FR2695191A1 - Brûleur pour propulseurs à turbines à gaz. - Google Patents

Brûleur pour propulseurs à turbines à gaz. Download PDF

Info

Publication number
FR2695191A1
FR2695191A1 FR9310305A FR9310305A FR2695191A1 FR 2695191 A1 FR2695191 A1 FR 2695191A1 FR 9310305 A FR9310305 A FR 9310305A FR 9310305 A FR9310305 A FR 9310305A FR 2695191 A1 FR2695191 A1 FR 2695191A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
burner according
burner
parts
gyration
combustion
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.)
Granted
Application number
FR9310305A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2695191B1 (fr
Inventor
Zarzalis Nikolaos
Joos Franz
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.)
MTU Aero Engines GmbH
Original Assignee
MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
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 MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH filed Critical MTU Motoren und Turbinen Union Muenchen GmbH
Publication of FR2695191A1 publication Critical patent/FR2695191A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2695191B1 publication Critical patent/FR2695191B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related 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
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/002Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
    • F23C7/004Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion using vanes
    • F23C7/006Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion using vanes adjustable
    • 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
    • F23R3/26Controlling the air flow

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)

Abstract

a) Brûleur pour propulseurs à turbines à gaz. b) Brûleur selon l'invention avec un dispositif de giration (2) annulaire associé coaxialement à chaque buse (1), comportant entre des profilés répartis à la périphérie, des canaux tangentiels pour une alimentation réglable en air caractérisé en ce que: - les profilés sont constitués par des parties correspondantes (8, 9) de pièces constitutives (10, 11) mobiles l'une par rapport à l'autre, - chaque partie (9) d'un profilé est un corps creux dans lequel est en prise de façon mobile l'autre partie (8) correspondante.

