JP2007198375A - 排出ダクト流れスプリッタシステム - Google Patents

排出ダクト流れスプリッタシステム Download PDF

Info

Publication number
JP2007198375A
JP2007198375A JP2007001439A JP2007001439A JP2007198375A JP 2007198375 A JP2007198375 A JP 2007198375A JP 2007001439 A JP2007001439 A JP 2007001439A JP 2007001439 A JP2007001439 A JP 2007001439A JP 2007198375 A JP2007198375 A JP 2007198375A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
augmentor
annular
liner
flow
augmenter
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
JP2007001439A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5080815B2 (ja
Inventor
John Michael Koshoffer
ジョン・マイケル・コショファー
David Elson Caldwell
デイビッド・エルソン・カルドウェル
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.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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 General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JP2007198375A publication Critical patent/JP2007198375A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5080815B2 publication Critical patent/JP5080815B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/78Other construction of jet pipes
    • F02K1/82Jet pipe walls, e.g. liners
    • F02K1/822Heat insulating structures or liners, cooling arrangements, e.g. post combustion liners; Infrared radiation suppressors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K1/00Plants characterised by the form or arrangement of the jet pipe or nozzle; Jet pipes or nozzles peculiar thereto
    • F02K1/38Introducing air inside the jet
    • F02K1/386Introducing air inside the jet mixing devices in the jet pipe, e.g. for mixing primary and secondary flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/10Two-dimensional
    • F05D2250/18Two-dimensional patterned
    • F05D2250/184Two-dimensional patterned sinusoidal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/60Structure; Surface texture
    • F05D2250/61Structure; Surface texture corrugated
    • F05D2250/611Structure; Surface texture corrugated undulated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/96Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
    • F05D2260/964Preventing, counteracting or reducing vibration or noise counteracting thermoacoustic noise
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

【課題】良好な燃料消費率で大きな推力を得ることが出来る排出ダクト流れスプリッタシステムを提供する。
【解決手段】ほぼ環状のオーグメンタライナ冷却流路500を形成した環状のオーグメンタライナ504と、環状のオーグメンタライナ504との間にスプリッタ流路を形成したオーグメンタ流れスプリッタダクト506とを含む。オーグメンタを含むガスターボファンエンジンを作動させる方法は、ファンバイパス空気の一部分をオーグメンタ外側ケーシング502とオーグメンタライナ504との間のほぼ環状のオーグメンタライナ冷却流路500内に導く段階と、オーグメンタライナ冷却流路500内の空気の一部分をオーグメンタライナ504の半径方向外側に配置されたスプリッタ流路内に導く段階と、スプリッタ流路及びオーグメンタライナ冷却流路500内の空気流間に正の逆流圧力マージンを維持する段階とを含む。
【選択図】図4

