wirbelerzeuger zusammen wird die ganze oder der größte Teil der Verbrennungsluft zugeführt; und in manchen Fällen mag ein Überschuß an Luft zugeführt werden, der über die zur Verbrennung erforderliche Luftmenge hinausgeht. Auf diese Weise kann bei einer Brennkammer, die als Beispiel erwähnt sein mag, wenn sie bei der Nennleistung betrieben wird, die durch den Luftwirbelerzeuger zugeführte Luft etwa 8o°/o der für die Verbrennung erforderlichen Menge sein, wobei etwa '20 °/o durch die Umhüllung zugeführt werden. Manchmal mag es wünschenswert sein, die durch den Luftwirbelerzeuger zugeführte Luft auf etwa 120% zu erhöhen, wobei die durch die Umhüllung zugeführte Luft in entsprechendem Verhältnis erhöht sein mag. Falls erwünscht, kann eine geringe Luftmenge bis etwa 10% der für die Verbrennung erforderlichen durch Öffnungen in der erwähnten divergierenden Wand des Flammrohrs eingeführt wenden. Auf jeden Fall wird alle oder alle bis auf einen geringen Anteil der für die Verbrennung erforderlichen Luft eingeführt, bevor die rohrförmige Wand des Flammrohrs erreicht wird. Die Zuführung eines wesentlichen Teils der Luft durch die Brennerumhüllung hat die Wirkung, das Schleudern von Brennstoffpartikeln an die Wand des Flammrohrs auf ein Minimum zu verringern und die Stabilität und Gleichmäßigkeit der Flamme zu verbessern.
Die erwähnte rohrförmige Wand des Flammrohrs ist in dem Bereich des Endes der Flamme und/oder in Strömungsrichtung hinter diesem Ende mit einer Reihe von Öffnungen für die Einführung von Luft versehen, die hauptsächlich dazu dient, die Ver-. brennungsprodukte zu verdünnen. Der Ausdruck Flamme, wie er hier gebraucht wird, soll so verstanden sein, daß damit der Hauptkörper einer leuchtenden gelben Flamme gemeint ist, der angenähert die Form eines Wulstes mit einem unregelmäßig elliptischen Querschnitt hat. In gewissen Fällen können kleine isolierte oder übergehende Zungen oder plötzlich hervorschießende Strahlen von mehr oder minder glühendem Gas über den Hauptkörper der Flamme hinausgehen, jedoch sollen diese nicht als in den Ausdruck Flamme, wie er hier gebraucht wird, eingeschlossen betrachtet sein. Die Länge der Flamme ist selbst von den Lagen der Luftöffnungen abhängig, aber die Lagen der öffnungen können bei jeder einzelnen Brennstoffkammerkonstruktion in Übereinstimmung mit 1x5 der Forderung, daß sie in dem Bereich des Endes der Flamme und/oder hinter dem Ende der Flamme liegen sollen, leicht durch Versuch und Fehler bestimmt werden. Die Länge der Flamme variiert außerdem mit der Leistung der Brennkammer, und unter der Flammenlänge, auf die hier Bezug genommen wird, ist diejenige Länge zu verstehen, die auftritt, wenn die Brennkammer bei ihrer Nennbzw· Maximalleistung betrieben wird.
