JP2002174427A - ガスタービン燃焼器およびガスタービン並びにジェットエンジン - Google Patents

ガスタービン燃焼器およびガスタービン並びにジェットエンジン

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JP2002174427A JP2000371312A JP2000371312A JP2002174427A JP 2002174427 A JP2002174427 A JP 2002174427A JP 2000371312 A JP2000371312 A JP 2000371312A JP 2000371312 A JP2000371312 A JP 2000371312A JP 2002174427 A JP2002174427 A JP 2002174427A
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Masaki Ono
正樹 小野
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    • F23M20/00Details of combustion chambers, not otherwise provided for, e.g. means for storing heat from flames
    • F23M20/005Noise absorbing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D2210/00Noise abatement
    • 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
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスタービン燃焼器において低NOx化を維
持しながら燃焼振動の低減を図る。 【解決手段】 内部に燃焼領域11を有する筒体9を備
える。筒体9に、空洞15を有する共鳴器が外周に環装
されるとともに、空洞15に開口する吸音孔14が形成
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、燃焼振動を低減す
ることができるガスタービン燃焼器、およびこの燃焼器
を備えるガスタービン並びにジェットエンジンに関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】作動流体となる気体を圧縮機で圧縮して
これを加熱し、生じた高温高圧ガスをタービン中で膨張
させることによって外部へ軸出力を取り出すガスタービ
ン、及び出力を高速ジェットの運動エネルギの形で取り
出し直接航空機の推進用に利用するジェットエンジンに
おいては、近年の環境問題から窒素酸化物(NOx)な
どのエミッション低減が求められている。このようなガ
スタービン及びジェットエンジンは、圧縮機、燃焼器及
びタービンを主な構成要素としており、圧縮機とタービ
ンとは互いに主軸で直結されている。圧縮機の吐出口に
は燃焼器が接続されており、圧縮機から吐出された作動
流体は、燃焼器によって所定のタービン入口温度まで加
熱される。タービンに供給された高温高圧の作動流体
は、ケーシング内において静翼及び主軸側に取り付けら
れた動翼の間を通過して膨張し、これにより主軸が回転
して出力が得られる。ガスタービンの場合、圧縮機の消
費動力を引いた軸出力が得られるので、主軸の他端に発
電機などを接続することで駆動源として利用することが
できる。
【0003】ところで、上述したガスタービン及びジェ
ットエンジンにおいては、NOx等のエミッションを低
減するため、燃焼器に関する種々の研究及び開発が進め
られている。予混合方式の燃焼器においては、燃料ガス
と空気との混合比を均一にすることがNOx低減に有効
であることが知られている。すなわち、混合比が不均一
になると、高濃度領域の火炎に局部的な高温部が生じる
ため、この高温部で多量のNOxを発生して燃焼器全体
としての総排出量が増すことになる。このような混合比
の不均一を解決する従来技術としては、たとえば特開平
11−141878号公報に記載されたものがある。こ
の従来技術には、燃焼器の空気流入側に多数の小孔を設
けた整流板を設け、同整流板により燃焼器内へ流入する
空気流を整流することで混合比を均一化したガスタービ
ン燃焼器が記載されている。
【0004】以下、従来技術として、このガスタービン
燃焼器を図8及び図9に基づいて簡単に説明する。ここ
で、図中の符号1は燃焼器、2は内筒、3は予混合ノズ
ル、4はパイロットバーナ、5はメインバーナ、6はト
