FR2531748A1 - DOUBLE FUNCTION COOLING AIR COMBUSTION SHIRT - Google Patents
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Abstract
CETTE CHEMISE 58 DE CHAMBRE DE COMBUSTION COMPORTE UNE PAROI EXTERIEURE 60 ET AU MOINS UN SEGMENT 64 DE PAROI INTERIEURE RADIALEMENT ESPACE DE LA PAROI EXTERIEURE ET QUI ENTOURE LA CHAMBRE DE COMBUSTION 54. LA PAROI EXTERIEURE EST PERCEE DE TROUS 62 D'ENTREE D'AIR QUI SERVENT A ASSURER LE REFROIDISSEMENT PAR IMPACT DES SEGMENTS DE LA PAROI INTERIEURE, L'AIR AINSI INTRODUIT FORMANT, ENTRE LES DEUX PAROIS, UN MATELAS D'AIR QUI S'ECOULE PAR DES OUVERTURES 68 FORMEES DANS LE OU LES SEGMENTS DE LA PAROI INTERIEURE POUR FOURNIR L'AIR DE DILUTION A LA CHAMBRE DE COMBUSTION ET EGALEMENT, PAR DES TROUS 70 POUR ASSURER LE REFROIDISSEMENT PAR FILM FLUIDE DES SEGMENTS DE LA PAROI INTERIEURE.THIS COMBUSTION CHAMBER SHIRT 58 HAS AN EXTERNAL WALL 60 AND AT LEAST ONE SEGMENT 64 OF THE INTERIOR WALL RADIALLY SPACE FROM THE OUTER WALL AND SURROUNDING THE COMBUSTION CHAMBER 54. THE OUTER WALL IS DRILLED WITH HOLES 62 FROM THE INLET WHICH ARE USED TO ENSURE THE IMPACT COOLING OF THE SEGMENTS OF THE INTERIOR WALL, THE AIR THUS INTRODUCES FORMING, BETWEEN THE TWO WALLS, AN AIR MATTRESS THAT FLOWS THROUGH OPENINGS 68 SHAPED IN THE SEGMENT (S) OF THE INTERIOR WALL TO PROVIDE DILUTION AIR TO THE COMBUSTION CHAMBER AND ALSO, THROUGH 70 HOLES TO ENSURE FLUID FILM COOLING OF THE SEGMENTS OF THE INTERIOR WALL.
Description
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La présente invention se rapporte aux chemises de chambre de combustion pour moteurs à turbine à gaz et plus particulièrement aux chemises de chambre de combustion qui The present invention relates to combustion chamber liners for gas turbine engines and more particularly to combustion chamber liners which
fournissent un courant d'air de dilution à la zone de com- provide a dilution air stream to the compounding area
bustion. On obtient un accroissement du rendement des moteurs à turbine à gaz en partie en augmentant les températures de fonctionnement à l'intérieur de la chambre de combustion du moteur Pour que le moteur puisse résister à ces températures plus élevées en conservant une durée de vie utile acceptable, il est nécessaire non seulement d'utiliser des matières et alliages extrêmement élaborés mais également de fournir des moyens efficaces et fiables pour refroidir les chemises des bustion. An increase in the efficiency of gas turbine engines is obtained in part by increasing the operating temperatures inside the combustion chamber of the engine So that the engine can withstand these higher temperatures while maintaining an acceptable useful life , it is necessary not only to use extremely sophisticated materials and alloys but also to provide efficient and reliable means for cooling the shirts of
chambres de combustion.combustion chambers.
Une des techniques efficace utilisable pour refroi- One of the effective techniques usable for cooling
dir la chemise de la chambre de combustion est la technique say the combustion chamber jacket is the technique
de refroidissement par convection au moyen d'un film fluide. convection cooling by means of a fluid film.