Die verbesesrten- Ergebnisse . der Erfindung können noch erhalten werden, wenn einer geringen
Luftmenge, die nicht ausreicht, um den Verbrennungsprozeß zu beeinflussen, der Eintritt in die rohrförmige Wand des Flammrohrs beispielsweise für Wandkühlungszwecke gewährt wird, und der Ausdruck »im wesentlichen ohne Löcher ausgebildet« ist so zu verstehen, daß darin eine Wand eingeschlossen ist, die Öffnungen aufweist, die einer solchen geringen Luftmenge den Zutritt gewähren. Die öffnungen für die Verdünnungsluft können
ίο runde oder längliche glatte Löcher in der Flammrohrwand sein und in einer Anzahl von axial versetzten Umfangsreihen zidkzackförmig angeordnet sein. Um die Vermischung der durch die öffnungen für die Verdünnungsluft zugeführten Luft mit den Gasen in dem Flammrohr zu verbessern, können einige oder alle öffnungen die Form von länglichen, unter etwa demselben Winkel zu der Achse des Flammrohrs schräg liegenden öffnungen haben, wie der den der Gasstrom in dem Flammrohr in der Höhe dieser Löcher mit der Rohrachse einnimmt. Zu dem gleichen Zweck können einige oder alle Öffnungen mit kurzen, radial oder tangential in das Innere des Flammrohrs hinein vorspringenden Rohren versehen sein. Diese Rohre können dadurch gekühlt sein, daß sie mit einer Doppelwand versehen sind, so daß ein Luftstrom von verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit durch den Raum zwischen diesen Wänden strömt. Alternativ dazu können die Rohre durch rinnenförmige Leitkanäle ersetzt werden, die mit ihren offenen Seiten gegen den Strom gerichtet angeordnet sind. Wo solche rinnenförmigen Leitkanäle verwendet werden, können sie sich quer über die Weite des Flammrohrs hinweg erstrecken, wobei die durch sie zugeführte Luft aus den Leitkanälen überfließt und sich mit den über sie hinwegströmenden Verbrennungsprodukten vermischt. Die Leitkanäle können außerdem in den das Flammrohr umgebenden ringförmigen Luftraum hineinragen. Die soeben beschriebenen Hilfsmittel zur Verbesserung der Vermischung der durah die Öffnungen für die Verdünnungsluft zugeführten Luft mit den Gasen in dem Flammrohr arbeiten in erster Linie aoif Grund der dadurch der Luft erteilten, erhöhten Radialgeschwindigkeit. Statt dieser Hilfsmittel oder zusätzlich zu diesen können andere angewendet werden, die in erster Linie durch Verringerung der Länge der Flamme wirksam sind, zum Beispiel können einige oder alle Öffnungen mit Kappen versehen sein, um der Luft eine wirbelnde Bewegung in einer Richtung zu erteilen, die dem durch den am stromaufwärts liegenden Ende des Flammrohrs liegenden Wirbelerzeuger hervorgerufenen Wirbel entgegengesetzt ist. Zusätzlich zu oder statt dieser Kappen kann ein Liderungsring vorgesehen sein, um den Gasstrom in der Nähe des inneren Umfangs des Flammrohrs an einem Punkt, der in Strömungsrichtung hinter den ersten Luftöffnungen liegt, zu stören. Dieser Liderungsring kann die Form eines kreisförmigen Kanals von U-Querschnitt annehmen, der innerhall) des Flammrohrs rund um den Umfang herum mit der konkaven Seite des U gegen den Strom gerichtet angeordnet ist.
Die normalerweise am Austritt des Flammrohrs angetroffene Temperaturverteilung ist so, daß das Gas in oder nahe der Mitte am heißesten ist, während das Gas am Umfang am kühlsten ist. Es hat sich ergeben, daß bei einer Brennkammer gemäß der Erfindung, bei der die Öffnungen für die Verdünnungsluft mit irgendeinem der in dem vorhergegangenen Absatz beschriebenen Hilfsmittel, das heißt mit schräg liegenden Löchern, kurzen Rohren, rinnenförmigen Leitkanälen, Kappen oder Lidej rungsring, \'ersehen sind, es möglich ist, die Tem-• peraturänderungen über dem Querschnitt des j Rohraustritts zu verringern oder in gewissen Fällen sogar die normale Temperaturverteilung umzukehren mit dem Ergebnis, daß sich das kühlste Gas J in der Mitte und das heißeste am Umfang befindet. Diese Umkehrung kann beispielsweise durch entsprechende Wahl der Längen der Rohre oder rinnenförmigen Leitkanäle bewirkt werden. Weiterhin hat sich ergeben, daß es durch das Vorsehen von Rohren oder rinnenförmigen Leitkanälen verschiedener Längen rund um den Umfang des Flammrohrs möglich ist, die !Gestaltung der Isothermen am Austritt zu regeln. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, eine solche Temperaturverteilung· herzustellen, daß das auf die Turbinenschaufeln auftreffende Gas in der Nähe der Sehauf elf üße, wo die Beanspruchungen am höchsten sind, am kühlsten ist und an den Schaufelspitzen, wo die Beanspruchungen geringer sind, am heißesten ist.