Description

1 y
"Brûleur pour propulseurs à turbines à gaz".
L'invention concerne un Brûleur pour propul-
seurs à turbines à gaz dans lequel, à une buse de car-
burant, est associé coaxialement un dispositif de gi-
ration annulaire, qui comporte entre des profilés ré- partis sur la périphérie, des canaux tangentiels pour
une alimentation réglable en air de combustion.
Dans les brûleurs et les conceptions de chambre de combustion modernes pour des propulseurs à turbines à gaz, on recherche une combustion pauvre en substances nocives Il s'est avéré qu'une réduction
notable des émissions de substances nocives est obte-
nue dans la zone primaire pour une température de com-
bustion relativement basse inférieure à 1900 K grâce à une quantité d'air relativement élevée par rapport au
carburant alimenté.
Des émissions relativement réduites de sub-
stances nuisibles supposent en outre, entre autres,
une préparation uniforme du mélange carburant/air de-
vant être amenée à la zone primaire ainsi qu'un bon taux de combustion complète Ceci notamment selon les brûleurs connus par le document DE-24 42 895, qui fonctionnent avec soutien d'air en tant que "système basse pression" avec une qualité de pulvérisation de carburant élevée et une évaporation de carburant en partie côté paroi et en partie aérodynamique Ce cas
connu ne prévoit toutefois pas de dispositifs de gira-
tion réglables en ce qui concerne le débit d'air, pour maîtriser avec aussi peu de substances nocives que possible différents états de fonctionnement relative-
ment aux débits de carburant et d'air variables néces-
saires à cet effet.
En outre, des concepts de chambre de combus-
tion qui, pour permettre une combustion pauvre en sub-
stances nocives, prévoient une "géométrie de chambre
variable" pour amener l'air de combustion et éventuel-
lement l'air de mélange par l'intermédiaire de trous de bande perforée susceptibles d'être commandés en
section transversale, en ce que des tronçons tubulai-
res de l'enveloppe du tube de flamme de la chambre de combustion sont susceptibles de coulisser les uns par
rapport aux autres en direction axiale ou bien en di-
rection périphérique, sont d'une construction coûteuse
d'une technique complexe ainsi que sujet au dérange-
ment et chers.
Par le document EP-C-0251895, on connaît une chambre de combustion annulaire pour un propulseur à
turbines à gaz dans laquelle, pour une combustion pau-
vre en substances nocives, un dispositif de giration "externe" réglable en ce qui concerne l'alimentation - d'une partie de l'air de combustion, doit être associé
à chaque brûleur Dans ce cas connu, le réglage s'ef-
fectue au moyen d'un diaphragme susceptible de tourner à l'extérieur en direction périphérique sur un corps central et qui comporte à des ouvertures réparties sur
la périphérie, des ailettes qui font saillie en lon-
gueur, seulement en partie, dans des ajours ra-
diaux/tangentiels du corps central de façon que ces
ailettes, dans des positions intermédiaires du dia-
phragme aient respectivement une position angulaire
S 'écartant des ajours Dans les positions intermédiai-
res qui sont valables pour le réglage, il en résulte une conformation du canal divergent en direction de
l'écoulement, étranglant l'écoulement de l'air à l'en-
trée, et qui s'élargit brusquement en aval du bord ar- rière de l'ailette en direction d'une sortie de grande
surface du canal La composante respective périphéri-
que de l'écoulement à la sortie correspondante d'un ajour est alors nettement affaiblie à la façon d'un ii écoulement de diffuseur se décollant,, si bien que l'effet de giration nécessaire est altéré de façon non négligeable Ceci est un inconvénient important pour la formation nécessaire d'une turbulence uniforme sur
l'ensemble des états de fonctionnement et de la com-
bustion uniforme, stable ainsi que pauvre en substan-
ces nocives qui l'accompagnent.
L'invention a pour but de proposer un brû-
leur du type initialement mentionné dans lequel au moins un dispositif de giration permet d'obtenir d'une façon relativement simple sur une grande étendue de réglage, le débit d'air nécessaire pour une combustion uniforme et pauvre en substances nocives en maintenant
un tourbillon giratoire constamment sous la même f or-
me. Ce but est atteint en ce que
les profilés sont constitués par des parties corres-
pondantes de pièces constitutives mobiles l'une par rapport à l'autre, chaque partie d'un profilé est un corps creux dans lequel est en prise de façon mobile l'autre partie correspondante.
Selon d'autres caractéristiques de l' inven-
tion sur une pièce constitutive est dispose l'ensemble des parties réalisées en forme de corps
creux des profilés.
l'une des pièces constitutives est mainte-
nue fixe sur la chambre de combustion, tandis que l'autre pièces constitutive est disposée sur la buse de carburant ou bien sur un support de buse de façon à
pouvoir coulisser axialement.
la pièce constitutive maintenue fixe sur la chambre de combustion, comporte exclusivement les parties des profilés réalisées sous la forme de corps
creux.
les deux pièces constitutives présentent une symétrie de révolution par rapport à l'axe de la buse ou du brûleur et revêt essentiellement la forme
de disques annulaires et/ou de douilles.
les deux pièces constitutives forment avec les parties des profilés des canaux variables carrés