ップハットをそれぞれ示しており、内筒2とトップハッ
ト6との間には、圧縮機より供給される空気流の空気通
路7が形成されている。圧縮機より供給された空気流
は、図中に矢印で示すように、ほぼ180度に近い反転
をして空気通路7の入口へ流れ込み、さらに出口側でも
180度の反転をして燃焼器1へ流入する。このような
空気通路7の出口近傍には、その全断面を閉じるように
して、多数の小孔8aを設けた整流板8が設置されてい
る。従って、整流板8を通過した空気流は、その流れ方
向断面において均一な流れとなり、予混合ノズル3を構
成するパイロットバーナ4の先端及び各メインバーナ5
の先端へ供給されるので、燃料ガス濃度が均一な予混合
気を形成して燃焼器の低NOx化を達成することができ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のガスタービン燃焼器およびガスタービン
並びにジェットエンジンには、以下のような問題が存在
する。均一濃度の予混合気を燃焼させると、NOxを低
減するという面では有利になる反面、火炎が薄く狭い範
囲で短時間に燃焼するため、単位空間当たりの発熱量が
多くなって燃焼振動を生じやすいという問題が発生す
る。このような燃焼振動は圧力波として伝播し、場合に
よっては、燃焼器及びガスタービン等のケーシングから
なる音響系と共振することになり、燃焼振動としての内
圧変動が大きくなるおそれがあるため、このような条件
下ではガスタービンやジェットエンジン等の正常な運転
は困難である。また、この他にも、圧縮機を出た空気流
の乱れが大きく、この乱れがあまり減衰しないため、燃
焼時の乱れが強すぎ、燃焼が不安定になる傾向がある。
このような燃焼の不安定によっても、燃焼器内に内圧変
動の圧力波が発生するので、この圧力波が伝播し、場合
によっては、燃焼器及びガスタービン等のケーシングか
らなる音響系と共振することになる。従って、燃焼振動
としての内圧変動が大きくなるおそれがあり、このよう
な条件下ではガスタービンやジェットエンジン等の正常
な運転は困難である。
【0006】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、ガスタービン燃焼器において低NOx化を
維持しながら燃焼振動の低減を図り、ガスタービンやジ
ェットエンジンにおいて安定した運転を可能にすること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、以下の構成を採用している。請求項1記
載のガスタービン燃焼器は、内部に燃焼領域を有する筒
体を備え、前記筒体には、空洞を有する共鳴器が外周に
環装されるとともに、前記空洞に開口する吸音孔が形成
されることを特徴とするものである。
【0008】従って、本発明のガスタービン燃焼器で
は、燃焼振動で振動する空気が吸音孔および空洞の空気
と共鳴する。そのため、燃焼振動が減衰してその振幅が
小さくなることで、燃焼振動による圧力変動を抑制する
ことができる。
【0009】請求項2記載のガスタービン燃焼器は、請
求項1記載のガスタービン燃焼器において、前記共鳴器
および前記吸音孔は、前記筒体の共鳴周波数に対応する
振動特性を有することを特徴とするものである。
【0010】従って、本発明のガスタービン燃焼器で
は、筒体に発生する燃焼振動を効果的に抑制することが
できる。
【0011】請求項3記載のガスタービン燃焼器は、請
求項1または2記載のガスタービン燃焼器において、前
記共鳴器および前記吸音孔は、前記燃焼領域近傍に配置
されていることを特徴とするものである。
【0012】従って、本発明のガスタービン燃焼器で
は、燃焼振動がより大きい燃焼領域近傍で振動を抑制す
ることで、より効果的に圧力変動を抑制することができ
る。
【0013】請求項4記載のガスタービン燃焼器は、請
求項1から3のいずれかに記載のガスタービン燃焼器に
おいて、前記筒体には、流体流通溝が互いに間隔をあけ
て複数設けられ、前記吸音孔は、前記流体流通溝の間に
形成されることを特徴とするものである。
【0014】従って、本発明のガスタービン燃焼器で
は、流体の流通により筒体を冷却している場合でも、燃
焼振動を抑制することができる。
【0015】請求項5記載のガスタービン燃焼器は、請
求項1から4のいずれかに記載のガスタービン燃焼器に
おいて、前記共鳴器の空洞に抵抗体が装填されることを
特徴とするものである。また、請求項6記載のガスター
ビン燃焼器は、請求項1から5のいずれかに記載のガス
タービン燃焼器において、前記吸音孔が形成された前記
筒体の外周に抵抗体が環装されることを特徴とするもの
である。
【0016】従って、本発明のガスタービン燃焼器で