Die Erfindung ist im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an drei Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. i, 2 und 3 sind schematische Längsschnitte von drei Verbrennungskammern gemäß der Erfindung, und
Fig. 4 und 5 sind Teilansichten von Einzelheiten. Gleiche Teile sind in den verschiedenen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Die in Fig. 1 gezeigte Brennkammer besitzt einen Außenmantel 6· und ein in diesem Mantel liegendes Flammrohr mit einem zwischen diesen beiden Teilen liegenden Luftraum 7. Das Flammrohr ist aus einer zylindrischen Wand 8, einer rohrförmigen Wand 9 und einer die zylindrische und rohrförmige Wand verbindenden, divergierenden Wand 10 aufgebaut. Die zylindrische Wand 8 und die divergierende Wand 10 bilden eine Baugruppe, die zweokmäßigerweise sowoihl an der rohrförmigen Wand 9 wie auch an einer rückwärtigen Verlängerung 11 derselben befestigt ist. Der Raum 7 ist an seinem vorderen Ende durch den Flansch 31 abgeschlossen.
In der zylindrischen Wand 8 ist ein Mehrschaufelwirbelerzeuger 12 befestigt, und in der Mitte des Wirbelerzeugers 12 ist eine Umhüllung 13 gelagert. Die Umhüllung 13 ist in ihrer Seitenwand mit öffnungen 14 versehen, und das hintere Ende der Umhüllung ist durch eine Platte ί·6 abgeschlossen, in der in der Mitte ein brennstoffzerstäubender Brenner 17 gelagert ist. Es können (nicht dargestellte) Mittel für die Einstellung der axialen Lage des Brenners gegenüber der Umhüllung 13 vorgesehen sein. Das vordere Ende dieser
Umhüllung ist nach innen gerichtet und bildet eine konvergierende Lippe 15. Es ist ersichtlich, daß die zylindrische Wand 8 des Flammrohrs sich von der Spitze des Brenners. 17 aus ein kurzes Stück in Strömungsrichtung erstreckt.
Das hintere Ende des Mantels 6 ist mit einer . nicht gezeigten Leitung verbunden, durch die unter Druck stehende Luft zugeführt wird. Ein Teil dieser Luft geht durch den Wirbelerzeuger 112 und ίο ein anderer Tel durch die Umhüllung 13 über die Öffnungen 14, wobei diese beiden Teile zusammen die zur Verbrennung des der Kammer bei Nennleistungsbetrieb über den Brenner 17 zugeführten Brennstoffes erforderliche Luftmenge betragen. Der Anteil der Verbrennungsluft, der durch die Umhüllung hindurchgeht, ist ein geringer, wenn auch wesentlicher Teil und in dem gezeigtem Beispiel in der Größenordnung von etwa '2O1Vo. Diese Lufteintrittsanordnungen verbunden mit den unten besöhriebenen Verdünnungsluftöffnungen bestimmen die Erzeugung einer leuchtenden gelben Flamme 118, die angenähert die Form eines Wulstes von unregelmäßig elliptischem Querschnitt aufweist. In Strömungsrichtung hinter der Flamme 18 ist die rohrförmige Wand 9 mit vier Reihen 19, 20, 21 und '2:2 von im Zickzack angeordneten Verdünnungsluftlöchern versehen, wobei festzustellen ist, daß der Teil der Wand 9, der von der Flamme eingenommen wird, keine Löcher aufweist. Die Löcher in den ersten beiden Reihen 19 und 20 sind länglich, wobei ihre Längsachsen zu der Rohrachse unter etwa dem gleichen Winkel geneigt sind wie an der gleichen Stelle der Gasstrom in dem Flammrohr zu der Rohrachse. Durch eine solche schräge Anordnung der Löcher wird ein verbesserter Mischeffekt erhalten.
Die in Fig. e gezeigte Brennkammer ist der in Fig. ι gezeigten ähnlich mit der Ausnahme, daß die Verdünnungsluftlöcher in fünf Reihen 23, 24, -25, 2Ö und 27 zickzackförrnig zueinander angeordnet sind, wobei die Reihe 23 im Bereich des Endes der Flamme 18 liegt und die Löcher in der Reihe 23 rechteckige Form haben und mit Kappen 28 versehen sind. Diese Kappen, die als Einzelheit in der Fig. 4 gezeigt sind, geben der durch die Löcher 23 eintretenden Luft eine wirbelnde Bewegung um die Rohrachse, und die Orientierung dieser Kappen in bezug auf den 'Wirbelerzeuger 12 ist so, daß beide Wirbel entgegengesetzte Richtungen halben. Durch diese Einrichtung wird die Länge der Flamme verkürzt, wobei die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn das auf den Winkel bezogene Moment der durch die Löcher 23 zugeführten Luft gleich und entgegengesetzt dem der durch den Wirbelerzeuger 12 zugeführten Luft ist. Fig. 2 zeigt weiter ein Leckrohr 33, das den Brenner -17 mit einem lichten Raum umgibt, der gerade ausreicht, um an der Spitze des Brenners einen Leckstrom von Luft münden zu lassen, um diese Spitze sauber zu halten. Es ist festzustellen, daß der ein wohlbekanntes Hilfsmittel darstellende Leckluftstrom von dem wesentlichen Anteil der Verbrennungsluft, der durch die Umhüllung 13 strömt, verschieden ist.