Une couché limite d'air froid formant un film protecteur est dirigée de façon à s'écouler le long d'une surface intérieure d'une chemise de chambre de combustion de manière à isoler la chemise des gaz chauds de combustion adjacents Le film d'air de refroidissement forme non seulement une barrière protectrice entre la chemise et les gaz chauds mais il assure également un refroidissement par convection de la chemise elle- même L'air qui est utilisé de cette manière peut être décrit comme étant de l'air de refroidissement par film A boundary layer of cold air forming a protective film is directed so as to flow along an interior surface of a combustion chamber liner so as to isolate the liner from adjacent hot combustion gases. cooling air not only forms a protective barrier between the jacket and the hot gases but it also provides convection cooling of the jacket itself The air which is used in this way can be described as cooling air by film
fluide de la chemise de la chambre de combustion. fluid from the combustion chamber liner.
En plus du refroidissement par film fluide ou refroidissement pelliculaire de la chemise de la chambre de combustion, de l'air comprimé refoulé par le compresseur du moteur est également envoyé dans la chemise de la chambre de combustion dans l'intérieur de chambre de combustion dans le but de fournir de l'oxygène au processus de combustion qui a lieu à l'intérieur de la'chambre de combustion Des volumes In addition to fluid film cooling or film cooling of the combustion chamber liner, compressed air discharged by the engine compressor is also sent into the combustion chamber liner in the interior of the combustion chamber. the purpose of supplying oxygen to the combustion process which takes place inside the combustion chamber
importants d'air doivent être envoyés dans la chambre de - significant air must be sent to the room from -
combustion, sur toute la longueur de la structure de chambre combustion, over the entire length of the chamber structure
de combustion, afin d'entretenir le processus de combustion. of combustion, in order to maintain the combustion process.
L'air utilisé de cette manière est appelé le courant d'air The air used in this way is called the air stream
de dilution.dilution.
Une manière relativement courante employée pour introduire ce courant d'air de dilution a consisté à utiliser des ouvertures d'écoulement de dilution à rayon relativement grand Ces ouvertures sont généralement construites sous la forme d'organes tubulaires qui s'étendent à travers toute A relatively common way used to introduce this dilution air stream has been to use dilution flow openings with relatively large radius. These openings are generally constructed as tubular members which extend through any
la longueur de la chemise de la chambre de combustion. the length of the combustion chamber jacket.
L'un des problèmes qui se pose avec l'emploi actuel des ouvertures d'écoulement de dilution estque de grandes quantités d'air comprimé sont aspirées dans la chambre de combustion par un trajet d'écoulement qui n'utilise pas pleinement les possibilités de refroidissement de l'air refoulé par le compresseur Un travail important a été One of the problems with the current use of dilution flow openings is that large amounts of compressed air are drawn into the combustion chamber through a flow path which does not fully utilize the possibilities of cooling of the air discharged by the compressor An important job was
dépensé pour comprimer cet air de sorte qu'il est très sou- spent to compress this air so that it is very
haitable d'utiliser cet air de la manière la plus efficace possible. to use this air as efficiently as possible.
Par conséquent, l'un des buts de la présente in- Therefore, one of the purposes of the present in-
vention est de réaliser une structure de chemise de chambre de combustion qui utilise mieux les propriétés utiles du vention is to achieve a combustion chamber liner structure which better uses the useful properties of the
courant d'air de dilution.dilution air stream.
Un autre but de la présente invention est d'utili- Another object of the present invention is to use
ser l'air du courant d'air de dilution à des fins supplémen- ser air from the dilution air stream for additional purposes
taires au cours de son entrée dans la zone de combustion. keep silent during its entry into the combustion zone.