は、抵抗体を考慮した共鳴器の音響設計を行い、最適な
抵抗体を選定することにより、吸音孔での摩擦ロスに加
え、抵抗体での摩擦ロスを生ずることができ、さらに大
きな燃焼振動低減効果を得ることができる。
【0017】請求項7記載のガスタービンは、空気を圧
縮して空気流として供給する圧縮機と、請求項1から6
のいずれかに記載のガスタービン燃焼器と、前記ガスタ
ービン燃焼器から供給される高温高圧ガスを膨張させて
回転することで軸出力を出力するタービンと、を有する
を特徴とするものである。
【0018】従って、本発明のガスタービンでは、上記
の燃焼器を採用することで、燃焼振動の低減が図られ
る。そのため、燃焼器やガスタービンのケーシングから
なる音響系の共振が防止される。
【0019】請求項8記載のジェットエンジンは、空気
を圧縮して空気流として供給する圧縮機と、請求項1か
ら6のいずれかに記載のガスタービン燃焼器と、前記ガ
スタービン燃焼器から高温高圧ガスを供給されるタービ
ンと、を有することを特徴とするものである。
【0020】従って、本発明のジェットエンジンでは、
上記の燃焼器を採用することで、燃焼振動の低減が図ら
れる。そのため、燃焼器やエンジンのケーシングからな
る音響系の共振が防止される。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明のガスタービン燃焼
器およびガスタービン並びにジェットエンジンの第1の
実施の形態について説明する。このガスタービン及びジ
ェットエンジンは、従来技術で説明したように、いずれ
も圧縮機、燃焼器及びタービンを主な構成要素とするも
のである。一方のガスタービンは、高温高圧のガスをタ
ービン中で膨張させて主軸を回転させ、生じた軸出力を
発電機等の駆動力として利用するものである。また、ジ
ェットエンジンは、高温高圧のガスをタービン中で膨張
させて主軸を回転させ、タービン出口から噴射される高
速ジェット(排気)の運動エネルギを航空機の推進力と
して利用するものである。
【0022】上記の構成要素のうち、圧縮機は、作動流
体となる気体、すなわち空気を導入して圧縮し、空気流
として燃焼器に供給するものである。この圧縮機には、
主軸によりタービンと互いに直結された軸流圧縮機が用
いられ、吸込口から吸い込んだ空気(大気)を圧縮して
吐出口に接続された燃焼器に供給する。この空気流は燃
焼器において燃料ガスを燃焼させ、生成された高温高圧
のガスがタービンに供給される。
【0023】ここで、ガスタービン燃焼器を図1及び図
2に示す。れらの図において、従来例として示した図8
及び図9と同一の構成要素には同一符号を付し、その説
明を簡略化する。図1において、符号2は内筒、9は尾
筒(筒体)である。
【0024】内筒2の内部にはバーナ10が配設されて
おり、バーナ10の下流側には圧縮された空気流と燃料
とが混合された燃料ガスが燃焼する燃焼領域11が尾筒
9内に位置して形成される。尾筒9は、燃焼領域で発生
した燃焼ガスをタービン(図示せず)に導入するもので
あって、その下流端は、タービン(図示せず)へ向けて
湾曲するとともに、下流側へ向かうに従って漸次縮径す
る断面形状を有している。また、尾筒9には、空気を導
入して燃焼ガス濃度を調整するためのバイパス流路12
が接続されている。
【0025】一方、尾筒9の筒壁には、冷却用の蒸気
(流体)を流通させるための冷却溝(流体流通溝)13
が軸線方向(ガス流通方向)に沿って形成されている。
図2(b)に示すように、この冷却溝13は略半円形状
を呈しており、図2(a)に示されるように、周方向に
互いに間隔をあけて複数形成されている。そして、この
冷却溝13には、図示しないボイラーから蒸気が供給・
流通されて尾筒9を冷却する構成になっている。
【0026】また、この尾筒9の筒壁には、燃焼領域1
1の近傍、すなわち火炎の近傍に位置して複数の吸音孔
14が形成されている。これら吸音孔14は、図2
(a)、(b)に示すように、冷却溝13と離間するよ
うに冷却溝13の間に間隔をあけて形成されている。さ
らに、尾筒9の外周には、燃焼領域11の近傍に位置し
て、尾筒9との間に空洞15を形成するダンパーとして
の音響ライナ(共鳴器)16が全周に亙って環装されて
おり、上記各吸音孔14はこの空洞15に開口するよう
に形成されている。
【0027】これら、吸音孔14の径(断面積)、音響
ライナ16の大きさ(空洞15の容積)等の振動特性
は、温度、圧力、燃焼ガスの流速、尾筒9の形状に応じ
て、予め求めた燃焼器固有の共鳴周波数に対応して設定
されている。なお、これら吸音孔14および音響ライナ
16の振動特性を音響的にチューニングすることで、各
種燃焼器形状、燃焼条件に対応可能である。