Bei der in Fig. 3 gezeigten Brennkammer sind die Löcher in der ersten und zweiten Reihe-23 und 24 längliche Löcher ähnlich der in Fig. 1; sie liegen jedoch parallel zu der Achse des Rohres. An der Innenseite der Wand 9 ist in Strömungsrichtung hinter der erstenReihe23 ein Liderungsring 29 befestigt, der in dem Bereich des Endes der Flamme ί 8 liegt. Der Teil 09, der im einzelnen in Fig. 5 gezeigt ist, bildet mit der Innenseite der Wand 9 einen Ringkanal 30 von U-förmigem Querschnitt, wobei die offene Seite des U gegen den Strom gerichtet ist. Die Wirkung dieses U-förmigen Kanals ist der der Kappen der Fig. 4 darin ähnlich, daß er die Flamme verkürzt. In Fig. 3 ist die Umhüllung'13 frei von öffnungen in der Seitenwand, und die durch die Umhüllung strömende Luft tritt an dem hinteren Ende in die Umhüllung ein. Um die Verteilung am Umfang der durch die Umhüllung zugeführten Luft zu verbessern, ist auf dem Brennerrohr eine scheibenförmige Verteilerp]latte32 so angebracht, daß zwischen dieser Verteilerplatte und der Hinterkante der Umhüllung ein Raum gelassen ist, durch den die Luft in die letztere eintritt.

Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    . i. Brennkammer, insbesondere für Gasturbinen, die ein Flammrohr aufweist, das an dem der Strömungsrichtung zugekehrten Ende oder nahe diesem Ende mit einem Brenner versehen ist, mit dem flüssiger Brennstoff in der Form eines Sprühnebels in das Flammröhr eingespritzt werden kann, wobei das Flammrohr in einem äußeren Gehäuse liegt und mit öffnungen versehen ist, um Luft aus dem Raum zwischen dem Rohr und dem äußeren Gehäuse in das Innere des Flammrohrs zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine im wesentlichen zylindrische Wand, in der und koaxial zu der der Brenner liegt, eine rohrförmige Wand von größerem Durchmesser als die zylindrische Wand, eine die zylindrische mit der rohrförmigen Wand verbindende, divergierende Wand, eine Umhüllung, die den Brenner umgibt, um einen Ringkanal zu bilden, durch den ein wesentlicher, wenn auch geringer Anteil der Verbrennungsluft zugeführt wird, einen die Umhüllung umgebenden Luftwirbelerzeuger, durch den der Rest bzw. der größere Teil der übrigen Verbrennungsluft mit einer tangentialen 'Geschwindigkeitskomponente zugeführt wird, und eine Reihe von öffnungen aufweist, die die rohrförmige Wand in dem Bereich des Endes der Flamme und/oder in Strömungsrichtung hinter dem Ende der Flamme durchbrechen, um Luft aus dem Raum zwischen dem Flammrohr und dem äußeren Mantel zuzuführen, wobei der von der Flamme eingenommene Teil der rohrförmigen Wand im wesentlichen ohne Löcher ausgeführt ist,
    α. Brennkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der durch den Wirbelerzeuger zugeführten Luft zu der
    durch die
    4 : ι ist.
    Umhüllung
    zugeführten
    Luft etwa
    3. Brennkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische W'and sich von der Brennerspitze aus ein kurzes Stück in Strömungsriehtung erstreckt.
    4. Brennkammer nach Anspruch i, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung mit einer in Strömungsrichtung konvergierenden und in einer in axialer Richtung gemessen an oder nahe der Brennerspitze endenden Lippe versehen ist.
    5. Brennkammer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die relativen axialen Lagen von Umhüllung und Brenner einstellbar sind.
    6. Brennkammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die vorerwähnten Öffnungen zickzackförmig in einer Anzahl von axial versetzten, in Umfangsrichtung verlaufenden Reihen angeordnet sind.