Description

本発明は、総括的にはオーグメンタ式ガスタービンエンジンに関し、より具体的には、オーグメンタ空気流を制御するための排出ダクト流れスプリッタ装置及び方法に関する。
ガスタービンは一般的に、エンジンを通って流れる空気を加圧するための圧縮機と、その中で燃料が加圧空気と混合されかつ点火されて高エネルギーガスストリームを生成する燃焼器システムと、圧縮機に結合されて該圧縮機を駆動すると共に推力をもたらすタービンとを含む。圧縮機に流入する空気流は、加圧されかつ燃焼器に導かれ、燃焼器において加圧空気は、燃料と混合されかつ点火されて、タービンを駆動するのに使用する高温の燃焼ガスを生成する。航空機の性能要求が高くなるにつれて、エンジンの性能要求もまた高くなってきている。要求の程度が大きくなったので、低圧ロータを付加して高い質量流量を供給し、良好な燃料消費率で大きな推力を得るようになってきた。さらに、多目的軍用機の場合、出撃要求の増加がますます顕著になってきた。例えば、エンジンは、従来の離陸及び着陸(CTOL)飛行と同時に、短距離離陸及び垂直着陸(STOVL)飛行に適応するように設計されてきている。ガスタービンエンジンの推力出力を高める1つの方法は、タービンの下流に設置した排出ダクトを含むオーグメンタを備えたエンジンを提供することであり、排出ダクト内では、付加的燃料を噴射しかつ燃焼させて付加的な高エネルギーガスストリームを得ることができる。
航空機ターボファンエンジンで使用するオーグメンタは、ジェットエンジン排出口の下流に位置する分離したダクト内で燃料を燃焼させて排出ガスストリームに質量を付加することによって大きな推力を生成する。激しい燃焼により誘起された高周波圧力振動が、特定の運転条件下でオーグメンタ内に発生し、当技術分野では「スクリーチ」として知られている。例えば、本出願の出願人に譲渡された「ジェット推進システムにおいてスクリーチを排除するための手段」という名称のJ.C.Truman他の米国特許第3,041,836号を参照されたい。未制御スクリーチは、半径方向、円周方向及び軸方向モード並びにそれらの組合せを含むスクリーチ誘起振動によりオーグメンタ構成部品の高サイクル疲労寿命を低下させる。
ガスタービンエンジンオーグメンタは、オーグメンタにおいてスクリーチ抑制を行い、高温のオーグメンタ燃焼ガスから構造オーグメンタケーシングを遮蔽しかつオーグメンタの下流端部に配置された排出ノズルに冷却空気を供給するために冷却ライナを利用する。効率的なオーグメンタ冷却ライナは、ケーシングの熱遮蔽作用を行って、オーグメンタを冷却するための最小可能空気量を使用しながらオーグメンタの耐久性及び寿命要件に一致した許容レベルの金属温度を維持すべきである。
オーグメンタは、エンジン寸法と比較した場合に全体として長い構造を有しかつ相対的に高い燃焼ガス温度に対応する必要があり、この条件の両方により、大きな量の冷却空気が必要になる。効率を向上させるために、ガスタービンエンジンオーグメータは一般的に、例えばエンジン燃焼器において見られるような比較的高い効果を示すフィルム冷却構造を利用する。オーグメンタ燃焼効率は、ガスタービンエンジンから取入れ可能なオーグメンタ燃焼のために使用する吐出ガスの比例量によって決まる。従って、オーグメンタライナを冷却するために利用されまたオーグメンタ燃焼プロセスには使用されないあらゆるエンジン吐出ガス、例えばファンバイパス空気は、オーグメンタ温度性能及び効率を低下させる。従って、オーグメンタを冷却するのに必要な空気量を減少させると、それに応じてオーグメンタ効率が増大することになるのは明らかである。
米国特許第3,041,836号公報 米国特許第3,866,417号公報 米国特許第4,813,229号公報 米国特許第4,833,881号公報 米国特許第4,848,081号公報 米国特許第5,211,007号公報 米国特許第5,483,794号公報
本発明の1つの態様では、オーグメンタを含むガスタービンエンジンは、オーグメンタ外側ケーシングと、オーグメンタ外側ケーシングの半径方向内部にかつ該オーグメンタ外側ケーシングから半径方向に分離された状態で配置されて該オーグメンタケーシングとの間にほぼ環状のオーグメンタライナ冷却流路を形成した環状のオーグメンタライナとを含み、オーグメンタライナの上流端部にかつオーグメンタ外側ケーシングと環状のオーグメンタライナとの半径方向間に配置されて該環状のオーグメンタライナとの間にスプリッタ流路を形成したオーグメンタ流れスプリッタダクトを有する。
別の態様では、オーグメンタ式ガスタービンエンジンを作動させる方法は、ファンバイパス空気の一部分をオーグメンタ外側ケーシングとオーグメンタライナとの間のほぼ環状のオーグメンタライナ冷却流路内に導く段階と、オーグメンタライナ冷却流路内の空気の一部分をオーグメンタライナの半径方向外側に配置されたオーグメンタスプリッタ流路内に導く段階と、オーグメンタスプリッタ流路及びオーグメンタライナ冷却流路内の空気流間に正の逆流圧力マージンを維持する段階とを含む。