ou rectangulaires avec des sections transversales d'é-
coulement restant constantes sur toute leur longueur.
la buse de carburant est susceptible d'ê-
tre déplacée axialement par rapport aux deux parties constitutives. les profilés ont une section transversale en forme de coin ou de triangle ou bien une section
transversale en forme d'aube.
au dispositif de giration réglable, est associé au moins un autre dispositif de giration fixe
de façon à produire dans la zone primaire des tourbil-
lons de giration tournant dans le même sens ou dans
des sens opposés.
le dispositif de giration règle par dépla-
cement axial le débit d'air en fonction de l'état de
charge du propulseur.
le dispositif de giration règle par dépla-
cement axial le débit d'air en fonction de l'évolution locale de la température et/ou de la pression dans la
chambre de combustion.
Selon l'invention, les parties qui forment les profilés font saillie axialement sur les faces frontales placées l'une en face de l'autre des deux pièces constitutives éventuellement en forme d'anneaux ou bien en forme de disques annulaires De préférence, les parties profilées revêtant la forme de corps creux peuvent être à paroi relativement mince et avoir une
forme cependant s'adaptant de façon précise à la géo-
métrie externe des parties profilées, susceptibles d'être introduites axialement dans le profilé creux,
de l'autre pièce constitutive Dans le cas de l'inven-
tion, il se produit lors du déplacement relatif prati-
quement un prolongement ou un raccourcissement axial
du profilé avec cet avantage essentiel que les évide-
ments situés en face des uns des autres entre les par-
ties profilées, forment des sections transversales susceptibles d'être augmentées ou réduites axialement des canaux de giration, de sorte que dans toutes les positions, on a sur toute la longueur du canal des sections transversales d'écoulement maintenues en principe constantes Le tracé de la paroi frontale de la partie en forme de corps creux faisant légèrement en saillie dans les positions intermédiaires ou dans
la position terminale d'ouverture complète ne consti-
tue pas une "chicane" aérodynamique notable Dans le
cas de l'invention, il est formé des canaux de gira-
tion avec des sections transversales carrées ou rec-
tangulaires respectivement ininterrompues Il existe la possibilité de réaliser les parties profilées et donc les profilés et les canaux de giration courbés
radialement/tangentiellement en direction périphéri-
que. Les défauts aérodynamiques remarqués pour les dispositifs connus, ne se produisent ni à l'entrée
ni à la sortie Malgré le réglage au sens d'une modi-
fication du débit d'air, il y a un profilé de vitesse
uniforme sur la périphérie côté sortie.
Du fait des caractéristiques indiquées, l'é-
coulement giratoire et donc la géométrie du tourbillon giratoire souhaité qui est co-responsable pour une préparation optimale du mélange carburant/air n'est
pas altéré dans les différentes positions intermédiai-
res. Avec le dispositif de giration réglable, la
totalité ou une partie notable de l'air primaire né-
cessaire pour une combustion pauvre en substances no-
cives peut être alimentée Le dispositif de giration
est susceptible d'être réglé pour le débit relative-
ment petit et des quantités d'air relativement gran-
des. Selon une forme de réalisation avantageuse,
l'invention permet la combinaison d'au moins un dispo-
sitif de giration susceptible d'être commandé ou réglé avec un dispositif de giration fixe, qui délivre pour
l'ensemble des états de fonctionnement une alimenta-
tion en air constante, tandis que l'alimentation en carburant varie selon l'état de charge, auquel cas, il
est alors "superposé" aux états de fonctionnement va-
riables une alimentation en air qui en adaptation à
ces différents états de fonctionnement, assure le be-
soin en air correspondant à une combustion pauvre en
substances nocives Ce besoin en air mentionné en der-
nier lieu peut par exemple être réglé en fonction d'u-
ne température et/ou d'une pression croissante dans la
chambre de combustion L'invention inclut la possibi-
lité, dans des états déterminés du propulseur, ainsi
que selon la conception et le spectre de mise en oeu-
vre du propulseur, donc lors de l'allumage et de la mise en route ainsi qu'éventuellement pour une pleine 7 j charge extrême, d'avoir une combustion par exemple stoechiométrique et de façon prépondérante en vol de croisière, d'avoir une combustion riche en air et en
conséquence pauvre en substances nocives.
Les moyens ou bien les dispositifs de gira-
tion concernés peuvent produire des tourbillons gira-
toires ou bien des tourbillons de mélange d'air tour-
nant à peu près dans le même sens ou dans le sens in-
verse par rapport à l'axe du brûleur ou de la buse.
L'invention va être exposée plus en détail à titre d'exemple à l'aide des dessins ci-joints qui montrent:
A la figure 1 une coupe longitudinale média-
ne d'un tronçon de tube de flamme tronqué, avec la moitié supérieure du dispositif de giration sur la buse de carburant dans une première position terminale avec la section transversale totale d'écoulement la
plus petite des canaux de giration (voir également fi-
gure 3).
A la figure 2 une représentation en coupe
selon la figure 1 dans laquelle le dispositif de gira-
tion est toutefois représenté dans une seconde posi-