【0028】上記の構成のガスタービン燃焼器の作用に
ついて以下に説明する。バーナ10の下流で燃料ガスが
燃焼して燃焼振動が発生すると、燃焼振動による尾筒9
内の空気振動(圧力波)が吸音孔14に捕捉されて共鳴
する。これを詳述すると、吸音孔14内の空気と空洞1
5内の空気とは共鳴系を構成しており、空洞15内の空
気はバネとして機能するため、この共鳴系の共鳴周波数
の振動(音)に対して吸音孔14内の空気が激しく振動
(共鳴)し、摩擦によってその周波数の音を吸収(吸
音)することによって、燃焼振動の振幅が低下して減衰
する。
【0029】以上説明したように、本実施の形態のガス
タービン燃焼器では、音響ライナ16と吸音孔14内の
空気とが燃焼振動と共鳴するので、燃焼振動を低減また
は抑制させることができ、低NOx化の運転、および音
響系との共振防止を両立することができる。特に、本実
施の形態では、吸音孔14および音響ライナ16を燃焼
領域11の火炎近傍に配置しているので、燃焼振動を効
果的に吸音することができる。しかも、音響ライナ16
を尾筒9の外周に全周に亙って環装しているので、尾筒
9を介して燃焼振動が伝達されることを防止できる。そ
して、本実施の形態では、冷却溝13の間に吸音孔14
を形成しているので、尾筒9に対する冷却に支障を来す
ことなく燃焼振動を抑制することができる。
【0030】また、尾筒9における燃焼振動が起こり難
くなることで、上記燃焼器を備えるガスタービンやジェ
ットエンジンにおいては、燃焼振動に起因する燃焼器や
ケーシングの共振が防止され、その結果として安定した
運転が実現できる。
【0031】図3および図4は、本発明のガスタービン
燃焼器の第2の実施の形態を示す図である。これらの図
において、図1および図2に示す第1の実施の形態の構
成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説
明を省略する。第2の実施の形態と上記の第1の実施の
形態とが異なる点は、蒸気冷却ではなく空気冷却とした
ことである。
【0032】また、図3に示すように、本実施の形態で
はバーナ10および燃焼領域11が第1実施形態に比較
して上流側に配置されており、この場合も吸音孔14お
よび音響ライナ16は燃焼領域11の近傍に配置され
る。また、図4(a)に示すように、尾筒9には、ガス
流通方向に沿って冷却溝13が周方向に間隔をあけて複
数形成されており、尾筒9の外周面には冷却溝13と空
洞15とを連通させる冷却孔17が冷却溝13の上流側
に形成されている。そして、尾筒9の内周面には、尾筒
内部と冷却溝13とを連通させる冷却孔19が冷却溝1
3の下流側に形成されている。そして、吸音孔14は、
図4(b)に示すように冷却溝13の間で、且つ冷却孔
17、19の間に形成されている。
【0033】一方、図3に示すように、音響ライナ16
には外部と空洞15とを連通する冷却孔18が複数形成
されている。他の構成は、上記第1の実施の形態と同様
である。
【0034】本実施の形態のガスタービン燃焼器では、
冷却用の空気は音響ライナ16の冷却孔18から空洞1
5に流入した後、冷却孔17から冷却溝13に導入され
る。そして、冷却用空気は、冷却孔19を介して尾筒9
の内部に導入されるが、冷却溝13を流通する間に対流
冷却により尾筒9を冷却する。
【0035】このような冷却機構を有する燃焼器におい
ても、上記第1の実施の形態と同様に音響ライナ16と
吸音孔14内の空気とが燃焼振動と共鳴することで、燃
焼振動を低減または抑制することができ、低NOx化の
運転、および音響系との共振防止を両立することができ
る。
【0036】図5は、本発明のガスタービン燃焼器の第
3の実施の形態を示す図である。この図において、図1
および図2に示す第1の実施の形態の構成要素と同一の
要素については同一符号を付し、その説明を省略する。
第2の実施の形態と上記の第1の実施の形態とが異なる
点は、音響ライナ16に抵抗体を設けたことである。す
なわち、図5に示すように、本実施の形態では音響ライ
ナ16の空洞15にセルメット等の多孔質金属からなる
吸音材21が抵抗体として装填される。
【0037】従って、本実施の形態では、上記第1の実
施の形態と同様の作用・効果が得られることに加えて、
抵抗体を考慮した音響ライナ16の音響設計を行い、最
適な抵抗体を選定することにより、吸音孔14での摩擦
ロスに加え、抵抗体21での摩擦ロスを生ずることがで
き、さらに大きな燃焼振動低減効果を得ることができ
る。
【0038】なお、ガスタービン燃焼器に抵抗体を設け
る構成としては、上記第3の実施の形態に限定されるも
のではなく、図6に示すように、吸音孔14が形成され