図1は、例えばオハイオ州シンシナチ所在のGE Transportationによって製造されたF110型エンジンのような、ファン組立体12を含むガスタービンターボファンエンジン10の断面側面図である。エンジン10は、吸入端部16から後方に向かって排出端部18まで延びたほぼ長手方向に延びる軸線又は中心線14を有する。エンジン10は、その全てが直列軸流関係で配置された高圧圧縮機22、燃焼器24、高圧タービン26、及び出力タービン又は低圧タービン28を備えたコアエンジン20を含む。エンジン10はまた、コアエンジン20を囲むバイパスダクト32の外側境界部を形成した環状のケーシング30を含む。
ファンノズル34は、ケーシング30から後向きに延び、コアエンジン30をオーグメンタシステム50に結合する。ファンノズル34は、エンジン排出流路54の外側境界部の一部分を形成する。より具体的には、ファンノズル34は、コアエンジン20から吐出される燃焼ガス及びバイパスダクト32から流出する空気流をオーグメンタシステム50を通して下流方向に導く。複数の円周方向に間隔を置いて配置された燃料噴霧バー及び火炎ホルダ70が、ファンノズル34と軸方向に整列した位置に設置される。中央本体58が、コアエンジン20から後向きに延び、燃料噴霧バー及び火炎ホルダ70の下流に従来型の環状の火炎ホルダ72を支持する。
運転時には、空気が、吸気口16を通してファン組立体12内に吸い込まれる。空気は加圧され、加圧空気の一部分は、高い圧力及び温度で下流方向に高圧圧縮機22に向かって吐出される。ファン吐出空気の残りの部分は、ファンバイパスダクト32に流入する。高圧圧縮機22からの加圧空気は、燃焼器24内で燃料と混合されかつ点火され、それによって燃焼ガスを発生する。そのような燃焼ガスは、高圧タービン26を駆動して該高圧タービン26によって高圧圧縮機22を駆動し、高圧タービン26から低圧タービン28内に吐出される。コアガス流は次に、低圧タービン28から吐出され、オーグメンタシステム50に向かって下流方向に導かれる。オーグメンタシステム50が起動されると、燃焼ガス及びバイパスダクト32からのファン空気の一部分は、オーグメンタシステム50内に流れる。燃料が、燃料噴霧バー70を介して供給されかつ点火装置(図示せず)によって点火され、火炎ホルダ72が火炎を安定させる。
オーグメンタシステムは、オーグメンタ内の燃焼ガスがオーグメンタケーシングと接触して過熱するのを防止するライナを必要とする。図2は、オーグメンタ排出ダクトライナ300及び該ライナ300の内面上の複数のスクリーチ抑制空気孔301を概略的に示す。ファンからの排出ダクト入口空気流320は、オーグメンタバイパス冷却ダクト306に流入する。ライナの有効寿命を延ばすために、空気は、スクリーチ抑制だけでなく対流及びフィルム冷却のためにライナを通って流れかつ該ライナを貫通した孔から排出流路内に流入する。ライナ300の前方スクリーチ抑制ゾーン311におけるスクリーチ抑制空気孔301の適切な寸法決め及び密度により、燃焼室音響体内における燃焼励起音響波の調整した抑制及び全体の抑制の両方が得られる。後方ライナ冷却ゾーン317では、フィルム冷却孔316を通る空気流は、オーグメンタ排出ダクトライナ自体に対してフィルム冷却保護をもたらす。スクリーチ抑制ゾーン311は、エンジン運転時の燃焼室圧力振動に起因した変動圧力領域の音響減衰を行うように設計される。スクリーチ抑制ゾーン311における孔301の寸法及び間隔は、スクリーチ抑制を最適化するように選択することができることが判っている。抑制ライナは、1000〜3000ヘルツの範囲の音響共振を抑制するように調整される。フィルム冷却が、スクリーチ抑制に寄与することが判っている。
図2に示すように、オーグメンタ冷却ダクト306は、ケーシング302の内面308及びオーグメンタライナ304の外面310によって半径方向に境界付けられる。複数のダム312が、内面308の周りに配置され、かつオーグメンタ冷却ダクト306内に突出して、スクリーチ抑制ゾーン311内に静圧を維持し、オーグメンタ冷却ダクト306内へのアフタバーナ火炎の逆流を防止してオーグメンタ冷却ダクト306内での冷却空気の燃焼を防止するようにする。図2の設計では、ファン空気の一部分は、排出ダクト入口空気流320としてオーグメンタ冷却ダクト306内に供給される。スクリーチ抑制空気流322は、冷却空気孔314を通って冷却ダクトから流出する。冷却流321の残りの部分は、後方ライナ冷却ゾーン317内のフィルム冷却孔316を通って流れるライナフィルム冷却流324と排出ノズル318を冷却する出口ノズル冷却流326とを形成する。図2の設計では、排出ダクト入口空気流320の約39%がスクリーチ抑制空気流322として使用され、20%がライナフィルム冷却流324として使用され、また残った41%がライナ冷却及び出口ノズル冷却流326として使用される。これら空気流の必要量は、スクリーチ抑制及び冷却機能に必要なファン空気の量で決まり、エンジン効率に寄与しない空気流量損失を意味する。抑制及び冷却に必要な空気流量を最少にすることにより、全体的なエンジン効率が向上する。