tion terminale avec la section transversale totale d'écoulement la plus grande des canaux de giration
(voir également figure 4).
A la figure 3 une vue de dessus partielle,
développée dans le plan du dessin et représentée sché-
matiquement du dispositif de giration dans la première
position terminale de la figure 1.
A la figure 4 une vue de dessus partielle, développée dans le plan du dessin et schématiquement représentée du dispositif de giration dans la seconde
position terminale selon la figure 2.
A la figure 5 une section transversale péri-
phérique partielle du dispositif de giration dans la
première position terminale de la figure 3, mais tou-
tefois par rapport à cette figure 3, une représenta-
tion plus réelle des parties profilées essentiellement en forme de coins constituant les corps creux de l'une des pièces constitutives, classée à droite sur la fi-
gure 1 ou sur la figure 3, avec, placées à l'inté-
rieur, les parties profilées de l'autre pièce consti-
tutive placée à gauche sur la figure 1 ou sur la figu-
re 3.
A la figure 6 une coupe longitudinale média-
ne de l'extrémité de tête, tronquée côté tube de flam-
me, d'une chambre de combustion avec un brûleur qui, en association avec une buse de carburant centrale, comporte la combinaison d'un dispositif de giration
réglable avec un autre dispositif de giration fixe.
Selon la figure 1, dans un brûleur d'un pro-
pulseur à turbines à gaz, un dispositif de giration 2 de forme annulaire est associé coaxialement à une buse
de carburant 1 Dans ce cas, une partie de l'air pré-
levé à l'extrémité du compresseur s'écoule selon la
flèche D en tant qu'air primaire tout d'abord en di-
rection axiale dans un espace annulaire 3 formé en
amont de l'extrémité de tête de la chambre de combus-
tion Par l'intermédiaire de l'espace annulaire 3, l'air primaire D ainsi alimenté, est amené à partir du
haut et de l'extérieur en direction radiale au dispo-
sitif de giration 2 en passant au-dessus de la pièce constitutive 10 fermée frontalement et après déviation selon la direction de la flèche D' L'espace annulaire 3 est ménagé entre le capot de fermeture 4 ainsi que, vu de la gauche vers la droite, un tronçon de la buse
de carburant 1, le dispositif de giration 2 et la pa-
roi arrière 5 du tube de flamme 6 de la chambre de combustion. Comme on peut le reconnaître notamment a
9 Y
partir de la position terminale complètement ouverte
selon la figure 4, les profilés 7 uniformément répar-
tis sur la périphérie, du dispositif de giration 2 sont formés de parties correspondantes 8, 9 qui font respectivement en saillie axialement des surfaces frontales placées en face l'une de l'autre de deux pièces constitutives en forme de disques annulaires , 11 Dans ce cas, une partie 9 d'un profilé 7 revêt la forme d'un corps creux (voir également figure 5), dans lequel l'autre partie 8 peut être introduite plus
ou moins loin en direction axiale Les parties 8 vien-
nent ainsi en prise en se déplaçant axialement dans les autres parties 9 Lors du déplacement axial d'au
moins une partie constitutive 10, des canaux de gira-
tion K (fig 3) ou K' (fig 4) radiaux/tangentiels respectivement variables, peuvent être ainsi réglés entre les profilés 7 avec leurs sections transversales d'écoulement, dans ce cas rectangulaires, restant constantes sur toute la longueur de ces canaux Dans la position terminale selon la figure 3, les parties
8, 9 des profilés 7, sont complètement emboîtées axia-
lement les unes dans les autres, de sorte que les ca-
naux de giration respectifs K forment la section
transversale totale d'écoulement la plus petite possi-
ble du dispositif de giration, contrairement à la po-
sition terminale selon la figure 4, dans laquelle les canaux de giration K' correspondent à la section
transversale d'écoulement total la plus grande possi-
ble. Contrairement à l'exemple de réalisation,
notamment selon les figures 3 et 4, un agencement se-
rait possible dans le cadre de l'invention, agencement
dans lequel sur chaque côté frontal d'une pièce cons-
titutive 10 ou bien 11, des corps creux et des profi-
lés pleins se succéderaient de façon continue en di-
rection périphérique.
Selon les figures 1 et 2, on considère en outre que la partie constitutive 11 est solidaire de
la chambre de combustion, dans ce cas de la paroi ar-
rière 5 du tube de flamme 6 La partie constitutive 11
est alors centrée et fermement ancrée sur la paroi ar-
rière 5 par un évidement 13 se terminant par un bord 12 en saillie se situant radialement à l'intérieur Le bord en saillie 12 forme en direction de l'écoulement,
un aménagement de canal convergent/divergent.
Comme représenté en outre sur les figures 1 et 2, l'autre partie constitutive 10 est susceptible
d'être déplacée ou bien réglée axialement par l'inter-
médiaire d'une partie en forme de douille placée ra-
dialement à l'intérieur et susceptible de coulisser en
direction axiale sur la buse de carburant 1 Cette au-
tre partie constitutive 10 pourrait également être ré-
glable axialement sur un support de buse ou un porte-
vent cylindrique.
Selon une autre forme de réalisation, la buse de carburant 1 ou bien son enveloppe de carter peut être prévue réglable en direction axiale (flèches F,F'), pour obtenir sur toute l'étendue de réglage du dispositif de giration 2, un positionnement optimal du
cône d'éjection Kg du carburant, accordé à la direc-