    7. Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgenannten Öffnungen oder, wo mehr als eine Reihe vorhanden ist, mindestens die dem stromaufwärts liegenden Ende der Brennkammer am nächsten liegende Reihe der Öffnungen mit Kappen versehen sind, die der durch diese Öffnungen eintretenden Luft eine wirbelnde Bewegung um die Achse des Flammrohrs in der Richtung erteilen, die der durch den obenerwähnten Wirbelbildner hervorgerufenen entgegengesetzt ist.
    8. Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Liderungsring vorgesehen ist, um den 'Gasstrom in der Nähe des Innenumfangs des Flammrohrs an einem Punkt, der in Strömungsrichtung hinter den vorerwähnten Öffnungen oder, wo mehr als eine Reihe vorhanden ist, hinter der dem stromaufwärts liegenden Ende der Kammer am nächsten liegenden Reihe dieser Öffnungen liegt, zu stören.
    9. Brennkammer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Liderungsring die Form eines kreisförmigen Kanals mit U-förmigem Querschnitt hat, der an der Innenseite des Flammrohrs mit der offenen Seite des U gegen den Strom gerichtet angeordnet ist.
    10. Brennkammer nach einem der Ansprüche 1
    bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vorerwähnten Öffnungen oder, wo mehr als eine Reihe vorhanden ist, zumindest die dem stromaufwärts liegenden Ende der Kammer am nächsten liegende Reihe von öffnungen die Form von länglichen Löchern haben, deren Längsachse zu der Achse des Flammrohrs etwa unter dem gleichen Winkel schräg liegt wie im Betrieb in axialer Richtung gemessen an der gleichen Stelle wie die Öffnungen der Gasstrom in dem Flammrohr gegenüber deren Achse.
    11. Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß einige oder alle vorgenannten Öffnungen mit kurzen, radial oder tangential in das Innere des Flammrohrs vorspringenden Röhren versehen sind.
    12. Brennkammer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jedes dieser Rohre doppelwandig ist, so daß Luft durch den Raum zwischen diesen Wänden in das Flammrohr strömen kann.
    13. Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß einige oder alle vorgenannten Öffnungen mit in das Innere des Flammrohrs vorspringenden, rinnenförmigen, mit den offenen Seiten gegen den Strom gerichteten Leitkanälen versehen sind.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
    © 5001 5.
DES22437A 1950-03-21 1951-03-21 Brennkammer fuer Gasturbinen Expired DE876495C (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB7072/50A GB685068A (en) 1950-03-21 1950-03-21 Combustion chamber for gas turbines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE876495C true DE876495C (de) 1953-05-15

Family

ID=9826082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES22437A Expired DE876495C (de) 1950-03-21 1951-03-21 Brennkammer fuer Gasturbinen

Country Status (4)

Country Link
BE (1) BE502037A (de)
DE (1) DE876495C (de)
FR (1) FR1037635A (de)
GB (1) GB685068A (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1108517B (de) * 1957-09-27 1961-06-08 Rolls Royce Gasturbinenbrennkammer
DE1123868B (de) * 1958-08-26 1962-02-15 Schweizerische Lokomotiv Brennkammer, insbesondere fuer Gasturbinen
DE1284157B (de) * 1963-12-04 1968-11-28 Rolls Royce Verbrennungseinrichtung fuer Gasturbinentriebwerke
US5289686A (en) * 1992-11-12 1994-03-01 General Motors Corporation Low nox gas turbine combustor liner with elliptical apertures for air swirling

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3092964A (en) * 1954-03-30 1963-06-11 Martin Peter Method of relighting in combustion chambers
GB943250A (en) * 1962-02-01 1963-12-04 Rolls Royce Improvements in or relating to gas turbine combustion chambers
US3788065A (en) * 1970-10-26 1974-01-29 United Aircraft Corp Annular combustion chamber for dissimilar fluids in swirling flow relationship
DE2808874C2 (de) * 1978-03-02 1985-01-24 Smit Ovens Nijmegen B.V., Nijmegen Vorrichtung zur Verbrennung von in einem Gasstrom mitgeführten brennbaren Stoffen bzw. zur Erwärmung von Luft
JPS5966619A (ja) * 1982-10-06 1984-04-16 Hitachi Ltd ガスタ−ビン燃焼器
US4702073A (en) * 1986-03-10 1987-10-27 Melconian Jerry O Variable residence time vortex combustor
GB9407029D0 (en) * 1994-04-08 1994-06-08 Rolls Royce Plc Gas turbine engine combustion apparatus
US6494044B1 (en) * 1999-11-19 2002-12-17 General Electric Company Aerodynamic devices for enhancing sidepanel cooling on an impingement cooled transition duct and related method
GB2461542B (en) * 2008-07-03 2010-10-13 Rolls Royce Plc Combustion Arrangement with Dilution and Trim Ports
FR2948987B1 (fr) * 2009-08-04 2011-12-09 Snecma Chambre de combustion de turbomachine comportant des orifices d'entree d'air ameliores
FR2948988B1 (fr) 2009-08-04 2011-12-09 Snecma Chambre de combustion de turbomachine comprenant des orifices d'entree d'air ameliores
FR2958012B1 (fr) * 2010-03-23 2013-12-13 Snecma Chambre de combustion de turbomachine
US9127551B2 (en) * 2011-03-29 2015-09-08 Siemens Energy, Inc. Turbine combustion system cooling scoop
KR101766449B1 (ko) 2016-06-16 2017-08-08 두산중공업 주식회사 공기유도 캡 및 이를 구비하는 연소 덕트
CN106969381B (zh) * 2017-03-27 2023-09-26 南京航空航天大学 可调式气旋耦合喷嘴
CN109737450B (zh) * 2018-12-11 2019-12-03 北京航空航天大学 燃烧室燃烧振荡控制装置及燃烧室燃烧振荡控制方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1108517B (de) * 1957-09-27 1961-06-08 Rolls Royce Gasturbinenbrennkammer
DE1123868B (de) * 1958-08-26 1962-02-15 Schweizerische Lokomotiv Brennkammer, insbesondere fuer Gasturbinen
DE1284157B (de) * 1963-12-04 1968-11-28 Rolls Royce Verbrennungseinrichtung fuer Gasturbinentriebwerke
US5289686A (en) * 1992-11-12 1994-03-01 General Motors Corporation Low nox gas turbine combustor liner with elliptical apertures for air swirling

Also Published As

Publication number Publication date
FR1037635A (fr) 1953-09-22
GB685068A (en) 1952-12-31
BE502037A (de)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE876495C (de) Brennkammer fuer Gasturbinen
DE2442895C2 (de) Vorrichtung zur Zuführung von Luft und Brennstoff in eine Brennkammer
DE2131490C2 (de) Brenner-Mischdüse
DE60310170T2 (de) Brennstoffinjektionsvorrichtung
DE2449084C2 (de) Brennkammer
DE2345282B2 (de) Verbrennungseinrichtung für Gasturbinentriebwerke
DE2825431C2 (de) Vorrichtung zur Zufuhr von Luft und Brennstoff in die Brennkammer eines Gasturbinentriebwerkes
DE2845619C2 (de) Brennkammer für ein Gasturbinentriebwerk
EP0204912A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verbrennen flüssiger und/oder fester Brennstoffe in pulverisierter Form
CH701456A2 (de) Aktive Steuerung von Flammhaltung und Flammenrückschlag in einer Turbinenbrennkammerbrennstoffdüse.
DE2912103C2 (de) Brenner für ein Gasturbinentriebwerk
DE3228025A1 (de) Doppelbrennstoffinjektor fuer ein gasturbinentriebwerk
DE1039784B (de) Brennkammer fuer Gasturbinen oder Strahltriebwerke
DE807450C (de) Brennstoff-Verdampfer fuer Gasturbinen-Brennkammern
DE2158215C3 (de) Brennkammer für Gasturbinentriebwerke
DE1198130B (de) Brenner fuer ringfoermige Brennkammern
DE2261596B2 (de) Verfahren und Brennkammer zum Verbrennen eines Brennstoffes
DE1298370B (de) Flammhalter, insbesondere fuer Strahltriebwerks-Nachbrenner
DE19507088B4 (de) Vormischbrenner
DE4008692A1 (de) Mischeinrichtung fuer oelgeblaesebrenner
DE1476475B2 (de) Vorrichtung zum nachbrennen von abgasen
DE2946028A1 (de) Geblaesebrenner zum verbrennen fluessiger kohlenwasserstoffe
DE4201060C2 (de) Brenner für vergasten flüssigen Brennstoff
DE1955036U (de) Brennervorrichtung.
DE2345838A1 (de) Brenner