た筒体9の外周に、焼結金網等の表面材22を抵抗体と
して環装してもよい。この構成でも上記第3の実施形態
と同様の作用・効果が得られる。さらに、図7に示すよ
うに、抵抗体として音響ライナ16の空洞15に多孔質
金属からなる吸音材21を装填し、且つ吸音孔14が形
成された筒体9の外周に表面材22を環装しても同様の
作用・効果を得ることができる。
【0039】なお、上記実施の形態において、吸音孔1
4および音響ライナ16を尾筒9に設ける構成とした
が、これに限定されるものではなく、燃焼領域11が内
筒2の内部に位置する場合には、この内筒に設ければよ
い。また、上記実施の形態で例示した吸音孔14、冷却
溝13、冷却孔17〜19の形状、配置は一例であり、
他の形状、配置としてもよい。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係るガ
スタービン燃焼器は、筒体に空洞を有する共鳴器が外周
に環装されるとともに、空洞に開口する吸音孔が形成さ
れる構成となっている。これにより、このガスタービン
燃焼器では、燃焼振動を低減または抑制して、低NOx
化の運転、および音響系との共振防止を両立できるとい
う効果が得られる。
【0041】請求項2に係るガスタービン燃焼器は、共
鳴器および吸音孔が筒体の共鳴周波数に対応する振動特
性を有する構成となっている。これにより、このガスタ
ービン燃焼器では、共鳴器および吸音孔内の空気が燃焼
振動と共鳴することで燃焼振動を低減または抑制して、
低NOx化の運転、および音響系との共振防止を両立で
きるという効果が得られる。
【0042】請求項3に係るガスタービン燃焼器は、共
鳴器および吸音孔が燃焼領域近傍に配置される構成とな
っている。これにより、このガスタービン燃焼器では、
焼振動を効果的に吸音できるという効果が得られる。
【0043】請求項4に係るガスタービン燃焼器は、吸
音孔が流体流通溝の間に形成される構成となっている。
これにより、このガスタービン燃焼器では、筒体に対す
る冷却に支障を来すことなく燃焼振動を抑制できるとい
う効果が得られる。
【0044】請求項5に係るガスタービン燃焼器は、共
鳴器の空洞に抵抗体が装填される構成となっている。こ
れにより、このガスタービン燃焼器では、吸音孔での摩
擦ロスに加え、抵抗体での摩擦ロスを生ずることがで
き、さらに大きな燃焼振動低減効果を得ることができ
る。
【0045】請求項6に係るガスタービン燃焼器は、吸
音孔が形成された筒体の外周に抵抗体が環装される構成
となっている。これにより、このガスタービン燃焼器で
は、吸音孔での摩擦ロスに加え、抵抗体での摩擦ロスを
生ずることができ、さらに大きな燃焼振動低減効果を得
ることができる。
【0046】請求項7に係るガスタービンは、請求項1
から6のいずれかに記載のガスタービン燃焼器を有する
構成となっている。構成となっている。これにより、こ
のガスタービンでは、燃焼振動に起因する燃焼器やガス
タービンのケーシングの共振が防止され、その結果とし
て安定した運転が実現できるという効果が得られる。
【0047】請求項8に係るジェットエンジンは、請求
項1から6のいずれかに記載のガスタービン燃焼器を有
する構成となっている。これにより、このジェットエン
ジンでは、燃焼振動に起因する燃焼器やエンジンのケー
シングの共振が防止され、その結果として安定した運転
が実現できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態を示す図であっ
て、尾筒に吸音孔および音響ライナが設けられた断面図
である。
【図2】 同尾筒の(a)は平面図、(b)は断面図
である。
【図3】 本発明の第2の実施の形態を示す図であっ
て、尾筒に吸音孔および音響ライナが設けられた断面図
である。
【図4】 同尾筒の(a)は平面図、(b)は断面図
である。
【図5】 本発明の第3の実施の形態を示す図であっ
て、音響ライナの空洞に抵抗体が装填された断面図であ
る。
【図6】 本発明の別の実施形態を示す図であって、
音響ライナの空洞に抵抗体が装填され、且つ吸音孔が形
成された筒体の外周に抵抗体が環装された断面図であ
る。
【図7】 本発明の別の実施形態を示す図であって、
吸音孔が形成された筒体の外周に抵抗体が環装された断
面図である。
【図8】 従来の燃焼器を示す要部断面図である。
【図9】 図8に示した燃焼器の縦断面図である。
【符号の説明】
2 内筒(筒体) 9 尾筒(筒体) 11 燃焼領域 13 冷却溝(流体流通溝) 14 吸音孔 15 空洞 16 音響ライナ(共鳴器) 21 吸音材(抵抗体) 22 表面材(抵抗体)
【手続補正書】
【提出日】平成13年10月31日(2001.10.