tion d'éjection correspondante de l'air primaire D" en
giration (figure 2), de sorte que même dans les posi-
tions terminales extrêmement différentes du dispositif de giration 2 selon les figures 3 et 4, un tourbillon de giration W (figure 1) enrichi de façon optimale en
carburant est réparti de façon homogène sur la péri-
phérie peut être obtenu dans la zone primaire.
De la figure 5 ressort particulièrement net-
tement la formation et la disposition des parties pro-
filées 8 en pratique triangulaires à l'intérieur des là J parties profilées 9 qui leur sont géométriquement
adaptées sous la forme de corps creux à paroi mince.
En d'autres termes: les parties profilées 8, 9 pré-
sentent des sections transversales allant en se rétré-
cissant en forme de coins depuis le diamètre externe vers le diamètre interne (côté sortie) du dispositif de giration 2 en incluant entre elles les canaux de giration K ou bien K' répartis sous la même forme et uniformément sur la périphérie avec dans ce cas un
mode de construction rectiligne tangentiel.
Dans le cadre de l'invention, les canaux de giration et/ou les parties profilées peuvent également
être courbés et/ou être en forme d'aube.
La figure 6 montre une autre variante de l'invention avec le brûleur formé à l'extrémité de tête de la chambre de combustion, dans la combinaison
d'un dispositif de giration 2 réglable au sens des fi-
gures 1 à 5 avec un dispositif de giration fixe 14 disposé à la suite, et qui est également alimenté sous
écoulement radial (flèche D"') à partir de l'air pri-
maire D arrivant en direction axiale.
Selon les contours représentés en traits pleins, le dispositif de giration réglable 2 occupe la position terminale au sens des figures 1 et 3 avec respectivement la section transversale d'écoulement total la plus petite des canaux K, ceci contrairement à la position terminale représentée en tirets avec la
section transversale totale d'écoulement la plus gran-
de et avec les canaux K' alors ouverts au maximum au
sens des figures 2 et 4.
Selon la figure 6, le dispositif de giration réglable 2 comporte la pièce constitutive 10 en forme de disque annulaire susceptible de coulisser ou bien d'être réglée axialement sur la buse de carburant 1 avec le fût interne en forme de douille et les parties
12 '
8 (figures 2 et 4), qui sont susceptibles d'être in-
troduites axialement dans les parties 9 (figures 4, ), revêtant la forme de corps creux, de l'autre pièce constitutive 11 Cette autre pièce constitutive fixe 11 forme sur la figure 6 une paroi de protection, qui sépare les canaux de giration K, K" les uns des autres et qui s'étend en aval radialement et axialement en
forme de douille (H) ainsi que coaxialement par rap-
port à l'axe A de la buse ou du brûleur Par l'inter-
médiaire de profilés fixes correspondants, qui délimi-
tent les canaux de giration K" du dispositif de gira-
tion fixe 14, la pièce constitutive fixe 11 du dispo-
sitif de giration réglable 2 est maintenue centrale-
ment et fermement par l'intermédiaire d'une pièce de déviation 15 sur la paroi arrière 5 du tube de flamme ou bien sur le carter de la chambre de combustion La
* pièce de déviation 15 comporte un contour interne di-
vergent/convergent radialement, et en même temps éga-
lement symétrique de révolution par rapport à l'axe de A de la buse ou du brûleur Radialement à l'extérieur, la pièce de déviation 15 se poursuit sous la forme d'une paroi de protection 16 à une certaine distance
axiale de la paroi arrière 5.
Par l'intermédiaire des deux dispositifs de giration 2, 14 (figure 6) on peut obtenir dans la zone primaire des tourbillons de giration Wl, W 2 tournant respectivement dans le même sens de rotation ou dans des sens opposés, enrichis ou bien intimement mélangés
avec le carburant B sortant de la buse 1.
Dans la position terminale représentée en
tirets et complètement ouverte du dispositif de gira-
tion 2, on peut obtenir dans la zone primaire en com-
binaison avec le dispositif de giration fixe 14, une combustion "froide" extrêmement riche en air et pauvre
en substances nocives.
Le déplacement axial de l'une des deux piè-
ces constitutives, par exemple 10, du dispositif de
giration réglable 2 peut s'effectuer par l'intermé-
diaire de dispositifs de réglage actionnés hydrauli-
quement, pneumatiquement ou électriquement Notamment, dans le cas d'une chambre de combustion annulaire avec des brûleurs répartis uniformément sur la périphérie à l'extrémité de tête, il existe une possibilité pour
l'actionnement, en ce qu'un mouvement de réglage rota-
toire d'un anneau commun est transformé par l'intermé-
diaire de leviers ainsi que de trous oblongs de guida-
ge, ces derniers respectivement inclinés par rapport à
l'axe du brûleur, en un mouvement de réglage axial.
Le dispositif de giration 2 concerné peut pour un déplacement axial approprié de l'une au moins des pièces constitutives, par exemple 10, régler ou bien commander le débit d'air en fonction de l'état de
charge du propulseur, à partir de différents paramè-
tres ou variables du propulseur, ou bien en fonction des évolutions mesurées localement de la pression et
de la température dans la chambre de combustion.
Dans la mesure o elles ne sont pas revendi-
quées expressément, les caractéristiques précédemment mentionnées et/ou représentées sur les dessins font
également partie de la présente invention.