Selon un mode de réalisation de la présente in- According to an embodiment of the present in-
vention, de l'air comprimé prélevé d'une région qui entoure la chambre de combustion est utilisé pour au moins deux buts distincts En premier lieu, l'air est aspiré à travers une chemise extérieure de chambre de combustion de façon à venir refroidir par impact les segments de la chemise intérieure de la chambre de combustion En second lieu, une partie de l'air utilisé pour le refroidissement par impact de la chemise intérieure s'écoule à travers des trous de dilution pour vention, compressed air taken from a region surrounding the combustion chamber is used for at least two distinct purposes First, the air is sucked through an external combustion chamber jacket so as to come to cool by impact the segments of the inner jacket of the combustion chamber Secondly, part of the air used for the impact cooling of the inner jacket flows through dilution holes to
former lécoulement de dilution dans la chambre de combustions. form the dilution flow in the combustion chamber.
En outre, la partie restante de l'air initialement utilisé pour le refroidissement par impact peut être envoyée à travers des trous de refroidissement par film fluide pour assurer le refroidissement pelliculaire des paroles intérieures des In addition, the remaining part of the air initially used for impact cooling can be sent through fluid film cooling holes to ensure the film cooling of the interior speech of the
segments de la chemise intérieure de la chambre de combustion. segments of the inner jacket of the combustion chamber.
L'air comprimé peut être utilisé de ces manières séparées du fait qu 2 on a réalisé une nouvelle construction de chemise de Compressed air can be used in these separate ways because a new jacket construction has been made.
chambre de combustion dans laquelle les parois de chemise inté- combustion chamber in which the jacket walls integrate
rieureet extérieure sont séparées par un espace dans lequel l'air comprimé forme un matelas de refroidissement par impact entre les deux chemises Le matelas d'air sert de source pour l'écoulement de dilution et peut également être une source exterior and exterior are separated by a space in which the compressed air forms an impact cooling mattress between the two jackets The air mattress serves as a source for the dilution flow and can also be a source
d'air de refroidissement par film fluide. fluid film cooling air.
^La suite de la description'se réfère aux figures ^ The rest of the description refers to the figures
annexées qui représentent respectivement Figure 1, une représentation schématique, en partie en coupe et en partie éclatée d'un moteur-à turbine à gaz dans lequel la présente invention peut être utilisée; Figure 2, une vue schématique en coupe d'une chambre à combustion classique d'un moteur à turbine à gaz Figure 3, une vue schématique en coupe d'un mode de réalisation de la présente invention tel qu'incorporé à attached which respectively represent Figure 1, a schematic representation, partly in section and partly exploded of a gas turbine engine in which the present invention can be used; Figure 2, a schematic sectional view of a conventional combustion chamber of a gas turbine engine Figure 3, a schematic sectional view of an embodiment of the present invention as incorporated in
la chambre de combustion d'un moteur à turbine à gaz. the combustion chamber of a gas turbine engine.
Sur la figure 1, à laquelle on se référera mainte- In Figure 1, to which we will refer now
nant, on a représenté un moteur à turbine à gaz classique 10 nant, a conventional gas turbine engine 10 has been shown.
dans le but de décrire les fonctions des éléments à l'inté- in order to describe the functions of the elements inside
rieur de ce mot'eur Le moteur 10 comporte un'carter'extérieur ayant une extrémité d'entrée 12 pour recevroir l'air ambiant dans un compresseur axial 14 à plusieurs étages. Le compresseur 14 comporte des grilles d'aubes mobiles 16 de compresseur intercalées avec des grilles d'aubes fixes 18 de stator Les aubes mobiles 16 de compresseur servent à comprimer l'air d'admission qui, après avoir été comprime, est refoule à une extrémité aval du compresseur 14 à travers une gzille 20 d'aubes distributrices de sortie de compresseur, suivie d'un diffuseur annulaire désigné par la référence générale 22 Le diffuseur 22 décharge l'air comprimé refoulé par le compresseur dans une région 28 qui entoure une chambre de combustion 30 O Des parties de cet air comprimé refoulé dans la laughter of this engine The engine 10 comprises an exterior cover having an inlet end 12 for receiving ambient air in an axial compressor 14 with several stages. The compressor 14 comprises grids of movable blades 16 of compressor interposed with grids of fixed blades 18 of stator The movable blades 16 of compressor are used to compress the intake air which, after being compressed, is discharged to a downstream end of the compressor 14 through a gzille 20 of compressor outlet distributor vanes, followed by an annular diffuser designated by the general reference 22 The diffuser 22 discharges the compressed air discharged by the compressor in a region 28 which surrounds a combustion chamber 30 O Parts of this compressed air discharged into the
région 28 aui entoure la chambre de combustion 30 sont en- region 28 aui surrounds the combustion chamber 30 are
voyées dans la chambre de combustion 30 dans laquelle elles sont combinées avec le combustible et allumées pour former seen in combustion chamber 30 in which they are combined with fuel and ignited to form
des gaz de combustion à haute pression, à grande vitesse. high-pressure, high-speed combustion gases.