31)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野 正樹 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者 田中 克則 兵庫県高砂市荒井町新浜2丁目1番1号 三菱重工業株式会社高砂製作所内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に燃焼領域を有する筒体を備え、 前記筒体には、空洞を有する共鳴器が外周に環装される
    とともに、前記空洞に開口する吸音孔が形成されること
    を特徴とするガスタービンエンジン。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のガスタービン燃焼器に
    おいて、 前記共鳴器および前記吸音孔は、前記筒体の共鳴周波数
    に対応する振動特性を有することを特徴とするガスター
    ビン燃焼器。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載のガスタービン
    燃焼器において、 前記共鳴器および前記吸音孔は、前記燃焼領域近傍に配
    置されていることを特徴とするガスタービン燃焼器。
  4. 【請求項4】 請求項1から3のいずれかに記載のガ
    スタービン燃焼器において、 前記筒体には、流体流通溝が互いに間隔をあけて複数設
    けられ、 前記吸音孔は、前記流体流通溝の間に形成されることを
    特徴とするガスタービン燃焼器。
  5. 【請求項5】 請求項1から4のいずれかに記載のガ
    スタービン燃焼器において、 前記共鳴器の空洞に抵抗体が装填されることを特徴とす
    るガスタービン燃焼器。
  6. 【請求項6】 請求項1から5のいずれかに記載のガ
    スタービン燃焼器において、 前記吸音孔が形成された前記筒体の外周に抵抗体が環装
    されることを特徴とするガスタービン燃焼器。
  7. 【請求項7】 空気を圧縮して空気流として供給する
    圧縮機と、請求項1から6のいずれかに記載のガスター
    ビン燃焼器と、前記ガスタービン燃焼器から供給される
    高温高圧ガスを膨張させて回転することで軸出力を出力
    するタービンと、を有することを特徴とするガスタービ
    ン。
  8. 【請求項8】 空気を圧縮して空気流として供給する
    圧縮機と、請求項1から6のいずれかに記載のガスター
    ビン燃焼器と、前記ガスタービン燃焼器から高温高圧ガ
    スを供給されるタービンと、を有することを特徴とする
    ジェットエンジン。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006022966A (ja) * 2004-07-05 2006-01-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 減衰付加装置
US7089741B2 (en) 2003-08-29 2006-08-15 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine combustor
JP2008020095A (ja) * 2006-07-11 2008-01-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン燃焼器
JP2008180445A (ja) * 2007-01-24 2008-08-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃焼器
WO2010097982A1 (ja) * 2009-02-27 2010-09-02 三菱重工業株式会社 燃焼器およびこれを備えたガスタービン
US7832211B2 (en) 2002-12-02 2010-11-16 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine combustor and a gas turbine equipped therewith
WO2013005651A1 (ja) 2011-07-07 2013-01-10 三菱重工業株式会社 ガスタービン燃焼器
JP2013234833A (ja) * 2012-05-02 2013-11-21 General Electric Co <Ge> ガスタービン燃焼器のフロースリーブに配置される音響共鳴器
JP2015121125A (ja) * 2013-12-20 2015-07-02 三菱重工業株式会社 排気装置及びガスタービン
WO2015151880A1 (ja) * 2014-03-31 2015-10-08 三菱日立パワーシステムズ株式会社 燃焼器、これを備えるガスタービン、及び燃焼器の補修方法
KR101621634B1 (ko) * 2011-11-22 2016-05-16 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 연소기 및 가스 터빈

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6973790B2 (en) * 2000-12-06 2005-12-13 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine combustor, gas turbine, and jet engine
JP2002195565A (ja) * 2000-12-26 2002-07-10 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン燃焼器
ES2309029T3 (es) 2001-01-09 2008-12-16 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Camara de combustion de turbina de gas.