図3は、閉鎖空洞スクリーチ抑制装置設計を使用してオーグメンタケーシング402内に同心に配置された先行技術の排出ダクトライナ400を示す。スクリーチ抑制ゾーン411を形成する閉鎖空洞404は、ファン出口の下流で排出ダクトライナ400の半径方向外面406上に設置される。ライナ冷却ゾーン408は、スクリーチ抑制ゾーン411の下流に設置され、ライナ出口ノズル412は、ライナ冷却ゾーン408の下流に設置される。図3の設計では、オーグメンタ入口流410の約18%が半径方向外壁414内の孔を通して閉鎖空洞404内に導かれ、スクリーチ抑制ゾーン411の半径方向内壁416内の孔415を通して排出ダクト内に導かれる。閉鎖空洞404は、スクリーチ抑制ゾーン411内のより高い空気圧力を可能にするが、ライナ構造に重量を付加しかつダクト流路418の半径方向の拡張を必要とする。ライナ冷却ゾーンに必要な冷却流は、入口流の約26%であり、また42%がライナ出口及びノズル冷却流として利用可能である。このことは、ライナに使用されるファン流の14%の減少及びオーグメンタ燃焼器内への流れのそれに対応した増大を意味する。
図4は、流れ制御スプリッタを利用した排出ダクトライナ設計の部分概略断面図である。環状のオーグメンタライナ冷却流路500は、ほぼ環状のオーグメンタ外側ケーシング502の軸方向に延びる半径方向内面501と軸方向に延びるほぼ環状のオーグメンタライナ504の軸方向に延びる正弦波状半径方向外面514との間に形成される。オーグメンタライナ504は、該オーグメンタライナ504を貫通して環状のオーグメンタライナ504の半径方向内面505のフィルム冷却を行う冷却孔512を備えた波形の又は中空の軸方向に延びる正弦波状環状壁構造である。図5に概略的に示すように、オーグメンタ流れスプリッタダクト506は、オーグメンタライナ504の上流端部508からの片持ち方式でかつオーグメンタ外側ケーシング502及びオーグメンタライナ504と同心に複数のハンガによって支持された中空の軸方向に延びるほぼ円筒形のダクトである。
図6に示すように、オーグメンタ流れスプリッタダクト506は、軸方向に延びるほぼ円筒形の半径方向外面526と中空の軸方向に延びる正弦波状半径方向内面510とを含み、内面510の正弦波状波形は、環状のオーグメンタライナ504の半径方向外面514にほぼ酷似するように構成される。オーグメンタ流れスプリッタダクト506の表面510及び環状のオーグメンタライナ504の表面514の相補形正弦波状形状は、所定の間隔で互いに対向するように配置されてスプリッタ流路520内の空気流の圧力制御を行う。対向する正弦波状表面510及び514の1つ又は両方は、軸方向円錐形としかつ軸方向に収束形又は発散形として、スプリッタ流路520の環状の断面積を必要に応じて軸方向に増大又は減少させてスプリッタ流路520内の空気圧を制御するようにすることができる。具体的には、半径方向内面510は、正弦波状環状のかつ軸方向後方方向に収束した軸方向収束形円錐形状を有するように構成すると同時に、半径方向外面514は、スプリッタ流路520の環状の断面積を軸方向後方方向に減少させるように軸方向に円筒形にすることができる。流路520の断面積の増大が必要な場合には、半径方向内面510は、正弦波状環状のかつ軸方向後方方向において軸方向に発散した円錐形状を有するように構成すると同時に、半径方向外面514は、軸方向後方方向に円筒形にすることができる。別の実施形態では、半径方向内面510は、軸方向円筒形とすると同時に、半径方向外面514は、流路520の断面積が増大するように軸方向収束形にするか又は流路520の断面積が軸方向後方方向に減少するように発散形にすることができる。スプリッタ流路520の静圧を制御して燃料及び高温燃焼ガスのスプリッタ流路520内への逆流を防止しかつスクリーチ音を抑制するためには、約2.5〜10.2cm(1〜4インチ)の範囲の半径方向間隔が一般的である。スクリーチ抑制ゾーンにおける環状のオーグメンタライナ504を貫通した孔512の直径及び間隔は、構造健全性を確保するのに適切な孔間の間隔を維持しながら列によって開口孔の面積を円周方向に最大にするように選択される。スプリッタ流路520内の静圧を維持することができることにより、スクリーチを抑制するために少ないバイパス空気流量の使用が可能になる。図4〜図6の実施形態では、スクリーチ抑制流は、バイパス流の約3%しか必要としない。残りの部分は、ライナ冷却又はオーグメンタ燃焼のために利用可能である。