Claims (10)

R E V E N D I C A T I O N S
1) Brûleur pour propulseurs à turbines à gaz dans lequel, à une buse de carburant ( 1), est associé coaxialement un dispositif de giration ( 2) annulaire, qui comporte entre des profilés ( 7) répartis sur la
périphérie des canaux tangentiels (K,K') pour une ali-
mentation réglable en air de combustion, brûleur caractérisé en ce que: les profilés ( 7) sont constitués par des parties correspondantes ( 8,9) de pièces constitutives ( 10,11) mobiles l'une par rapport à l'autre, chaque partie ( 9) d'un profilé ( 7) est un corps
creux dans lequel est en prise de façon mobile l'au-
tre partie ( 8) correspondante.
2) Brûleur selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que sur une pièce constitutive ( 11) est disposé l'ensemble des parties ( 9) réalisées en forme
de corps creux des profilés ( 7).
3) Brûleur selon la revendication 1 ou la
revendication 2, caractérisé en ce que l'une des piè-
ces constitutives ( 11) est maintenue fixe sur la cham-
bre de combustion, tandis que l'autre pièces constitu-
tive ( 10) est disposée sur la buse de carburant ( 11)
ou bien sur un support de buse de façon à pouvoir cou-
lisser axialement.
4) Brûleur selon une ou plusieurs des reven-
dications 1 à 3, caractérisé en ce que la pièce cons-
titutive ( 11) maintenue fixe sur la chambre de combus-
tion, comporte exclusivement les parties ( 9) des pro-
filés ( 7) réalisées sous la forme de corps creux.
) Brûleur selon une des revendications 1 à
4, caractérisé en ce que les deux pièces constitutives
( 10,11) présentent une symétrie de révolution par rap-
port à l'axe (A) de la buse ou du brûleur et revêt es-
sentiellement la forme de disques annulaires et/ou de douilles.
6) Brûleur selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que les deux pièces constitutives ( 10,11) forment avec les parties ( 8,9) des profilés ( 7) des canaux variables (K,K') carrés ou rectangulaires avec
des sections transversales d'écoulement restant cons-
tantes sur toute leur longueur.
7) Brûleur selon les revendications précé-
dentes prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que la buse de carburant ( 1) est susceptible d'être
déplacée axialement par rapport aux deux parties cons-
titutives ( 10,11).
8) Brûleur selon les revendications précé-
dentes prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que les profilés ( 7) ont une section transversale en forme de coin ou de triangle ou bien une section
transversale en forme d'aube.
9) Brûleur selon les revendications précé-
dentes prises dans leur ensemble, caractérisé en ce
que, au dispositif de giration réglable ( 2), est asso-
cié au moins un autre dispositif de giration fixe ( 14)
de façon à produire dans la zone primaire des tourbil-
lons de giration (Wl,W 2) tournant dans le même sens ou
dans des sens opposés.
10) Brûleur selon les revendications précé-
dentes prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que le dispositif de giration règle par déplacement axial le débit d'air en fonction de l'état de charge
du propulseur.
11) Brûleur selon les revendications précé-
dentes prises dans leur ensemble, caractérisé en ce que le dispositif de giration règle par déplacement axial le débit d'air en fonction de l'évolution locale de la température et/ou de la pression dans la chambre
de combustion.
FR9310305A 1992-08-29 1993-08-27 Bruleur pour propulseurs a turbines a gaz. Expired - Fee Related FR2695191B1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4228816A DE4228816C2 (de) 1992-08-29 1992-08-29 Brenner für Gasturbinentriebwerke