JP3962554B2 (ja) * 2001-04-19 2007-08-22 三菱重工業株式会社 ガスタービン燃焼器及びガスタービン
GB2390150A (en) * 2002-06-26 2003-12-31 Alstom Reheat combustion system for a gas turbine including an accoustic screen
US6964170B2 (en) * 2003-04-28 2005-11-15 Pratt & Whitney Canada Corp. Noise reducing combustor
US7334408B2 (en) * 2004-09-21 2008-02-26 Siemens Aktiengesellschaft Combustion chamber for a gas turbine with at least two resonator devices
GB0425794D0 (en) 2004-11-24 2004-12-22 Rolls Royce Plc Acoustic damper
AR053113A1 (es) * 2006-01-04 2007-04-25 Juan G Kippes Motor a vapor con caldera por conveccion.
US7856830B2 (en) * 2006-05-26 2010-12-28 Pratt & Whitney Canada Corp. Noise reducing combustor
US7628020B2 (en) * 2006-05-26 2009-12-08 Pratt & Whitney Canada Cororation Combustor with improved swirl
DE102006026969A1 (de) * 2006-06-09 2007-12-13 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Gasturbinenbrennkammerwand für eine mager-brennende Gasturbinenbrennkammer
US7788926B2 (en) * 2006-08-18 2010-09-07 Siemens Energy, Inc. Resonator device at junction of combustor and combustion chamber
DE102006040760A1 (de) * 2006-08-31 2008-03-06 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Gasturbinenbrennkammerwand für eine mager-brennende Gasturbinenbrennkammer
DE102006053277B4 (de) * 2006-11-03 2010-02-18 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Resonatorvorrichtung und Brennkammervorrichtung
US20080245337A1 (en) * 2007-04-03 2008-10-09 Bandaru Ramarao V System for reducing combustor dynamics
US7578369B2 (en) * 2007-09-25 2009-08-25 Hamilton Sundstrand Corporation Mixed-flow exhaust silencer assembly
EP2116770B1 (en) * 2008-05-07 2013-12-04 Siemens Aktiengesellschaft Combustor dynamic attenuation and cooling arrangement
US20090311641A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-17 Gunther Berthold Gas flame stabilization method and apparatus
US9267443B2 (en) 2009-05-08 2016-02-23 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Automated tuning of gas turbine combustion systems
US8437941B2 (en) 2009-05-08 2013-05-07 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Automated tuning of gas turbine combustion systems
US9671797B2 (en) 2009-05-08 2017-06-06 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Optimization of gas turbine combustion systems low load performance on simple cycle and heat recovery steam generator applications
US9354618B2 (en) 2009-05-08 2016-05-31 Gas Turbine Efficiency Sweden Ab Automated tuning of multiple fuel gas turbine combustion systems
RU2508506C2 (ru) * 2009-09-01 2014-02-27 Дженерал Электрик Компани Способ и установка для ввода текучей среды в камеру сгорания газотурбинного двигателя
EP2302302A1 (en) * 2009-09-23 2011-03-30 Siemens Aktiengesellschaft Helmholtz resonator for a gas turbine combustion chamber
EP2362147B1 (en) * 2010-02-22 2012-12-26 Alstom Technology Ltd Combustion device for a gas turbine
EP2385303A1 (en) 2010-05-03 2011-11-09 Alstom Technology Ltd Combustion Device for a Gas Turbine
US9546558B2 (en) 2010-07-08 2017-01-17 Siemens Energy, Inc. Damping resonator with impingement cooling
EP2930429B1 (en) * 2011-03-22 2016-12-14 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Acoustic damper, combustor, and gas turbine
EP2559945A1 (en) * 2011-08-17 2013-02-20 Siemens Aktiengesellschaft Combustion arrangement and turbine comprising a damping facility
EP2642203A1 (en) * 2012-03-20 2013-09-25 Alstom Technology Ltd Annular Helmholtz damper
EP2642204A1 (en) * 2012-03-21 2013-09-25 Alstom Technology Ltd Simultaneous broadband damping at multiple locations in a combustion chamber