また図6に示すように、スプリッタ流路520における空気圧力制御を高めるために空気流ブロッカダムを使用することができる。圧力制御を高めるためには、オーグメンタ流れスプリッタダクト506から半径方向内向きに突出したほぼ環状の空気流ブロッカダム530をオーグメンタ流れスプリッタダクト506の後方端部に配置することができる。環状のオーグメンタライナ504から半径方向外向きに突出した空気流ブロッカダム532は、空気流ブロッカダム530に加えて使用することができ、或いは空気流ダムブロッカ530がない状態で使用することができる。オーグメンタ流れスプリッタダクト506とオーグメンタライナ504との間の半径方向間隔534は、スプリッタ流路520の残りの円周方向流れ領域を設定し、この円周方向流れ領域により、空気流がスプリッタ流路520を通って下流方向に流れ続けかつスプリッタ流路520内の空気流とオーグメンタ燃焼流路524内の空気流との間の負の空気圧力関係に抗するのに適切な正の逆流マージンを確保するのを可能にする。空気流ブロッカダム530及び532の1つ又は両方は、円筒形の収束又は発散形スプリッタ流路520で使用してスプリッタ流路520内の空気圧力を制御することができる。ブロッカダム530とブロッカダム532との間の半径方向間隔534は、スプリッタ流路520全体にわたって正の逆流マージンが維持されるのを保証するような所定の高さに設定される。ブロッカダムの1つのみを使用する設計では、ブロッカダム530とオーグメンタライナ504の半径方向外面514との間の半径方向間隔又はブロッカダム532とオーグメンタ流れスプリッタダクトの半径方向内面510との間の半径方向間隔は、必要な流量及び圧力制御を行うように選択される。
運転中に、エンジンファン空気流の所定の部分が、オーグメンタ燃焼流路524の流れ入口端部に流入する。入口流の一部は、環状のオーグメンタライナ冷却流路500に流入し、オーグメンタ流れスプリッタダクト506の孔を通る空気流は、空気流をスクリーチ抑制ゾーンにおけるスプリッタ流路520に供給し、また吸入流の残りの部分は、オーグメンタ流れスプリッタダクト506の半径方向外面526上をかつ環状のオーグメンタライナ冷却流路500に向かって下流方向に移動する。スクリーチ抑制ゾーンにおける環状のオーグメンタライナ504の孔512を通る空気流は、スクリーチを抑制しかつ環状のオーグメンタライナ504の半径方向内面505を冷却する。残りの冷却流は、ライナ504及びテールパイプの冷却孔を通してライナフィルム冷却流を供給しかつオーグメンタライナ504上の冷却孔パターンに沿って正の逆流圧力マージンを維持する。
本発明を様々な特定の実施形態に関して説明してきたが、本発明が特許請求の範囲の技術思想及び技術的範囲内の変更で実施することができることは当業者には明らかであろう。
オーグメンタ排出ダクトライナを備えたガスタービンエンジンの長手方向部分概略断面図。 オーグメンタ排出ダクトライナの内部の長手方向部分概略図。 先行技術のオーグメンタ排出ダクトライナの細部を示す長手方向部分概略断面図。 オーグメンタ排出ダクトライナ及びスプリッタダクトの概略断面図。 図4のスプリッタダクトにおける取付け装置の部分概略図。 オーグメンタ排出ダクトライナの別の構成の概略図。
符号の説明
10 エンジン
12 ファン組立体
14 中心線
16 吸入端部
18 排出端部
20 コアエンジン
22 高圧圧縮機
24 燃焼器
26 高圧タービン
28 低圧タービン
30 ケーシング
32 バイパスダクト
34 ファンノズル
50 オーグメンタシステム
52 オーグメンタケーシング
54 排出流路
58 中央本体
70 燃料噴霧バー
72 火炎ホルダ
300 オーグメンタ排出ダクトライナ
301 スクリーチ抑制空気孔
302 ケーシング
304 オーグメンタライナ
306 オーグメンタ冷却ダクト
308 内面
310 外面
311 スクリーチ抑制ゾーン
312 ダム
314 冷却空気孔
316 冷却孔
317 後方ライナ冷却ゾーン
318 排出ノズル
320 排出ダクト入口空気流
321 冷却流
322 スクリーチ抑制空気流
324 ライナフィルム冷却流
326 出口ノズル冷却流
400 排出ダクトライナ
402 オーグメンタケーシング
404 閉鎖空洞
406 半径方向外面
408 ライナ冷却ゾーン
410 オーグメンタ入口流
411 スクリーチ抑制ゾーン
412 ライナ出口ノズル
414 半径方向外壁
415 孔
416 半径方向内壁
418 ダクト流路
500 オーグメンタ冷却流路
501 半径方向内面
502 オーグメンタ外側ケーシング
504 オーグメンタライナ
505 半径方向内面
506 オーグメンタ流れスプリッタダクト
508 上流端部
510 半径方向内面
512 孔
514 半径方向外面
518 ハンガ
520 スプリッタ流路
524 オーグメンタ燃焼流路
526 半径方向外面
530 空気流ブロッカダム
532 空気流ブロッカダム
534 半径方向間隔