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2695191A1 true FR2695191A1 (fr) 1994-03-04
FR2695191B1 FR2695191B1 (fr) 1996-03-22

Family

ID=6466742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9310305A Expired - Fee Related FR2695191B1 (fr) 1992-08-29 1993-08-27 Bruleur pour propulseurs a turbines a gaz.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5373693A (fr)
DE (1) DE4228816C2 (fr)
FR (1) FR2695191B1 (fr)
GB (1) GB2270974B (fr)

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4110507C2 (de) * 1991-03-30 1994-04-07 Mtu Muenchen Gmbh Brenner für Gasturbinentriebwerke mit mindestens einer für die Zufuhr von Verbrennungsluft lastabhängig regulierbaren Dralleinrichtung
DE69431969T2 (de) * 1993-07-30 2003-10-30 United Technologies Corp Wirbelmischvorrichtung für eine Brennkammer
EP0678708B1 (fr) * 1994-04-20 1998-12-02 ROLLS-ROYCE plc Injecteur de carburant pour turbines à gaz
DE4444961A1 (de) * 1994-12-16 1996-06-20 Mtu Muenchen Gmbh Einrichtung zur Kühlung insbesondere der Rückwand des Flammrohrs einer Brennkammer für Gasturbinentriebwerke
GB2297151B (en) * 1995-01-13 1998-04-22 Europ Gas Turbines Ltd Fuel injector arrangement for gas-or liquid-fuelled turbine
GB2299399A (en) * 1995-03-25 1996-10-02 Rolls Royce Plc Variable geometry air-fuel injector
US6199367B1 (en) * 1996-04-26 2001-03-13 General Electric Company Air modulated carburetor with axially moveable fuel injector tip and swirler assembly responsive to fuel pressure
FR2748553B1 (fr) * 1996-05-09 1998-06-19 Snecma Systeme d'injection a geometrie variable adoptant un debit d'air en fonction du regime moteur
DE19627760C2 (de) * 1996-07-10 2001-05-03 Mtu Aero Engines Gmbh Brenner mit Zerstäuberdüse
FR2752917B1 (fr) * 1996-09-05 1998-10-02 Snecma Systeme d'injection a degre d'homogeneisation avancee
DE19803879C1 (de) * 1998-01-31 1999-08-26 Mtu Muenchen Gmbh Zweistoffbrenner
GB2334087A (en) * 1998-02-03 1999-08-11 Combustion Technology Internat Combustor restrictor
US6119459A (en) * 1998-08-18 2000-09-19 Alliedsignal Inc. Elliptical axial combustor swirler
US6272842B1 (en) 1999-02-16 2001-08-14 General Electric Company Combustor tuning
US6547163B1 (en) 1999-10-01 2003-04-15 Parker-Hannifin Corporation Hybrid atomizing fuel nozzle
US6415610B1 (en) 2000-08-18 2002-07-09 Siemens Westinghouse Power Corporation Apparatus and method for replacement of combustor basket swirlers
US6688534B2 (en) * 2001-03-07 2004-02-10 Delavan Inc Air assist fuel nozzle
US6655145B2 (en) 2001-12-20 2003-12-02 Solar Turbings Inc Fuel nozzle for a gas turbine engine
EP1499800B1 (fr) * 2002-04-26 2011-06-29 Rolls-Royce Corporation Module de premelange de combustible pour chambre de combustion de turbine a gaz
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
US7117678B2 (en) * 2004-04-02 2006-10-10 Pratt & Whitney Canada Corp. Fuel injector head
US7065972B2 (en) * 2004-05-21 2006-06-27 Honeywell International, Inc. Fuel-air mixing apparatus for reducing gas turbine combustor exhaust emissions
US7628019B2 (en) * 2005-03-21 2009-12-08 United Technologies Corporation Fuel injector bearing plate assembly and swirler assembly
DE102005022772A1 (de) * 2005-05-12 2007-01-11 Universität Karlsruhe Brenner mit Teilvormischung und -vorverdampfung des flüssigen Brennstoffs
US20070074518A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Solar Turbines Incorporated Turbine engine having acoustically tuned fuel nozzle
US7703288B2 (en) * 2005-09-30 2010-04-27 Solar Turbines Inc. Fuel nozzle having swirler-integrated radial fuel jet
GB2432655A (en) * 2005-11-26 2007-05-30 Siemens Ag Combustion apparatus
US20080280238A1 (en) * 2007-05-07 2008-11-13 Caterpillar Inc. Low swirl injector and method for low-nox combustor
DE102007025051B4 (de) * 2007-05-29 2011-06-01 Hitachi Power Europe Gmbh Hüttengasbrenner
DE102007043626A1 (de) 2007-09-13 2009-03-19 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Gasturbinenmagerbrenner mit Kraftstoffdüse mit kontrollierter Kraftstoffinhomogenität
EP2312215A1 (fr) * 2008-10-01 2011-04-20 Siemens Aktiengesellschaft Brûleur et procédé de fonctionnement d'un brûleur
US8215116B2 (en) * 2008-10-02 2012-07-10 General Electric Company System and method for air-fuel mixing in gas turbines
US20100175380A1 (en) * 2009-01-13 2010-07-15 General Electric Company Traversing fuel nozzles in cap-less combustor assembly
US8689563B2 (en) * 2009-07-13 2014-04-08 United Technologies Corporation Fuel nozzle guide plate mistake proofing
RU2442932C1 (ru) * 2010-06-01 2012-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Новые технологии" Малоэмиссионная горелка
US8365534B2 (en) 2011-03-15 2013-02-05 General Electric Company Gas turbine combustor having a fuel nozzle for flame anchoring
RU2011115528A (ru) 2011-04-21 2012-10-27 Дженерал Электрик Компани (US) Топливная форсунка, камера сгорания и способ работы камеры сгорания
US9134023B2 (en) * 2012-01-06 2015-09-15 General Electric Company Combustor and method for distributing fuel in the combustor
CN105899878B (zh) * 2013-06-18 2018-11-13 伍德沃德有限公司 燃气涡轮燃烧室组件及发动机及相关联的操作方法
US9482433B2 (en) 2013-11-11 2016-11-01 Woodward, Inc. Multi-swirler fuel/air mixer with centralized fuel injection
US9587833B2 (en) 2014-01-29 2017-03-07 Woodward, Inc. Combustor with staged, axially offset combustion
EP3062019B1 (fr) * 2015-02-27 2018-11-21 Ansaldo Energia Switzerland AG Procédé et dispositif de stabilisation de flamme dans un brûleur d'un moteur à combustion stationnaire
RU173463U1 (ru) * 2017-02-14 2017-08-29 Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя
CN108731029B (zh) * 2017-04-25 2021-10-29 帕克-汉尼芬公司 喷气燃料喷嘴
DE102017120370B4 (de) * 2017-09-05 2019-06-06 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Brennerkopf, Brennersystem und Verfahren zum Betreiben des Brennersystems
US10890329B2 (en) 2018-03-01 2021-01-12 General Electric Company Fuel injector assembly for gas turbine engine
US10935245B2 (en) 2018-11-20 2021-03-02 General Electric Company Annular concentric fuel nozzle assembly with annular depression and radial inlet ports
US11073114B2 (en) 2018-12-12 2021-07-27 General Electric Company Fuel injector assembly for a heat engine
US11286884B2 (en) 2018-12-12 2022-03-29 General Electric Company Combustion section and fuel injector assembly for a heat engine
US11156360B2 (en) 2019-02-18 2021-10-26 General Electric Company Fuel nozzle assembly
US11378275B2 (en) * 2019-12-06 2022-07-05 Raytheon Technologies Corporation High shear swirler with recessed fuel filmer for a gas turbine engine
CN114321978B (zh) * 2021-11-29 2022-10-21 南京航空航天大学 一种扩压器出口流量分配智能调节系统及调节方法
US20230220993A1 (en) * 2022-01-12 2023-07-13 General Electric Company Fuel nozzle and swirler

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB965152A (en) * 1962-07-24 1964-07-29 Prvni Brnenska Strojirna Zd Y Improvements in or relating to primary air control devices for gas-turbine engine combustion chambers
DE2407484A1 (de) * 1974-02-16 1975-08-21 Daimler Benz Ag Flammrohr fuer gasturbinentriebwerke
EP0182687A1 (fr) * 1984-10-30 1986-05-28 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation, "S.N.E.C.M.A." Système d'injection à géométrie variable
WO1992017736A1 (fr) * 1991-03-30 1992-10-15 MTU MOTOREN- UND TURBINEN-UNION MüNCHEN GMBH Propulseurs pour turbines a gaz