US9400108B2 (en) 2013-05-14 2016-07-26 Siemens Aktiengesellschaft Acoustic damping system for a combustor of a gas turbine engine
US9410484B2 (en) * 2013-07-19 2016-08-09 Siemens Aktiengesellschaft Cooling chamber for upstream weld of damping resonator on turbine component
WO2016032434A1 (en) * 2014-08-26 2016-03-03 Siemens Energy, Inc. Film cooling hole arrangement for acoustic resonators in gas turbine engines
JP5913503B2 (ja) * 2014-09-19 2016-04-27 三菱重工業株式会社 燃焼バーナ及び燃焼器、並びにガスタービン
US10260643B2 (en) 2014-12-02 2019-04-16 United Technologies Corporation Bleed valve resonator drain
JP6797728B2 (ja) 2017-03-24 2020-12-09 三菱パワー株式会社 ガスタービン燃焼器の共鳴吸音装置並びにこれを備えたガスタービン燃焼器及びガスタービン
CN113803296A (zh) * 2020-06-16 2021-12-17 中国航发商用航空发动机有限责任公司 航空发动机、声衬、声衬孔板及声衬孔板的制造方法
CN115076729B (zh) * 2021-03-12 2023-09-26 中国航发商用航空发动机有限责任公司 燃烧室及燃烧室吸声效果的验证方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1496163A (en) * 1974-08-16 1977-12-30 Foseco Int Burner quarls
JPH06173711A (ja) * 1992-12-09 1994-06-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃焼器の尾筒
EP0892216B1 (de) 1997-07-15 2003-02-05 ALSTOM (Switzerland) Ltd Schwingungsdämpfende Brennkammerwandstruktur
JP3592912B2 (ja) 1997-11-13 2004-11-24 三菱重工業株式会社 ガスタービン燃焼器
DE59809097D1 (de) 1998-09-30 2003-08-28 Alstom Switzerland Ltd Brennkammer für eine Gasturbine
US6530221B1 (en) * 2000-09-21 2003-03-11 Siemens Westinghouse Power Corporation Modular resonators for suppressing combustion instabilities in gas turbine power plants

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7832211B2 (en) 2002-12-02 2010-11-16 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine combustor and a gas turbine equipped therewith
US7089741B2 (en) 2003-08-29 2006-08-15 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine combustor
JP4494889B2 (ja) * 2004-07-05 2010-06-30 三菱重工業株式会社 減衰付加装置
JP2006022966A (ja) * 2004-07-05 2006-01-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 減衰付加装置
JP2008020095A (ja) * 2006-07-11 2008-01-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン燃焼器
JP2008180445A (ja) * 2007-01-24 2008-08-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃焼器
JP5291790B2 (ja) * 2009-02-27 2013-09-18 三菱重工業株式会社 燃焼器およびこれを備えたガスタービン
KR101285930B1 (ko) * 2009-02-27 2013-07-12 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 연소기 및 이것을 구비한 가스 터빈
US8490744B2 (en) 2009-02-27 2013-07-23 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Combustor and gas turbine having the same
WO2010097982A1 (ja) * 2009-02-27 2010-09-02 三菱重工業株式会社 燃焼器およびこれを備えたガスタービン
WO2013005651A1 (ja) 2011-07-07 2013-01-10 三菱重工業株式会社 ガスタービン燃焼器
US10197284B2 (en) 2011-07-07 2019-02-05 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Gas turbine combustor
US9003800B2 (en) 2011-07-07 2015-04-14 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine combustor
KR101621634B1 (ko) * 2011-11-22 2016-05-16 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 연소기 및 가스 터빈
JP2013234833A (ja) * 2012-05-02 2013-11-21 General Electric Co <Ge> ガスタービン燃焼器のフロースリーブに配置される音響共鳴器
JP2015121125A (ja) * 2013-12-20 2015-07-02 三菱重工業株式会社 排気装置及びガスタービン
WO2015151880A1 (ja) * 2014-03-31 2015-10-08 三菱日立パワーシステムズ株式会社 燃焼器、これを備えるガスタービン、及び燃焼器の補修方法
JP2015197047A (ja) * 2014-03-31 2015-11-09 三菱日立パワーシステムズ株式会社 燃焼器、これを備えるガスタービン、及び燃焼器の補修方法
TWI615544B (zh) * 2014-03-31 2018-02-21 三菱日立電力系統股份有限公司 燃燒器,具備該燃燒器的氣渦輪機及燃燒器的修補方法
US10634345B2 (en) 2014-03-31 2020-04-28 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Combustor, gas turbine provided with same, and method of repairing combustor
US11022304B2 (en) 2014-03-31 2021-06-01 Mitsubishi Power, Ltd. Combustor, gas turbine provided with same, and method of repairing combustor

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