Claims (13)

  1. コアエンジン吐出ガスを受けるための入口とオーグメンタ空気流を吐出するための出口とを有するオーグメンタ外側ケーシング(502)と、
    前記オーグメンタ外側ケーシング(502)の半径方向内部にかつ該オーグメンタ外側ケーシング(502)から半径方向に分離された状態で配置されて該オーグメンタケーシングとの間にほぼ環状のオーグメンタライナ冷却流路(500)を形成した環状のオーグメンタライナ(504)と、
    前記オーグメンタライナの上流端部にかつ前記オーグメンタ外側ケーシング(502)と前記環状のオーグメンタライナ(504)との半径方向間に配置され、前記環状のオーグメンタライナ(504)との間にスプリッタ流路(520)を形成したほぼ環状の軸方向に延びるオーグメンタ流れスプリッタダクト(506)と、
    を含む、ガスタービンエンジンのオーグメンタ流れスプリッタ装置。
  2. 前記スプリッタ流路の周りで円周方向に均等に間隔を置いて配置されかつ前記スプリッタ流路の断面積を減少させた少なくとも1つの空気流ブロッカダムをさらに含む、請求項1記載の装置。
  3. コアエンジン吐出ガスを受けるための入口とオーグメンタ空気流を吐出するための出口とを有するオーグメンタ外側ケーシング(502)と、
    前記オーグメンタ外側ケーシング(502)の半径方向内部に配置されかつ所定の半径方向間隔だけ該オーグメンタ外側ケーシング(502)の半径方向内面(501)から分離された半径方向外面(514)を有してほぼ環状のオーグメンタライナ冷却流路(500)を形成した環状のオーグメンタライナ(504)と、
    前記オーグメンタ外側ケーシング(502)の半径方向内面(501)と前記環状のオーグメンタライナ(504)の半径方向外面(514)との半径方向間に配置され、前記オーグメンタ外側ケーシング(502)の軸方向前方流れ入口端部から軸方向後向きに延び、かつ前記環状のオーグメンタライナ(504)の半径方向外面(514)とその半径方向内面(510)との間のスクリーチ抑制ゾーンを通って軸方向に延びるスプリッタ流路(520)を形成したほぼ環状のオーグメンタ流れスプリッタダクト(506)と、
    を含む、ガスタービンエンジン用のオーグメンタ装置。
  4. 前記環状のオーグメンタライナ(504)が、軸方向に延びる正弦波状軸方向収束形の半径方向外面(514)を含み、
    前記ほぼ環状のオーグメンタ流れスプリッタダクト(506)が、前記環状のオーグメンタライナ(504)の半径方向外面(514)に対向したほぼ軸方向円筒形の軸方向に延びる正弦波状半径方向内面を含む、
    請求項3記載の装置。
  5. 前記環状のオーグメンタライナ(504)が、軸方向に延びる正弦波状軸方向円筒形の半径方向外面(514)を含み、
    前記ほぼ環状のオーグメンタ流れスプリッタダクト(506)が、前記環状のオーグメンタライナ(504)の半径方向外面(514)に対向したほぼ軸方向収束形の軸方向に延びる正弦波状半径方向内面を含む、
    請求項3記載の装置。
  6. 前記環状のオーグメンタライナ(504)が、軸方向に延びる正弦波状軸方向発散形の半径方向外面(514)を含み、
    前記ほぼ環状のオーグメンタ流れスプリッタダクト(506)が、前記環状のオーグメンタライナ(504)の半径方向外面(514)に対向したほぼ軸方向収束形の軸方向に延びる正弦波状半径方向内面を含む、
    請求項3記載の装置。
  7. 前記環状のオーグメンタ流れスプリッタダクト(506)の軸方向下流に配置されかつ該環状のオーグメンタ流れスプリッタダクト(506)から半径方向内向きに延びた第1の空気流ブロッカダム(530)をさらに含む、請求項3記載の装置。
  8. 前記環状のオーグメンタ流れスプリッタダクト(506)の軸方向下流に配置されかつ前記環状のオーグメンタライナ(504)から半径方向外向きに延びた第2の空気流ブロッカダム(532)をさらに含む、請求項7記載の装置。
  9. 前記環状のオーグメンタ流れスプリッタダクト(506)の軸方向下流端部に配置されかつ前記環状のオーグメンタライナ(504)から半径方向外向きに延びた空気流ブロッカダム(532)をさらに含む、請求項3記載の装置。
  10. 前記環状のオーグメンタライナ(504)が、軸方向に延びる正弦波状半径方向外面(514)を有する環状のダクトを含み、
    前記環状のオーグメンタ流れスプリッタダクト(506)が、前記環状のオーグメンタライナ冷却流路(500)の上流流れ入口端部から軸方向に延びかつ軸方向に延びるほぼ円筒形の半径方向外面(526)と前記環状のオーグメンタライナ(504)の半径方向外面(514)に対向したほぼ中空の軸方向に延びる正弦波状半径方向内面(510)とを有する環状のダクトを含む、
    請求項3記載の装置。
  11. 前記環状のオーグメンタ流れスプリッタダクト(506)の軸方向下流に配置されかつ該環状のオーグメンタ流れスプリッタダクト(506)から半径方向内向きに延びた第1の空気流ブロッカダム(530)と、
    前記環状のオーグメンタ流れスプリッタダクト(506)の軸方向下流に配置されかつ前記環状のオーグメンタライナ(504)から半径方向外向きに延びた第2の空気流ブロッカダム(532)と、
    をさらに含む、請求項10記載の装置。
  12. オーグメンタを含むガスターボファンエンジンを作動させる方法であって、
    ファンバイパス空気の一部分を、ほぼ環状のオーグメンタ外側ケーシング(502)の半径方向内面(501)とほぼ環状のオーグメンタライナ(504)の半径方向外面(514)とによって形成されたほぼ環状のオーグメンタライナ冷却流路(500)内に導く段階と、
    前記オーグメンタライナ冷却流路(500)を通る流れの一部分を、前記ほぼ環状のオーグメンタライナ(504)の半径方向外面(514)の半径方向外側に配置されたほぼ環状のスプリッタ流路(520)内に導く段階と、
    前記スプリッタ流路(520)及びオーグメンタライナ冷却流路(500)内の空気流間に正の逆流圧力マージンを維持する段階と、
    を含む方法。
  13. 前記スプリッタ流路(520)の流れ内に所定の空気圧力を維持して前記環状のオーグメンタライナ冷却流路(500)内への燃焼ガス吸込みを防止する段階をさらに含む、請求項12記載の方法。
JP2007001439A 2006-01-06 2007-01-09 排出ダクト流れスプリッタシステム Expired - Fee Related JP5080815B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/327,008 2006-01-06
US11/327,008 US7966823B2 (en) 2006-01-06 2006-01-06 Exhaust dust flow splitter system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007198375A true JP2007198375A (ja) 2007-08-09
JP5080815B2 JP5080815B2 (ja) 2012-11-21