Les gas de combustion sont envoyés à grande vitesse dans une partie de turbine 32 La partie de turbine extrait du travail des gaz de combtustion a haute pression pour entraîner les aubes mobiles du compresseur 14 au moyen d'un arbre de The combustion gases are sent at high speed to a turbine part 32 The turbine part extracted from the work of the high pressure combustion gases to drive the moving blades of the compressor 14 by means of a shaft
transmission 34 En outre, la partie de turbine 32 peut ex- transmission 34 In addition, the turbine part 32 can ex-
-traire du travail supplémentaire des gaz de combustion dans le but d'entraîner un arbre qui fournit une puissance mécanique aux fins, quelles qu'elles soient; désirées par l'utilisateur du moteur Par exemple, l'arbre fournissant une puissance mécanique peut entraîner les pales tournantes (non représentées) d'un hélicoptère ou une hélice (également non représentée) ou il peut être utilisé à l'une quelconque de nombreuses fins Après avoir traversé la partie de turbine 32, les gaz de combustion peuvent être évacués à l'atmosphère par une tuyère 38 de moteur fournissant ainsi une poussée -tract from the additional work of the combustion gases in order to drive a shaft which provides mechanical power for any purpose; desired by the engine user For example, the shaft providing mechanical power can drive the rotating blades (not shown) of a helicopter or propeller (also not shown) or it can be used in any one of many purposes After passing through the turbine part 32, the combustion gases can be evacuated to the atmosphere through an engine nozzle 38 thus providing a thrust
dirigée vers l'avant au moteur 10.directed forward to the motor 10.
Les principes fondamentaux des moteurs à turbine a gaz, leur structure générale et leur fonctionnement sont bien donnus des spécialistes de la technique Le moteur représenté sur la figure 1 est du type turboréacteur,; ce- pendant, il doit être bien compris que la présente invention The fundamental principles of gas turbine engines, their general structure and their operation are well given to those skilled in the art. The engine shown in FIG. 1 is of the turbojet type; however, it should be understood that the present invention
est applicable à n'importe quel moteur à turbine à gaz. is applicable to any gas turbine engine.
On a décrit le moteur 10 pour aider le lecteur à comprendre l'utilité de la présente invention dans le cadre Motor 10 has been described to assist the reader in understanding the utility of the present invention in connection with
d'un moteur à turbine à gaz.of a gas turbine engine.
Sur la figure 2 à laquelle on se référera mainte- In FIG. 2 to which we will now refer
nant, on a représenté une chambre de combustion 30 du type qui peut être utilisé dans un moteur à turbine à gaz, tel que celui-représenté sur la figure 1, dans le but de décrire l'écoulement d'air à partir de la région 28 qui entoure la chambre de combustion jusqu'à l'intérieur de la chambre de combustion elle-même L'air contenu dans la région 28 qui entoure la chambre de combustion 30 est fortement comprimé nant, there is shown a combustion chamber 30 of the type which can be used in a gas turbine engine, such as that shown in Figure 1, for the purpose of describing the flow of air from the region 28 which surrounds the combustion chamber up to the interior of the combustion chamber itself The air contained in the region 28 which surrounds the combustion chamber 30 is strongly compressed
du fait qu'il a été refoulé par un compresseur (non repré- the fact that it was driven by a compressor (not shown
senté) Il est également relativement froid par rapport aux températures qui règnent à l Pintérieur de la chambre de combustion dans laquelle-a lieu le processus de combustion It is also relatively cold compared to the temperatures prevailing inside the combustion chamber in which the combustion process takes place.
pendant le fonctionnement du moteur. during engine operation.
L'air refoulé par le compresseur 30, appelé également le refoulement du compresseur, est utilisé à la fois pour entretenir le processus de combustion et pour refroidir la The air discharged by the compressor 30, also called the compressor discharge, is used both to maintain the combustion process and to cool the
structure de la chambre de combustion proprement dite. structure of the combustion chamber proper.
Du combustible est injecté dans la chambre de com- Fuel is injected into the combustion chamber
bustion 30 par un injecteur 40 de combustible sous la forme d-'un fin courant de gouttelettes qui se; mélange facilement bustion 30 by a fuel injector 40 in the form of a fine stream of droplets which is formed; mix easily
avec l'air comprimé pour former un mélange combustible. with compressed air to form a combustible mixture.
L'air refoulé par le compresseur entre dans la chambre de combustion par divers orifices formés dans la structure de la chambre de combustion A son extrémité amont, la chambre de combustion 30 comporte un dôme 42 muni d'orifices 44 d'entrée d'air qui assurent le refroidissement par impact The air discharged by the compressor enters the combustion chamber through various orifices formed in the structure of the combustion chamber. At its upstream end, the combustion chamber 30 comprises a dome 42 provided with air inlet orifices 44 which provide impact cooling
d'une collerette de dôme 46.a dome collar 46.
Si l'on considère la partie de la chambre de com- If we consider the part of the
bustion située plus en aval, des trous 48 de refroidissement par film fluide dirigent de l'air comprimé dans la chambre de combustion sous la forme d'un film épais qui s'écoule le long des parois intérieures 50 de la structure de chambre bust down further downstream, fluid film cooling holes 48 direct compressed air into the combustion chamber in the form of a thick film which flows along the interior walls 50 of the chamber structure
de combustion Plus en aval, de l'air de dilution est in- More downstream combustion air is diluted
troduit par des ouvertures de dilution 52 L'objet de cet air de dilution est d'alimenter le processus de combustion qui se produit dans une chambre intérieure 54 Les gaz de combustion à haute pression, et grande vitesse, s'écoulent vers l'aval à travers un orifice de sortie 56 de la chambre produced by dilution openings 52 The purpose of this dilution air is to supply the combustion process which takes place in an interior chamber 54 The combustion gases at high pressure, and high speed, flow downstream through an outlet 56 from the chamber
de combustion dans une partie de turbine (non représentée). combustion in a turbine part (not shown).
Le lecteur comprendra facilement que l'air refoulé par le compresseur introduit dans la chambre de combustion par les ouvertures de dilution 52 n'est utilisé que pour la fonction d'alimentation en air servant à entretenir les The reader will easily understand that the air discharged by the compressor introduced into the combustion chamber through the dilution openings 52 is only used for the air supply function used to maintain the
processus de combustion.combustion process.
Sur la figure 3,à laquelle on se référera maintenant, on a représenté la présente invention telle qu'elle peut être utilisée dans une chambre de combustion classique 30 Comme dans la plupart des chambres de combustion, il est prévu un injecteur 40 de combustible à une extrémité amont pour injecter un fin jet pulvérisé de combustible dans une chambre intérieure 54 de la chambre de combustion 30 A l'intérieur In FIG. 3, to which reference will now be made, the present invention is shown as it can be used in a conventional combustion chamber 30 As in most combustion chambers, there is provided an injector 40 of fuel to an upstream end for injecting a fine atomized jet of fuel into an interior chamber 54 of the combustion chamber 30 Inside
de la chambre 54, le fin jet pulvérisé de combustible se- from chamber 54, the fine sprayed fuel jet se-
mélange avec l'air et est allumé pour former les gaz de combustion à haute pression et à température élevée qui s'écoulent vers l'aval hors d'un orifice de sortie 56 de la chambre de combustion A son extrémité amont, la chambre de combustion prend ia forme d'un dôme 42 Le dôme 42 est muni d'orifices 44 d'entrée d'air pour le refroidissement par impact d'une collerette 46 de dôme Si l'on considère la partie de la chambre de combustion située plus en aval, on mixes with the air and is ignited to form the high pressure and high temperature combustion gases which flow downstream from an outlet orifice 56 of the combustion chamber At its upstream end, the combustion chamber combustion takes the form of a dome 42 The dome 42 is provided with air inlet orifices 44 for the impact cooling of a dome flange 46 If we consider the part of the combustion chamber located more downstream, we
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voit qu'une première rangée d'orifices 49 d'entrée d'air de refroidissement par film fluide est utilisée pour diriger sees that a first row of fluid film cooling air inlet ports 49 is used to direct
un film d'air de refroidissement le long des parois inté- a film of cooling air along the interior walls
rieures de la chambre de combustion afin d'assurer le refroidissement par film fluide de ces dernières O Jusqu'à of the combustion chamber in order to ensure fluid film cooling of the latter O Up
-ce point, la description de la chambre de combustion 30 -this point, the description of the combustion chamber 30
représentée sur la figure 3 est semblable à celle des cham- shown in figure 3 is similar to that of the cham-
bres de combustion classiques de la technique antérieure. conventional combustion flames of the prior art.
En aval de la première rangée d'orifices 49 de refroidissement par film fluide, la chambre de combustion comporte une structure de chemise 58 qui est nouvelle et originale et qui utilise l'air de dilution d'une manière Downstream of the first row of fluid film cooling orifices 49, the combustion chamber has a jacket structure 58 which is new and original and which uses dilution air in a way
nouvelle et utile O La chemise 58 comporte une paroi exté- new and useful O The jacket 58 has an external wall
rieure 60 de chemise qui est, dans l'ensemble, construite sous une forme cylindrique'autour de l'axe géométrique du moteur de façon à définir les limites de base de la chambre de combustion 30 Une série de trous 62 d'entrée d'air de refroidissement sont répartis autour de la paroi extérieure de la chemise permettant ainsi à l'air refoulé par le compressser de s'écouler depuis la région 28 qui entoure la chambre de combustion à travers la paroi extérieure 60 de la chemise Cet air comprimé s'écoulant à travers les trous 62 d'entrée d'air assure un refroidissement par impact d'un ou de plusieurs segments 64 d'une paroi intérieure de liner 60 of the jacket which is, overall, constructed in a cylindrical shape around the geometrical axis of the engine so as to define the basic limits of the combustion chamber 30 A series of holes 62 of inlet cooling air are distributed around the outer wall of the jacket thus allowing the air discharged by the compressor to flow from the region 28 which surrounds the combustion chamber through the outer wall 60 of the jacket This compressed air s flowing through the air inlet holes 62 provides impact cooling of one or more segments 64 of an inner wall of
chemise.shirt.
Les segments 64 de la paroi intérieure de la' chemise sont radialement espacés de la paroi-extérieure 60 de la chemise délimitant de ce fait un espace dans lequel est formé un matelas d'air 66 de refroidissement par impacti Le matelas 66 de refroidissement par impact sert à refroidir continuellement les segments 64 de la paroi intérieure de la chemise L'espacement est formé structuralement par des nervures annulaires périphériques 72 qui font partie des The segments 64 of the inner wall of the liner are radially spaced from the outer wall 60 of the liner thereby delimiting a space in which is formed an air mattress 66 of impact cooling. The mattress 66 of impact cooling serves to continuously cool the segments 64 of the inner wall of the jacket The spacing is formed structurally by peripheral annular ribs 72 which form part of the
segments 64 de la paroi intérieure de la chemise Les ner- segments 64 of the inner wall of the shirt The nerves
vures 72 sont en butée contre la paroi extérieure 60 de la chemise. L'air qui forme le matelas 66 de refroidissement par impact peut ensuite être utilisé de deux manières vures 72 abut against the outer wall 60 of the jacket. The air which forms the impact cooling mattress 66 can then be used in two ways
différentes Une partie du matelas d'air de refroidisse- different Part of the air mattress for cooling
ment par impact peut être envoyé à travers des trous 68 impact can be sent through holes 68
d'écoulement de dilution pour constituer une source im- dilution flow to constitute an im-
portante d'air servant à entretenir les processus de combustion 54 La partie restante de l'air contenu dans le matelas 66 de refroidissement par-impact peut être envoyé à travers des trous 70 de refroidissement par film bearing air used to maintain the combustion processes 54 The remaining part of the air contained in the impact-cooling mattress 66 can be sent through film-cooling holes 70
d'air secondaire pour former un film d'air de refroidisse- secondary air to form a film of cooling air
ment le long des surfaces intérieures des segments 64 de along the interior surfaces of segments 64 of
la paroi intérieure de la chemise.the inner wall of the shirt.
Avec cette nouvelle structure de chemise de chambre de combustion, on peut utiliser l'air comprimé With this new combustion chamber liner structure, compressed air can be used
contenu dans la région 28 qui entoure la chambre de com- contained in region 28 which surrounds the
bustion 30 pour remplir deux ou trois fonctions séparées et distinctes En premier lieu, l'air comprimé est utilisé -pour le refroidissement par impact des segments 64 de la paroi intérieure de la chemise En second, on peut utiliser ce même air employé pour le refroidissement par impact, pour fournir un écoulement de dilution dans la chambre 54 bustion 30 to fulfill two or three separate and distinct functions First, compressed air is used - for impact cooling of the segments 64 of the inner wall of the jacket Second, we can use this same air used for cooling by impact, to provide a dilution flow in the chamber 54
de combustion et/ou en troisième lieu pour le refroidis- combustion and / or thirdly for cooling
sement par film fluide des segments 64 de la paroi inté- cementation of the segments 64 of the inner wall by fluid film
rieure de la chemise Par conséquent, l'air qui forme le matelas de refroidissement par impact remplit au moins deux shirt bottom Therefore, the air that forms the impact cooling mattress fills at least two
fonctions et-a la possibilité d'en remplir trois. functions and-has the possibility of fulfilling three.
Un autre agencement a été représenté dans une partie aval de la chambre de combustion 30 dans laquelle Another arrangement has been shown in a downstream part of the combustion chamber 30 in which
l'air de refroidissement par impact est utilisé unique- impact cooling air is used only-
ment pour le refroidissement par impact et pour former for impact cooling and to form
l'écoulement d'air de dilution Cet autre mode de réalisa- the dilution air flow This other embodiment
tion de la présente invention est utilisable dans des segments des chambres de combustion pour lesquels un refroidissement par film fluide des parois intérieures tion of the present invention is usable in segments of combustion chambers for which fluid film cooling of the interior walls
n'est plus autant souhaitable.is no longer as desirable.
L'une des caractéristiques extrêmement utiles de la présente invention réside en ce que les propriétés de refroidissement potentielles de Vlair du courant d'air de dilution sont utilisées pour le refroidissement par impact des segments 14 de la paroi intérieure de la chemise de la chambre de combustion 30 Cette fonction est souhaitable dans les chambres de combustion actuelles dans lesquelles les températures de combustion peuvent dépasser 16490 C ( 30000 F) et peuvent être très nocives pour les matériaux One of the extremely useful features of the present invention is that the potential cooling properties of the clear of the dilution air stream are used for impact cooling of the segments 14 of the inner wall of the jacket of the chamber. combustion 30 This function is desirable in current combustion chambers in which combustion temperatures can exceed 16490 C (30000 F) and can be very harmful to materials
qui forment la chambre de combustion. which form the combustion chamber.