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2655787A (en) * 1949-11-21 1953-10-20 United Aircraft Corp Gas turbine combustion chamber with variable area primary air inlet
GB826961A (en) * 1956-03-09 1960-01-27 Lucas Industries Ltd Liquid fuel combustion apparatus
US3064424A (en) * 1959-09-30 1962-11-20 Gen Motors Corp Flame tube
US3946552A (en) * 1973-09-10 1976-03-30 General Electric Company Fuel injection apparatus
US3930369A (en) * 1974-02-04 1976-01-06 General Motors Corporation Lean prechamber outflow combustor with two sets of primary air entrances
US3899881A (en) * 1974-02-04 1975-08-19 Gen Motors Corp Combustion apparatus with secondary air to vaporization chamber and concurrent variance of secondary air and dilution air in a reverse sense
US3930368A (en) * 1974-12-12 1976-01-06 General Motors Corporation Combustion liner air valve
US4263780A (en) * 1979-09-28 1981-04-28 General Motors Corporation Lean prechamber outflow combustor with sets of primary air entrances
GB2085146B (en) * 1980-10-01 1985-06-12 Gen Electric Flow modifying device
DE3048461A1 (de) * 1980-12-22 1982-07-22 Central'nyj naučno-issledovatel'skij dizel'nyj institut CNIDI, Leningrad Einrichtung zur regelung des primaerluftverbrauchs fuer brennkammern
FR2596102B1 (fr) * 1986-03-20 1988-05-27 Snecma Dispositif d'injection a vrille axialo-centripete
FR2601115B1 (fr) * 1986-07-03 1988-09-02 Snecma Chambre de combustion annulaire comportant un moyen de commande unique des diaphragmes d'injecteurs
DE3642122C1 (de) * 1986-12-10 1988-06-09 Mtu Muenchen Gmbh Brennstoffeinspritzvorrichtung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB965152A (en) * 1962-07-24 1964-07-29 Prvni Brnenska Strojirna Zd Y Improvements in or relating to primary air control devices for gas-turbine engine combustion chambers
DE2407484A1 (de) * 1974-02-16 1975-08-21 Daimler Benz Ag Flammrohr fuer gasturbinentriebwerke
EP0182687A1 (fr) * 1984-10-30 1986-05-28 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation, "S.N.E.C.M.A." Système d'injection à géométrie variable
WO1992017736A1 (fr) * 1991-03-30 1992-10-15 MTU MOTOREN- UND TURBINEN-UNION MüNCHEN GMBH Propulseurs pour turbines a gaz

Also Published As

Publication number Publication date
DE4228816A1 (de) 1994-03-03
US5373693A (en) 1994-12-20
DE4228816C2 (de) 1998-08-06
GB2270974A (en) 1994-03-30
FR2695191B1 (fr) 1996-03-22
GB9317914D0 (en) 1993-10-13
GB2270974B (en) 1995-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2695191A1 (fr) Brûleur pour propulseurs à turbines à gaz.
EP0239462B1 (fr) Dispositif d'injection à vrille axialo centripète
EP0506516B1 (fr) Chambre de combustion de turbomachine comportant un réglage du débit de comburant
EP2034245B1 (fr) Chambre de combustion de turbomachine à circulation hélicoïdale de l'air
CA2634615C (fr) Chambre de combustion de turbomachine a circulation helicoidale de l'air
EP0323299A1 (fr) Appareil destiné à assurer la combustion étagée d'un mélange combustible-comburant diminuant la production d'oxydes d'azote
FR2585770A1 (fr) Dispositif d'injection a bol elargi pour chambre de combustion de turbomachine
FR2586453A1 (fr) Carburateur pour moteur a turbine a gaz
EP0334736A1 (fr) Brûleurs à gaz
FR2736708A1 (fr) Chambre de combustion annulaire pour moteur de turbine a gaz
FR2728330A1 (fr) Systeme de refroidissement en particulier de la paroi arriere du tube de flammes d'une chambre de combustion pour propulseur a turbine a gaz
CA2592200A1 (fr) Melangeur a lobes courbes pour tuyere a flux confluents de turbomachine
CA2592272A1 (fr) Melangeur a mouvement giratoire pour tuyere a flux confluents de turbomachine
FR2695192A1 (fr) Brûleur pour propulseurs à turbines à gaz.
CA2619561C (fr) Melangeur de flux a section variable pour turboreacteur a double flux d'avion supersonique
EP1808593A1 (fr) Mélangeur de flux à section variable pour turboréacteur double flux d'avion supersonique
FR2967238A1 (fr) Systeme de direction de l'ecoulement d'air dans un ensemble d'injecteurs de carburant
FR2491139A1 (fr) Dispositif de modification de l'ecoulement et injecteur obtenu
FR3022985B1 (fr) Systeme d'injection pour chambre de combustion de turbomachine configure pour une injection directe de deux nappes de carburant coaxiales
FR2513697A1 (fr) Moteur de propulsion, notamment pour avion supersonique
EP2880367B1 (fr) Chambre de combustion cvc pour turbomachine d'aeronef comprenant une valve d'admission / d'echappement a tournant spherique
EP0224397B1 (fr) Dispositif d'injection à bol sectorisé
FR2519412A1 (fr) Chambre de combustion de turbine a gaz
EP2297445A1 (fr) Turbomoteur à double flux pour aéronef à émission de bruit réduite
EP3642538B1 (fr) Système de combustion à volume constant comprenant un élément d'obturation tournant à lumières segmentées

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse

Effective date: 20080430