Family

ID=38001764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007001439A Expired - Fee Related JP5080815B2 (ja) 2006-01-06 2007-01-09 排出ダクト流れスプリッタシステム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7966823B2 (ja)
EP (1) EP1806495B1 (ja)
JP (1) JP5080815B2 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7557358B2 (en) * 2003-10-16 2009-07-07 Alis Corporation Ion sources, systems and methods
US8056343B2 (en) * 2008-10-01 2011-11-15 General Electric Company Off center combustor liner
RU2530685C2 (ru) * 2010-03-25 2014-10-10 Дженерал Электрик Компани Структуры ударного воздействия для систем охлаждения
US8726670B2 (en) 2010-06-24 2014-05-20 General Electric Company Ejector purge of cavity adjacent exhaust flowpath
US8984888B2 (en) 2011-10-26 2015-03-24 General Electric Company Fuel injection assembly for use in turbine engines and method of assembling same
US10253651B2 (en) * 2012-06-14 2019-04-09 United Technologies Corporation Turbomachine flow control device
RU2516760C1 (ru) * 2013-04-11 2014-05-20 Оао Умпо Регулируемое сопло турбореактивного двигателя
GB2516473B (en) * 2013-07-24 2016-01-06 Rolls Royce Plc A panel attachment system
US9915228B2 (en) 2013-08-16 2018-03-13 United Technologies Corporation Air with integral spring for a gas turbine engine exhaust drive
WO2015080779A2 (en) 2013-09-13 2015-06-04 United Technologies Corporation Large displacement high temperature seal
WO2015095759A1 (en) * 2013-12-19 2015-06-25 United Technologies Corporation Thermal mechanical dimple array for a combustor wall assembly

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3041836A (en) * 1959-09-11 1962-07-03 Gen Electric Means for eliminating screech in jet propulsion systems
JPS61155652A (ja) * 1984-12-17 1986-07-15 ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ ガスタービン機関の推力増強装置
US5188510A (en) * 1990-11-21 1993-02-23 Thomas R. Norris Method and apparatus for enhancing gas turbo machinery flow
JPH05118548A (ja) * 1990-11-15 1993-05-14 General Electric Co <Ge> ガスタービンエンジンの多孔気膜冷却燃焼器ライナーおよびその製造方法
JPH094511A (ja) * 1995-06-22 1997-01-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd アフタバーナ付ジェットエンジンの推力増大方法
US5694767A (en) * 1981-11-02 1997-12-09 General Electric Company Variable slot bypass injector system