Dans le mode de réalisation de la présente inven- In the embodiment of the present invention
tion représenté sur la figure 3, on peut décrire la dis- tion shown in Figure 3, we can describe the dis-
tribution générale de l'écoulement d'air de refroidisse- general contribution of the cooling air flow
ment de la manière suivante De la quantité totale ( 100 %) d'air qui s'écoule dans la chambre de combustion intérieure as follows From the total amount (100%) of air flowing into the interior combustion chamber
54, approximativement 30 pour cent s'écoulent par l'injec- 54, approximately 30 percent flow through the injector
teur 40 de combustible et par les orifices 44 d'entrée d'air du dôme formés dans le dôme et environ 10 autres pour cent de cet air s'écoulent par la première rangée 49 de trous d'entrée d'air de refroidissement par film fluide Les 60 pour cent restant de cette quantité d'air sont utilisés pour lé refroidissement par impact de façon fuel 40 and through the dome air inlet holes 44 formed in the dome and about another 10 percent of this air flows through the first row 49 of film cooling air inlet holes fluid The remaining 60 percent of this amount of air is used for impact cooling
à former le matelas 66 d'air de refroidissement par impact. forming the impact cooling air mattress 66.
Environ les 2/3 de leair du matelas 66 d'air de refroidissement par impact (ou environ 40 pour cent de la quantité d'air totale fournie à la chambre intérieure 54) sont-utilisés pour l'écoulement de dilution par les trous de dilution 68 et le tiers restant (ou environ 20 pour cent de la quantité d'air totale fournie à la chambre intérieure) est utilisé comme air de refroidissement par film fluide dirigé à travers les trous 70 de refroidissement par About 2/3 of the air in the impact air mattress 66 (or about 40 percent of the total amount of air supplied to the inner chamber 54) is used for dilution flow through the holes dilution 68 and the remaining third (or about 20 percent of the total amount of air supplied to the inner chamber) is used as fluid film cooling air directed through the cooling holes 70
film fluide secondaire.secondary fluid film.
Il est bien entendu que tous les pourcentages It is understood that all the percentages
donnés ci-dessus ne sont que des pourcentages approxima- given above are only approximate percentages
tifs et qu'ils peuvent être modifiés dans une mesure im- and that they can be changed to any extent
portante tout en continuant de remplir les fonctions de bearing while continuing to fulfill the functions of
la présente invention.the present invention.
A titre d'exemple, dans un mode de réalisation de la présente invention, on peut utiliser une chemise de chambre de combustion dans laquelle aucune partie de l'air By way of example, in an embodiment of the present invention, a combustion chamber liner can be used in which no part of the air
du matelas d'air de refroidissement par impact n'est utili- impact cooling air mattress is not used
sée pour le refroidissement par film fluide et la totalité de cet air est envoyée par les trous de dilution en tant sée for cooling by fluid film and all of this air is sent through the dilution holes as
qu'air du courant d'air de dilution. that air from the dilution air stream.
Bien qu'on ait décrit un mode de réalisation pré- Although a pre-described embodiment has been described
féré de la présente invention ainsi qu'une variante aux fairy of the present invention as well as a variant to
fins de la description, il est bien entendu que les purposes of the description, it is understood that the
spécialistes de la technique peuvent imaginer des modifi- technical specialists can imagine modifications
cations et variantes qui ne s'écartent pas du cadre de cations and variants which do not depart from the framework of
l'invention telle que définie dans les revendications the invention as defined in the claims
annexées.attached.
Claims (4)
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