ES2312731T3 - Sistema de inyeccion de una mezcla aire/combustible en una camara de combustion. - Google Patents

Sistema de inyeccion de una mezcla aire/combustible en una camara de combustion. Download PDF

Info

Publication number
ES2312731T3
ES2312731T3 ES03290428T ES03290428T ES2312731T3 ES 2312731 T3 ES2312731 T3 ES 2312731T3 ES 03290428 T ES03290428 T ES 03290428T ES 03290428 T ES03290428 T ES 03290428T ES 2312731 T3 ES2312731 T3 ES 2312731T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
fuel
injection
air
injection means
circuits
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 - Lifetime
Application number
ES03290428T
Other languages
English (en)
Inventor
Gwenaelle Calvez
Didier Feder
Marion Michau
Frederic Ravet
Jose Rodrigues
Alain Schuler
Alain Tipiel
Christophe Viguier
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.)
Safran Aircraft Engines SAS
Original Assignee
SNECMA SAS
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 SNECMA SAS filed Critical SNECMA SAS
Application granted granted Critical
Publication of ES2312731T3 publication Critical patent/ES2312731T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime 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
    • F23R3/28Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • 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
    • F23R3/28Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/34Feeding into different combustion zones
    • F23R3/343Pilot flames, i.e. fuel nozzles or injectors using only a very small proportion of the total fuel to insure continuous combustion

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Abstract

Sistema de inyección (12) de una mezcla de aire/combustible dentro de una cámara de combustión (10) de un motor de una turbina a gas, teniendo dicho sistema de inyección un eje longitudinal (X - X) y comprendiendo medios de inyección de carburante interpuestos entre unos primeros (22) y unos segundos (24) medios de inyección de aire, estando dispuestos dichos medios de inyección de carburante dentro de una cavidad interna anular (32, 24) de un venturi (26), estando delimitada dicha cavidad por una pared aguas arriba (28) sensiblemente axial y por una pared aguas abajo (30) sensiblemente radial, comprendiendo dichos medios de inyección de carburante por lo menos un primer circuito de admisión de carburante (32) provisto de por lo menos un orificio de inyección de carburante (36), y una pluralidad de segundos circuitos de admisión de carburante (34), independientes de los primeros, provistos cada uno de por lo menos un orificio de inyección de carburante (38) con el fin de definir una pluralidad de modos independientes de inyección de la mezcla de aire/combustible según los regímenes determinados de funcionamiento del motor, estando caracterizado dicho sistema de inyección porque el orificio de inyección de carburante (36) del primer circuito de admisión de carburante está practicado en la pared aguas arriba del venturi con el fin de inyectar carburante hacia la cámara de combustión según una dirección general sensiblemente perpendicular a un flujo de aire procedente de los primeros medios de inyección de aire (22), y porque los orificios de inyección de carburante (38) de los segundos circuitos de admisión de carburante están practicados en la pared aguas abajo del venturi con el fin de inyectar carburante hacia la cámara de combustión según una dirección general sensiblemente perpendicular a un flujo de aire procedente de los segundos medios de inyección de aire (24).

Description

Sistema de inyección de una mezcla aire/combustible en una cámara de combustión.
Antecedentes de la invención
La presente invención se refiere al dominio general de los sistemas de inyección de carburante en una cámara de combustión de un motor de turbina a gas. Ésta atañe más particularmente a un sistema de inyección de una mezcla de aire/carburante provista de una inyección de carburante multimodo que permite definir por lo menos dos modos independientes de inyección de la mezcla de aire/carburante según los regímenes predeterminados de funcionamiento del motor.
Dentro de una cámara de combustión clásica de un motor de turbina de gas, la inyección del carburante se efectúa, para cada sistema de inyección, de manera monomodo por medio de un inyector de carburante. Dos deflectores de turbulencia de aire centrados sobre el inyector de carburante liberan cada una un flujo de aire radial aguas abajo de la inyección de carburante con el fin de realizar la mezcla de aire/carburante destinada a ser inyectada y después quemada en la cámara de combustión. La circulación del aire procedente de los dos deflectores de turbulencia están delimitados generalmente por un venturi interpuesto entre estos deflectores de turbulencia, y una cuba montada aguas abajo de éstas acelera la circulación de la mezcla de aire/carburante hacia la cámara de combustión.
La mezcla de aire/carburante obtenida mediante tales sistemas de inyección debe ser óptima para permitir el encendido de la cámara de combustión, asegurar la estabilidad de la combustión, en particular en los regímenes bajos de funcionamiento del motor, y limitar las emisiones de residuos contaminantes a la atmósfera, en particular en el régimen denominado de pleno gas del motor. Estas exigencias implican modos de funcionamiento a menudo incompatibles entre sí. Por ejemplo, la estabilidad de la llama de combustión, necesaria en particular para los regímenes bajos de funcionamiento del motor, es favorecida por una heterogeneidad de la mezcla de aire/carburante que presenta zonas ricas en la mezcla de aire/carburante próximas a zonas pobres en mezcla. A la inversa, la formación de contaminantes como los óxidos de nitrógeno, está limitada por una combustión en el medio de la mezcla pobre y homogénea.
Un sistema de inyección de carburante monomodo tal como el descrito anteriormente, no permite cumplir correctamente con todas las exigencias de funcionamiento enumeradas más arriba. En efecto, la inyección de carburante de estos sistemas se efectúa dentro de las zonas en que la masa de aire introducida es la más reducida, lo cual tiene la tendencia a hacer la mezcla de aire/carburante heterogénea. La inyección de carburante reducida en un solo punto es optimizada además para solamente uno o a lo sumo dos regímenes de funcionamiento del motor. En particular, el régimen de funcionamiento en ralentí de estos sistemas de inyección no está perfectamente asegurado, lo que conduce a niveles importantes de emisiones de monóxido de carbono.
Con el fin de paliar estos inconvenientes, es conocido utilizar cámaras de combustión de dos cabezas cuyo principio consiste en separar las combustiones en régimen bajo y alto proveyendo a la cámara de inyectores de carburante repartidos sobre una cabeza denominada "piloto" y sobre una cabeza denominada "despegue", separada de la precedente radial y axialmente a la vez. Aunque esta solución pareciera satisfactoria, una cámara de dos cabezas resulta difícil de pilotar y costosa, teniendo en cuenta el número doble de inyectores de carburante con respecto a una cámara de combustión clásica de cabeza simple.
Se conoce igualmente la patente americana US 5.816.049 que propone un sistema de inyección de una mezcla de aire/carburante, en el cual la inyección de carburante se efectúa de manera múltiple mediante orificios previstos al nivel de un venturi que delimita la circulación de aire procedente de un deflector de turbulencia radial y de un deflector de turbulencia axial y mediante orificios que desembocan dentro del pasaje de circulación de aire procedente del deflector de turbulencia radial. Sin embargo, el sistema de inyección descrito en esta patente presenta igualmente inconvenientes. La alimentación de carburante de los orificios de inyección se efectúa en particular mediante varios conductos de alimentación lo cual aumenta considerablemente los riesgos de coquefacción del carburante. Además, la disposición particular de los orificios de inyección de carburante con respecto a la inyección de aire comporta riesgos importantes de retroceso del carburante.
Objeto y resumen de la invención
La presente invención apunta por lo tanto a paliar tales inconvenientes proponiendo un sistema de inyección que comprende una inyección multimodo de la mezcla de aire/carburante que permite preparar una mezcla de aire/combus-
tible óptima en las condiciones de régimen bajo y de régimen elevado con el fin de limitar las emisiones contaminantes. Ésta apunta igualmente a un sistema de inyección que limita los riesgos de coquefacción e impide cualquier retroceso del carburante.
Con este fin, está previsto un sistema de inyección de una mezcla de aire/combustible dentro de una cámara de combustión de un motor de una turbina a gas, teniendo el sistema de inyección un eje longitudinal y comprendiendo medios de inyección de carburante interpuestos entre unos primeros y unos segundos medios de inyección de aire, estando dispuestos los medios de inyección de carburante dentro de una cavidad interna anular de un venturi, estando delimitada la cavidad por una pared aguas arriba sensiblemente axial y por una pared aguas abajo sensiblemente radial, comprendiendo los medios de inyección de carburante por lo menos un primer circuito de admisión de carburante provisto de por lo menos un orificio de inyección de carburante, y una pluralidad de segundos circuitos de admisión de carburante, independientes de los primeros, provistos cada uno de por lo menos un orificio de inyección de carburante con el fin de definir una pluralidad de modos independientes de inyección de la mezcla de aire/combustible según los regímenes determinados de funcionamiento del motor, estando caracterizado el sistema de inyección porque el orificio de inyección de carburante del primer circuito de admisión de carburante está practicado en la pared aguas arriba del venturi con el fin de inyectar carburante hacia la cámara de combustión según una dirección general sensiblemente perpendicular a un flujo de aire procedente de los primeros medios de inyección de aire, y porque los orificios de inyección de carburante de los segundos circuitos de admisión de carburante están practicados en la pared aguas abajo del venturi con el fin de inyectar carburante hacia la cámara de combustión según una dirección general sensiblemente perpendicular a un flujo de aire procedente de los segundos medios de inyección de aire.
De este modo, el sistema de inyección permite a la vez generar una mezcla de aire/carburante homogénea y pobre en las condiciones de régimen elevado con el fin de limitar las emisiones contaminantes de óxidos de nitrógeno y de crear bolsas de gas en proporción estequiométrica para las condiciones de régimen pobre con el fin de garantizar el encendido y la estabilidad de la llama de combustión dentro de la cámara a la vez que controlar las emisiones de monóxido de carbono. La inyección de la mezcla de aire/carburante se efectúa de manera multimodo según las condiciones de funcionamiento del motor. La repartición de carburante dentro del sistema de inyección puede así ser controlada perfectamente en función de la masa de aire introducida por los medios de inyección de aire. Además, la inyección de carburante según direcciones perpendiculares a la circulación del aire procedente de los medios de inyección de aire mejora la homogeneización de la mezcla de aire/carburante.
Ventajosamente, los orificios de inyección de carburante de los primeros y segundos circuitos de admisión de carburante están repartidos regularmente alrededor del eje longitudinal y tienen posiciones angulares desplazadas unas con respecto a las otras con el fin de mejorar la homogeneización de la mezcla.
Un conducto único de alimentación permite alimentar con carburante los primeros y segundos circuitos de admisión de carburante, por ejemplo, por medio de una pluralidad de tubos concéntricos. Así, la alimentación de carburante se efectúa mediante un único conducto, lo cual limita los riesgos de coquefacción aprovechando el enfriamiento obtenido por la circulación del carburante dentro de los circuitos.
Unos medios suplementarios de inyección de aire o de carburante centrados sobre el eje longitudinal del sistema de inyección permiten ventajosamente definir modos adicionales de inyección de la mezcla de aire/carburante. Estos medios están montados sobre una cuba centrada sobre el eje longitudinal y que se extiende aguas abajo desde los primeros medios de inyección de aire.
Breve descripción de los dibujos
Otras características y ventajas de la presente invención se deducirán de la descripción hecha a continuación en referencia a los dibujos anexos que ilustran un ejemplo de realización desprovisto de cualquier carácter limitativo. En las figuras:
- la figura 1 es una vista en corte parcial de una cámara de combustión equipada de sistemas de inyección según un ejemplo de realización de la invención;
- la figura 2 es una vista parcial y ampliada de un sistema de inyección de la figura 1;
- la figura 3 es una vista en perspectiva y en corte de un sistema de inyección de la figura 1; y
- la figura 4 es una vista esquemática de frente de un sistema de inyección según otro ejemplo de realización de la invención.
Descripción detallada de un modo de realización
Se refiere a la figura 1, la cual ilustra parcialmente y en corte una cámara de combustión 10 equipada con una pluralidad de sistemas de inyección de una mezcla de aire/carburante 12. La cámara de combustión 10 está enganchada sobre un cárter externo 14 mediante medios de fijación no representados. Ésta es, por ejemplo, de tipo anular y está delimitada por dos paredes anulares 16, 18 unidas aguas arriba mediante un fondo de cámara anular 20. El fondo de cámara 20 comprende una pluralidad de aberturas espaciadas regularmente de manera circular alrededor de un eje 21 del motor de turbina a gas equipada con una cámara de combustión como tal. Un sistema de inyección 12 conforme a la invención está montado dentro de cada una de estas aberturas. Los sistemas de inyección preparan una mezcla de aire/carburante destinada a ser quemada dentro de la cámara de combustión 10. Los gases procedentes de esta combustión circulan aguas abajo dentro de la cámara antes de alimentar una turbina de alta presión.
Como se ilustra más particularmente en la figura 2, el sistema de inyección 12, de eje longitudinal X - X comprende medios de inyección de carburante interpuestos entre unos primeros y unos segundos medios de inyección de aire. Estos primeros y segundos medios de inyección de aire están constituidos respectivamente, con preferencia, por unos deflectores de turbulencia interno 22 y externo 24 dispuestos radialmente con respecto al eje longitudinal X - X. Estos deflectores de turbulencia de aire, de un tipo conocido en sí, liberan por lo tanto cada uno un flujo de aire en una dirección sensiblemente radial. El deflector de turbulencia externo 24 está montado de manera tal de estar desplazado radialmente con respecto al deflector de turbulencia interno 22.
Los medios de inyección de carburante están montados dentro de una cavidad interna anular de un venturi anular 26 centrado sobre el eje longitudinal X - X del sistema de inyección y que delimita los flujos de aire procedentes de los deflectores de turbulencia interno 22 y externo 24. El venturi comprende en particular una pared aguas arriba 28 que se extiende en una dirección sensiblemente axial desde el deflector de turbulencia interno 22 y que se prolonga mediante una pared aguas abajo 30 sensiblemente radial unida al deflector de turbulencia externo 24.
Los medios de inyección de carburante comprenden por lo menos un primer circuito de admisión de carburante 32 y una pluralidad de segundos circuitos 34 de admisión de carburante. Estos primeros y segundos circuitos son independientes entre sí y están delimitados en particular por las paredes aguas arriba 28 y aguas abajo 30 del venturi 26. Por razones de comodidad de representación, los medios de inyección de carburante ilustrados en las figuras 1 a 3 comprenden un único primer circuito y un único segundo circuitos de admisión de carburante. Bien entendido, se puede considerar que estos medios de inyección comprenden varios primeros y segundos circuitos.
El primer circuito de admisión de carburante 32 se abre hacia la cámara de combustión 10 en una dirección general sensiblemente radial por medio de al menos un orificio de inyección de carburante 36 practicado en la pared aguas arriba del venturi. Los segundos circuitos de admisión de carburante 34 se abren hacia la cámara de combustión 10 en una dirección general sensiblemente axial por medio de al menos un orificio de inyección de carburante 38 practicado en la pared aguas abajo del venturi. Así, de manera conforme a la invención, el carburante presente en el primer circuito de admisión de carburante 32 es inyectado dentro de la circulación del flujo de aire generado por el deflector de turbulencia interno 22 según una dirección general sensiblemente perpendicular a este flujo. De la misma manera, el carburante presente en el segundo circuito de admisión de carburante 34 es inyectado dentro de la circulación del flujo de aire generado por el deflector de turbulencia externo 24 según una dirección general sensiblemente perpendicular a este flujo. A título de ejemplo, pueden estar previstos seis orificios de inyección de carburante por circuito de admisión de carburante.
Según una característica ventajosa de la invención, los orificios de inyección de carburante 36, 38 de los primeros y segundos circuitos de admisión de carburante 32, 34 están repartidos regularmente alrededor del eje longitudinal
X - X del sistema de inyección, y los orificios 36 de los primeros circuitos tienen posiciones angulares desplazadas con respecto a los orificios 38 de los segundos circuitos. Esta característica permite mejorar la homogeneidad de la mezcla de aire/carburante. Además, los orificios de inyección de carburante, con preferencia, no están dispuestos en frente de las salidas de aire de los deflectores de turbulencia interno y externo.
La presencia de por lo menos un primer circuito de admisión y de una pluralidad de segundos circuitos de admisión de carburante independientes provistos cada uno de por lo menos un orificio de inyección de carburante, permite definir una pluralidad de modos independientes de inyección de la mezcla de aire/carburante según regímenes determinados de funcionamiento del motor. Por ejemplo, en el caso de medios de inyección de carburante que comprenden un primer circuito de admisión único y un segundo circuito de admisión único de carburante como se ilustra en las figuras 1 a 3, una inyección de carburante efectuada por el primer circuito 32 puede corresponder a un régimen de ralentí del motor, mientras que una inyección de carburante realizada por el primer circuito y por el segundo circuito puede convenir a un régimen de pleno gas del motor.
Según otro ejemplo de realización de la invención ilustrado esquemáticamente en la figura 4, están previstos dos primeros circuitos de admisión de carburante 32a, 32b y dos segundos circuitos de admisión de carburante 34a, 34b. Los primeros circuitos de admisión de carburante 32a, 32b comprenden cada uno tres orificios de inyección de carburante 36a, 36b y los segundos circuitos 34a, 34b comprenden cada uno igualmente tres orificios de inyección de carburante 38a, 38b de manera que este sistema de inyección 12 permite definir dieciséis modos independientes de inyección de la mezcla de aire/carburante. En esta figura, se destaca igualmente que los orificios de inyección de carburante 36a, 36b, 38a y 38b de los primeros y segundos circuitos de admisión de carburante están repartidos regularmente alrededor del eje longitudinal X - X del sistema de inyección y que éstos tienen posiciones angulares desplazadas unos con respecto a los otros con el fin de favorecer la mezcla de aire/carburante.
Según todavía otro ejemplo de realización no representado en las figuras, pueden estar previstos dieciséis primeros y dieciséis segundos circuitos de admisión de carburante, estando cada uno de estos circuitos provisto de dos orificios de inyección de carburante. De tal manera, estos medios de inyección de carburante permiten definir 256 modos independientes de inyección de la mezcla de aire/carburante.
En las figuras 1 y 2 se destaca que el sistema de inyección 12 según la invención comprende además por lo menos un conducto radial de alimentación 40 que alimenta de combustible, a la vez, a los primeros y segundos circuitos de admisión de carburante 32, 34. Este conducto de alimentación 40 comprende ventajosamente una pluralidad de tubos, por ejemplo concéntricos, que alimentan cada uno un circuito de admisión de carburante. En el caso ilustrado en la figura 2, el conducto de alimentación comprende dos tubos 42, 44. Más precisamente, un primer tubo central 42 del conducto alimenta en carburante el segundo circuito de admisión de carburante 34, teniendo este último con preferencia una forma de toro (figura 3). Un segundo conducto 44, concéntrico con el primero, alimenta en carburante el primer circuito 32. En el caso de varios primeros y varios segundos circuitos de admisión de carburante, están previstos tantos tubos concéntricos como circuitos. Así, la alimentación de carburante de los circuitos de admisión de carburante se efectúa mediante un conducto único 40, lo cual limita los riesgos de coquefacción del carburante. Alternativamente, se puede considerar que los conductos de alimentación de carburante sean paralelos e independientes entre sí.
El carburante presente dentro de los circuitos de admisión de carburante está protegido de los gases calientes procedentes de la combustión de la mezcla de aire/carburante por medio de pantallas térmicas 46 interpuestas en particular entre los circuitos 32, 34 y las paredes aguas arriba 28 y aguas abajo 30 del venturi 26. El carburante que circula dentro de los circuitos de admisión de carburante permite igualmente refrigerar las paredes del venturi. En el caso de varios primeros circuitos de admisión y varios segundos circuitos de admisión de carburante, las pantallas térmicas puede servir igualmente para separar los diferentes circuitos unos de los otros.
Según otra característica ventajosa de la invención, el sistema de inyección comprende además, medios suplementarios 48 de inyección de aire o de carburante (representados en línea punteada en la figura 2) centrados sobre su eje longitudinal X - X. Estos medios suplementarios de inyección 48 permiten así definir modos adicionales de inyección de la mezcla de aire/carburante. Por ejemplo, en el caso de medios suplementarios de inyección de carburante, la inyección de carburante realizada únicamente por estos medios puede corresponder a un régimen de ralentí del motor, y la inyección de carburante efectuada a la vez por estos medios suplementarios y por los orificios de los primeros circuitos de admisión de carburante puede convenir a toda una gama de regímenes intermedios. Por último, una inyección de carburante por los medios suplementarios y por los orificios de los primeros y segundos circuitos puede coincidir con un régimen de pleno gas del motor.
Con preferencia, los medios suplementarios 48 de inyección de aire o de carburante están montados sobre una cuba 50 centrada sobre el eje longitudinal X - X y que se extiende aguas abajo desde los primeros medios de inyección de aire. En el caso de medios suplementarios de inyección de carburante, éstos están constituidos por ejemplo por un inyector de carburante clásico que atraviesa una pared 52 de la cuba 50 que forma el fondo. Del mismo modo, cuando se trata de medios suplementarios de inyección de aire, estos pueden estar formados por un deflector de turbulencia clásico que atraviesa igualmente la pared 52 de la cuba que forma el fondo.
Por último, se puede destacar igualmente que está dispuesto un tubo de mezcla 54 aguas abajo del deflector de turbulencia externo 24. Este tubo de mezcla comprende una pared 56 que converge aguas abajo y que termina por una pared 58 sensiblemente radial que se prolonga dentro de la cámara de combustión mediante un deflector 60. Este tubo permite acelerar la circulación de la mezcla de aire/carburante hacia la cámara de combustión e impedir que la llama de combustión retroceda aguas arriba.

Claims (11)

1. Sistema de inyección (12) de una mezcla de aire/combustible dentro de una cámara de combustión (10) de un motor de una turbina a gas, teniendo dicho sistema de inyección un eje longitudinal (X - X) y comprendiendo medios de inyección de carburante interpuestos entre unos primeros (22) y unos segundos (24) medios de inyección de aire, estando dispuestos dichos medios de inyección de carburante dentro de una cavidad interna anular (32, 24) de un venturi (26), estando delimitada dicha cavidad por una pared aguas arriba (28) sensiblemente axial y por una pared aguas abajo (30) sensiblemente radial, comprendiendo dichos medios de inyección de carburante por lo menos un primer circuito de admisión de carburante (32) provisto de por lo menos un orificio de inyección de carburante (36), y una pluralidad de segundos circuitos de admisión de carburante (34), independientes de los primeros, provistos cada uno de por lo menos un orificio de inyección de carburante (38) con el fin de definir una pluralidad de modos independientes de inyección de la mezcla de aire/combustible según los regímenes determinados de funcionamiento del motor, estando caracterizado dicho sistema de inyección porque el orificio de inyección de carburante (36) del primer circuito de admisión de carburante está practicado en la pared aguas arriba del venturi con el fin de inyectar carburante hacia la cámara de combustión según una dirección general sensiblemente perpendicular a un flujo de aire procedente de los primeros medios de inyección de aire (22), y porque los orificios de inyección de carburante (38) de los segundos circuitos de admisión de carburante están practicados en la pared aguas abajo del venturi con el fin de inyectar carburante hacia la cámara de combustión según una dirección general sensiblemente perpendicular a un flujo de aire procedente de los segundos medios de inyección de aire (24).
2. Sistema según la reivindicación 1, caracterizado porque los orificios de inyección de carburante (36, 38) de dichos primeros y segundos circuitos de admisión de carburante (32, 34) están repartidos regularmente alrededor de dicho eje longitudinal.
3. Sistema según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el orificio de inyección de carburante (36) de dicho primer circuito de admisión de carburante (32) tiene una posición angular desplazada con respecto a los orificios de inyección de carburante (38) de dichos segundos circuitos de admisión de carburante (34).
4. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque los segundos circuitos de admisión de carburante (34) tienen una forma de toro.
5. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque éste comprende además por lo menos un conducto radial de alimentación (40) que alimenta de combustible a los primeros y segundos circuitos de admisión de carburante (32, 34).
6. Sistema según la reivindicación 5, caracterizado porque el conducto de alimentación comprende una pluralidad de tubos concéntricos (42, 44) que alimentan cada uno un circuito de admisión de carburante.
7. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque éste comprende además medios suplementarios de inyección de aire (48) centrados sobre el eje longitudinal (X - X) del sistema de inyección.
8. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque éste comprende además medios suplementarios de inyección de carburante (48) centrados sobre el eje longitudinal (X - X) del sistema de inyección.
9. Sistema según una de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque dichos medios suplementarios de inyección están montados sobre una cuba (50) centrada sobre dicho eje longitudinal y que se extiende aguas abajo desde los primeros medios de inyección de aire (22).
10. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque los primeros (22) y segundos (24) medios de inyección de aire están dispuestos radialmente con respecto a dicho eje longitudinal.
11. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque los primeros y segundos medios de inyección de aire están constituidos respectivamente por un deflector de turbulencia interno (22) y por un deflector de turbulencia externo (24).
ES03290428T 2002-03-07 2003-02-21 Sistema de inyeccion de una mezcla aire/combustible en una camara de combustion. Expired - Lifetime ES2312731T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0202875 2002-03-07
FR0202875A FR2836986B1 (fr) 2002-03-07 2002-03-07 Systeme d'injection multi-modes d'un melange air/carburant dans une chambre de combustion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2312731T3 true ES2312731T3 (es) 2009-03-01

Family

ID=27741452

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES03290428T Expired - Lifetime ES2312731T3 (es) 2002-03-07 2003-02-21 Sistema de inyeccion de una mezcla aire/combustible en una camara de combustion.

Country Status (9)

Country Link
US (1) US6799427B2 (es)
EP (1) EP1342955B1 (es)
JP (1) JP4188724B2 (es)
CA (1) CA2420313C (es)
DE (1) DE60323286D1 (es)
ES (1) ES2312731T3 (es)
FR (1) FR2836986B1 (es)
RU (1) RU2303199C2 (es)
UA (1) UA76427C2 (es)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10340826A1 (de) * 2003-09-04 2005-03-31 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Homogene Gemischbildung durch verdrallte Einspritzung des Kraftstoffs
DE10348604A1 (de) * 2003-10-20 2005-07-28 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Kraftstoffeinspritzdüse mit filmartiger Kraftstoffplatzierung
US7065972B2 (en) * 2004-05-21 2006-06-27 Honeywell International, Inc. Fuel-air mixing apparatus for reducing gas turbine combustor exhaust emissions
US8348180B2 (en) 2004-06-09 2013-01-08 Delavan Inc Conical swirler for fuel injectors and combustor domes and methods of manufacturing the same
JP4626251B2 (ja) 2004-10-06 2011-02-02 株式会社日立製作所 燃焼器及び燃焼器の燃焼方法
GB2432655A (en) * 2005-11-26 2007-05-30 Siemens Ag Combustion apparatus
FR2897107B1 (fr) * 2006-02-09 2013-01-18 Snecma Paroi transversale de chambre de combustion munie de trous de multiperforation
US7870737B2 (en) * 2007-04-05 2011-01-18 United Technologies Corporation Hooded air/fuel swirler for a gas turbine engine
DE102007043626A1 (de) 2007-09-13 2009-03-19 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Gasturbinenmagerbrenner mit Kraftstoffdüse mit kontrollierter Kraftstoffinhomogenität
US8215116B2 (en) * 2008-10-02 2012-07-10 General Electric Company System and method for air-fuel mixing in gas turbines
US7712314B1 (en) 2009-01-21 2010-05-11 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Venturi cooling system
US8256226B2 (en) * 2009-04-23 2012-09-04 General Electric Company Radial lean direct injection burner
JP5083302B2 (ja) * 2009-12-14 2012-11-28 株式会社日立製作所 燃焼器とガスタービン燃焼器、及び空気を燃焼器に供給する方法
IT1399989B1 (it) * 2010-05-05 2013-05-09 Avio Spa Gruppo di iniezione per un combustore di una turbina a gas
US8850819B2 (en) 2010-06-25 2014-10-07 United Technologies Corporation Swirler, fuel and air assembly and combustor
JP4894947B2 (ja) * 2010-09-21 2012-03-14 株式会社日立製作所 燃焼器及び燃焼器の燃焼方法
US8973368B2 (en) * 2011-01-26 2015-03-10 United Technologies Corporation Mixer assembly for a gas turbine engine
US9920932B2 (en) 2011-01-26 2018-03-20 United Technologies Corporation Mixer assembly for a gas turbine engine
RU2456510C1 (ru) * 2011-02-18 2012-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Камера сгорания непрерывного действия
JP5772245B2 (ja) 2011-06-03 2015-09-02 川崎重工業株式会社 燃料噴射装置
US9423137B2 (en) * 2011-12-29 2016-08-23 Rolls-Royce Corporation Fuel injector with first and second converging fuel-air passages
DE102013204307A1 (de) * 2013-03-13 2014-09-18 Siemens Aktiengesellschaft Strahlbrenner mit Kühlkanal in der Grundplatte
RU2527011C1 (ru) * 2013-05-23 2014-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Камера сгорания непрерывного действия
US10001281B2 (en) * 2015-04-17 2018-06-19 General Electric Company Fuel nozzle with dual-staged main circuit
EP3098514A1 (en) * 2015-05-29 2016-11-30 Siemens Aktiengesellschaft Combustor arrangement
US20160377293A1 (en) * 2015-06-25 2016-12-29 Delavan Inc Fuel injector systems
US9803552B2 (en) * 2015-10-30 2017-10-31 General Electric Company Turbine engine fuel injection system and methods of assembling the same
US10739003B2 (en) * 2016-10-03 2020-08-11 United Technologies Corporation Radial fuel shifting and biasing in an axial staged combustor for a gas turbine engine
US10344981B2 (en) * 2016-12-16 2019-07-09 Delavan Inc. Staged dual fuel radial nozzle with radial liquid fuel distributor
US10634355B2 (en) * 2016-12-16 2020-04-28 Delavan Inc. Dual fuel radial flow nozzles
RU185201U1 (ru) * 2017-12-01 2018-11-26 Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" Камера сгорания непрерывного действия
EP3762136A4 (en) * 2018-03-07 2021-03-24 SABIC Global Technologies B.V. PROCESS AND REACTOR FOR PYROLYSIS CONVERSION OF HYDROCARBON GASES
WO2020086681A2 (en) * 2018-10-23 2020-04-30 Sabic Global Technologies B.V. Method and reactor for conversion of hydrocarbons
US10557630B1 (en) 2019-01-15 2020-02-11 Delavan Inc. Stackable air swirlers
US11725819B2 (en) 2021-12-21 2023-08-15 General Electric Company Gas turbine fuel nozzle having a fuel passage within a swirler
EP4202305A1 (en) * 2021-12-21 2023-06-28 General Electric Company Fuel nozzle and swirler

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1306873C (en) * 1987-04-27 1992-09-01 Jack R. Taylor Low coke fuel injector for a gas turbine engine
US5623827A (en) * 1995-01-26 1997-04-29 General Electric Company Regenerative cooled dome assembly for a gas turbine engine combustor
FR2752917B1 (fr) * 1996-09-05 1998-10-02 Snecma Systeme d'injection a degre d'homogeneisation avancee
US5816049A (en) * 1997-01-02 1998-10-06 General Electric Company Dual fuel mixer for gas turbine combustor
US6161387A (en) * 1998-10-30 2000-12-19 United Technologies Corporation Multishear fuel injector
US6256995B1 (en) * 1999-11-29 2001-07-10 Pratt & Whitney Canada Corp. Simple low cost fuel nozzle support
US6367262B1 (en) * 2000-09-29 2002-04-09 General Electric Company Multiple annular swirler

Also Published As

Publication number Publication date
FR2836986A1 (fr) 2003-09-12
RU2303199C2 (ru) 2007-07-20
EP1342955A1 (fr) 2003-09-10
EP1342955B1 (fr) 2008-09-03
CA2420313C (fr) 2010-05-04
JP2003262337A (ja) 2003-09-19
US6799427B2 (en) 2004-10-05
DE60323286D1 (de) 2008-10-16
US20040025508A1 (en) 2004-02-12
CA2420313A1 (fr) 2003-09-07
FR2836986B1 (fr) 2004-11-19
JP4188724B2 (ja) 2008-11-26
UA76427C2 (en) 2006-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2312731T3 (es) Sistema de inyeccion de una mezcla aire/combustible en una camara de combustion.
ES2314022T3 (es) Sistema de inyeccion de multiples etapas de una mezcla de aire/combustible en una camara de combustion de turbomaquina.
ES2202772T3 (es) Estabilizador de llama de carburado y refrigerado.
CN106537042B (zh) 燃气涡轮发动机的燃烧装置
CN106461211B (zh) 燃气涡轮发动机的燃烧装置
ES2316942T3 (es) Sistema de inyeccion de aire/combustible que tiene medios de generacion de plasmas frios.
ES2638306T3 (es) Quemador de combustión y calentador proporcionado con dicho quemador
ES2347732T3 (es) Camara de combustion para una turbina de gas.
US8157189B2 (en) Premixing direct injector
ES2300426T3 (es) Camara de combustion anular de doble cabeza escalonada.
ES2443116T3 (es) Procedimiento e instalación de combustión de gas combustible pobre, sin soporte, con ayuda de un quemador y quemador asociado
JP4930921B2 (ja) ガスタービンエンジンの燃焼室のための燃料インジェクタ
BRPI0901040A2 (pt) bocal secundário para uma turbina a gás e combustor
ES2352679T3 (es) Quemador para combustión de premezcla.
CN109654537B (zh) 一种中心燃料喷嘴
JPH08233270A (ja) ガス又は液体燃料タービンのための燃料噴射装置
ES2303104T3 (es) Procedimiento para la combustion de combustible.
JP2000356315A (ja) ガスタービンの燃焼器用バーナ装置
JP4808031B2 (ja) ガスバーナ
JP2012132673A (ja) ペグなし二次燃料ノズル
JPS61280305A (ja) 燃焼器の構造
ES2219282T3 (es) Perfeccionamiento en los quemadores de gas para el calentamiento de un gas que circula a traves de un conducto.
US4145879A (en) Modified vorbix burner concept
JPH10160163A (ja) ガスタービン燃焼器の窒素酸化物低減化構造
JP2017072271A (ja) ガスタービン燃焼器