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2851854A (en) * 1955-01-21 1958-09-16 United Aircraft Corp Afterburner liner
US2910828A (en) * 1956-08-24 1959-11-03 United Aircraft Company Convergent-divergent variable area propulsion nozzle
FR1558584A (ja) * 1968-01-17 1969-02-28
US3712062A (en) * 1968-04-17 1973-01-23 Gen Electric Cooled augmentor liner
US3826088A (en) * 1973-02-01 1974-07-30 Gen Electric Gas turbine engine augmenter cooling liner stabilizers and supports
US3866417A (en) * 1973-02-09 1975-02-18 Gen Electric Gas turbine engine augmenter liner coolant flow control system
US5746047A (en) * 1982-07-08 1998-05-05 Gereral Electric Company Infrared suppressor
US4813229A (en) * 1985-03-04 1989-03-21 General Electric Company Method for controlling augmentor liner coolant flow pressure in a mixed flow, variable cycle gas
US4718230A (en) * 1986-11-10 1988-01-12 United Technologies Corporation Augmentor liner construction
US4878283A (en) * 1987-08-31 1989-11-07 United Technologies Corporation Augmentor liner construction
US4848081A (en) * 1988-05-31 1989-07-18 United Technologies Corporation Cooling means for augmentor liner
US4944362A (en) * 1988-11-25 1990-07-31 General Electric Company Closed cavity noise suppressor
GB9127505D0 (en) * 1991-03-11 2013-12-25 Gen Electric Multi-hole film cooled afterburner combustor liner
US5211007A (en) * 1991-04-10 1993-05-18 General Electric Company Method of pressure-ratio control of gas turbine engine
US5144795A (en) * 1991-05-14 1992-09-08 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Fluid cooled hot duct liner structure
US5287697A (en) * 1992-01-02 1994-02-22 General Electric Company Variable area bypass injector seal
GB9623615D0 (en) * 1996-11-13 1997-07-09 Rolls Royce Plc Jet pipe liner
US7437876B2 (en) * 2005-03-25 2008-10-21 General Electric Company Augmenter swirler pilot

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3041836A (en) * 1959-09-11 1962-07-03 Gen Electric Means for eliminating screech in jet propulsion systems
US5694767A (en) * 1981-11-02 1997-12-09 General Electric Company Variable slot bypass injector system
JPS61155652A (ja) * 1984-12-17 1986-07-15 ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ ガスタービン機関の推力増強装置
JPH05118548A (ja) * 1990-11-15 1993-05-14 General Electric Co <Ge> ガスタービンエンジンの多孔気膜冷却燃焼器ライナーおよびその製造方法
US5188510A (en) * 1990-11-21 1993-02-23 Thomas R. Norris Method and apparatus for enhancing gas turbo machinery flow
JPH094511A (ja) * 1995-06-22 1997-01-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd アフタバーナ付ジェットエンジンの推力増大方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP1806495A3 (en) 2017-04-19
EP1806495A2 (en) 2007-07-11
US7966823B2 (en) 2011-06-28
US20070157621A1 (en) 2007-07-12
EP1806495B1 (en) 2019-05-15
JP5080815B2 (ja) 2012-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5080815B2 (ja) 排出ダクト流れスプリッタシステム
US10724739B2 (en) Combustor acoustic damping structure
EP1808644B1 (en) Externally fueled trapped vortex cavity augmentor
EP1605207B1 (en) Thrust augmentor for gas turbine engines
CN107270328B (zh) 用于燃气涡轮发动机增大器的闭合驻涡腔引燃器
JP5552130B2 (ja) 保炎器が冷却される旋回カップ
US5813221A (en) Augmenter with integrated fueling and cooling
US20100095679A1 (en) Dual wall structure for use in a combustor of a gas turbine engine
EP2330350A1 (en) Dual walled combustors with impingement cooled igniters
US7954328B2 (en) Flame holder for minimizing combustor screech
JP5507139B2 (ja) 燃料ノズル中心体及びそれを組立てる方法
JP2007155322A (ja) 燃料混合気の噴射装置と、このような装置を備えた燃焼室およびタービンエンジン
JP2008151134A (ja) ダクト燃焼式混成流ターボファン
JP4997018B2 (ja) 一次燃料噴射器及び複数の二次燃料噴射ポートを有するガスタービンエンジン燃焼器のミキサ組立体のためのパイロットミキサ
JP5814651B2 (ja) 排気流路に隣接する空洞のエジェクタパージ
US7013635B2 (en) Augmentor with axially displaced vane system
US20240102655A1 (en) Reducing noise from a combustor of a gas turbine engine
JP2019082315A (ja) ガスタービンエンジンのための傾斜燃焼器
JP2014169853A (ja) 燃焼装置および燃焼装置の圧力変動を低減する方法
CN108019778B (zh) 具有冲击吹扫的燃料喷嘴组件
CN110552747A (zh) 燃烧系统偏转减轻结构
US8991189B2 (en) Side-initiated augmentor for engine applications
JPS59158916A (ja) ガスタ−ビンエンジン用燃焼器
US20190242582A1 (en) Thermal Attenuation Structure For Detonation Combustion System

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100107

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20100107

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110520

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110531

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110830

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110902

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111130

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120221

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120521

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120807

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120831

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150907

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5080815

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees