JP2017533398A - An acoustic damping system for a gas turbine engine combustor. - Google Patents

An acoustic damping system for a gas turbine engine combustor. Download PDF

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Abstract

音響減衰共鳴器システムを備えたガスタービンエンジン燃焼器（１２）を有する、音響減衰式のガスタービンエンジンが開示されている。音響減衰共鳴器システム（１４）は、１つ又は複数の共鳴器（１６）から形成されていてよく、共鳴器（１６）は、ガスタービンエンジン燃焼器（１２）内でアウタハウジング（２０）に配置された共鳴器ハウジング（１８）から形成されており、アウタハウジング（２０）は、燃焼器バスケット（２２）を形成し且つ燃焼器（１２）内で周方向に延在している。少なくとも１つの実施形態において、共鳴器ハウジング（１８）は、１つ又は複数の共鳴器室を有していてよく、共鳴器室は、冷却を向上させると共に、亀裂及び他の損傷のリスクを低下させる。共鳴器ハウジング（１８）は、複数の共鳴器排気開口（２６）を有していてよく、これらの共鳴器排気開口（２６）は、燃焼器（１２）内の最高温度の領域のより近傍に配置されており、これにより、共鳴器（１６）が燃焼器（１２）内の温度勾配を下げることが可能になる。共鳴器ハウジング（１８）は特に、共鳴器排気開口（２６）間の間隔と、共鳴器吸気インピンジメント開口（３０）間の間隔とを増大させることにより、従来型のシステムに見られる応力を低下させるように寸法決めされ且つ構成されていてよい。An acoustically damped gas turbine engine having a gas turbine engine combustor (12) with an acoustically damped resonator system is disclosed. The acoustically damped resonator system (14) may be formed from one or more resonators (16) that are connected to the outer housing (20) within the gas turbine engine combustor (12). Formed from a disposed resonator housing (18), the outer housing (20) forms a combustor basket (22) and extends circumferentially within the combustor (12). In at least one embodiment, the resonator housing (18) may have one or more resonator chambers that improve cooling and reduce the risk of cracking and other damage. Let The resonator housing (18) may have a plurality of resonator exhaust openings (26) that are closer to the hottest region in the combustor (12). In place, this allows the resonator (16) to lower the temperature gradient in the combustor (12). The resonator housing (18) specifically reduces stresses found in conventional systems by increasing the spacing between the resonator exhaust openings (26) and the spacing between the resonator intake impingement openings (30). It may be dimensioned and configured to do so.

Description

本発明は、一般にガスタービンエンジンに関し、より詳細には、ガスタービンエンジン内の燃焼器におけるダイナミクス減衰用の音響減衰システムに関する。   The present invention relates generally to gas turbine engines, and more particularly to an acoustic damping system for dynamics damping in a combustor within a gas turbine engine.

ガスタービンエンジンは、典型的に、圧縮機の下流側であり且つタービンアセンブリの上流側に配置された、複数の燃焼器バスケットを有している。運転中、これらの燃焼器バスケット内ではしばしば縦モードダイナミクスが生じる。縦モードダイナミクスは、通常、燃焼器バスケット内の空気流路の入口で発生して、下流側のタービン入口へ移っていく。このダイナミクスは、比較的新しいガスタービンに益々求められている低エミッション運転を行うための、ガスタービンエンジンの柔軟な調整を制限することになる。   Gas turbine engines typically have a plurality of combustor baskets located downstream of the compressor and upstream of the turbine assembly. During operation, longitudinal mode dynamics often occur in these combustor baskets. Longitudinal mode dynamics typically occur at the inlet of the air flow path in the combustor basket and move to the downstream turbine inlet. This dynamic will limit the flexible adjustment of the gas turbine engine to provide the low emission operation that is increasingly required of newer gas turbines.

縦モードダイナミクスを減衰するために、燃焼器に共鳴器が組み込まれてきた。共鳴器は、特定の音響同調に対応するように寸法決めされて構成されている。様々な構成の共鳴器が採用されてきた。典型的には、共鳴器は最も効果的であるように、燃焼器内の最大放熱領域に配置されている。この位置で、共鳴器はかなりの温度・熱勾配に晒されることになる。初期の構成には、共鳴器を燃焼器に直接溶接することが含まれていたが、残留応力に基づく亀裂形成によりしばしば破損して、高い修理費につながっていた。別の構成も用いられたが、亀裂やかなりの修理費のために成功は限られていた。よって、縦モードダイナミクスを減衰するための、より効率的で費用のかからない構成が必要とされている。   Resonators have been incorporated into combustors to dampen longitudinal mode dynamics. The resonator is sized and configured to accommodate a particular acoustic tuning. Various configurations of resonators have been employed. Typically, the resonator is placed in the maximum heat dissipation region within the combustor for maximum effectiveness. In this position, the resonator will be exposed to significant temperature and thermal gradients. Early configurations included welding the resonator directly to the combustor, but often failed due to residual stress cracking, leading to high repair costs. Another configuration was used, but limited success due to cracks and significant repair costs. Thus, there is a need for a more efficient and less expensive arrangement for attenuating longitudinal mode dynamics.

音響減衰共鳴器システムを備えたガスタービンエンジン燃焼器を有する、音響減衰式のガスタービンエンジンを開示する。音響減衰共鳴器システムは、１つ又は複数の共鳴器から形成されていてよく、共鳴器は、ガスタービンエンジン燃焼器内で燃焼器バスケットを形成し且つ燃焼器内で周方向に延在するアウタハウジングに配置された共鳴器ハウジングから形成されている。少なくとも１つの実施形態では、共鳴器ハウジングは、冷却を向上させると共に亀裂や他の損傷のリスクを低下させる、１つ又は複数の共鳴器室を有していてよい。共鳴器ハウジングは、燃焼器内の最高温度の領域により近づけて配置された共鳴器排気開口を有していてよく、これにより、共鳴器が燃焼器内の温度勾配を下げることができるようになっている。共鳴器ハウジングは、特に共鳴器排気開口間及び共鳴器吸気インピンジメント開口間の間隔の増大により、従来型のシステムに見られた応力を低下させるように寸法決めされて構成されていてよい。   An acoustically damped gas turbine engine having a gas turbine engine combustor with an acoustically damped resonator system is disclosed. The acoustically damped resonator system may be formed of one or more resonators that form an outer basket that forms a combustor basket within the gas turbine engine combustor and extends circumferentially within the combustor. It is formed from a resonator housing disposed in the housing. In at least one embodiment, the resonator housing may have one or more resonator chambers that improve cooling and reduce the risk of cracking and other damage. The resonator housing may have a resonator exhaust opening located closer to the region of maximum temperature in the combustor, which allows the resonator to lower the temperature gradient in the combustor. ing. The resonator housing may be sized and configured to reduce stresses found in conventional systems, particularly by increasing the spacing between the resonator exhaust openings and the resonator intake impingement openings.

少なくとも１つの実施形態では、タービンエンジンの燃焼器用の音響減衰共鳴器システムは、１つ又は複数の共鳴器ハウジングを有していてよく、共鳴器ハウジングは、共鳴器ハウジングの内側表面と、この内側表面とは反対の側の外側表面とで以て、１つ又は複数の内部通路を画定している。音響減衰共鳴器システムは、共鳴器ハウジングから半径方向外側に延在する、１つ又は複数の共鳴器室を有していてよい。共鳴器室は、この共鳴器室の外壁に形成された１つ又は複数の共鳴器吸気インピンジメント開口と、共鳴器ハウジングを貫通して延びる１つ又は複数の共鳴器排気開口とを有していてよい。共鳴器ハウジングを貫通して延びる共鳴器排気開口は、この共鳴器排気開口を燃焼器内の最高温度の領域により近づけて配置するために、軸方向上流側にずらされていてよい。   In at least one embodiment, an acoustically damped resonator system for a combustor of a turbine engine may include one or more resonator housings, the resonator housing including an inner surface of the resonator housing and an inner surface thereof. One or more internal passages are defined by an outer surface opposite the surface. The acoustically damped resonator system may have one or more resonator chambers extending radially outward from the resonator housing. The resonator chamber has one or more resonator intake impingement openings formed in the outer wall of the resonator chamber and one or more resonator exhaust openings extending through the resonator housing. It's okay. The resonator exhaust opening extending through the resonator housing may be offset axially upstream in order to place the resonator exhaust opening closer to the highest temperature region in the combustor.

共鳴器排気開口には、共鳴器室の下流側の壁よりも共鳴器室の上流側の壁の近くに配置された複数の共鳴器排気開口が含まれていてよい。複数の共鳴器排気開口は、これら複数の共鳴器排気開口の最小直径の少なくとも１．５倍の直径に等しい相互間隔を空けて分散していてよい。別の実施形態では、複数の共鳴器排気開口は、これら複数の共鳴器排気開口の最小直径の少なくとも２倍の直径に等しい相互間隔を空けて分散していてよい。複数の共鳴器排気開口は、三角形の１つの先端が下流側に向けられた逆三角形のパターンにまとめられていてよい。別の実施形態では、複数の共鳴器排気開口は、長方形のパターンにまとめられている。   The resonator exhaust openings may include a plurality of resonator exhaust openings disposed closer to the upstream wall of the resonator chamber than to the downstream wall of the resonator chamber. The plurality of resonator exhaust openings may be spaced apart from each other with a diameter equal to at least 1.5 times the minimum diameter of the plurality of resonator exhaust openings. In another embodiment, the plurality of resonator exhaust openings may be spaced apart from each other with a diameter equal to at least twice the smallest diameter of the plurality of resonator exhaust openings. The plurality of resonator exhaust openings may be grouped in an inverted triangular pattern with one triangular tip directed downstream. In another embodiment, the plurality of resonator exhaust openings are organized in a rectangular pattern.

共鳴器吸気インピンジメント開口には、複数の共鳴器排気開口からずらされた複数の共鳴器吸気インピンジメント開口が含まれていてよく、これにより複数の共鳴器吸気インピンジメント開口のうちの１つ又は複数は、半径方向において共鳴器ハウジングに位置合わせされており、共鳴器ハウジングには、共鳴器室に流入する冷却流体が共鳴器ハウジングに衝突するように、複数の共鳴器排気開口が配置されている。複数の共鳴器吸気インピンジメント開口は、複数の共鳴器排気開口によって形成される列の半数の列を形成していてよい。複数の共鳴器吸気インピンジメント開口により形成される列は、周方向に延びていてよく、且つ半径方向において、共鳴器排気開口の上流側の第１の列で始まって下流側に移っていく複数の共鳴器排気開口の各列の間に位置合わせされていてよい。複数の共鳴器吸気インピンジメント開口は、共鳴器排気開口の第１の列よりも１つ少ない開口を有する第１の列を形成していてよい。複数の共鳴器吸気インピンジメント開口は、共鳴器吸気インピンジメント開口の第１の列の下流側に第２の列を形成していてよく、共鳴器吸気インピンジメント開口の第２の列は、共鳴器排気開口の第２の列よりも２つ少ない開口を有していてよい。吸気インピンジメント開口の第２の列は、共鳴器排気開口の第２の列の中間位置をスキップしていてよい。   The resonator intake impingement opening may include a plurality of resonator intake impingement openings that are offset from the plurality of resonator exhaust openings, whereby one of the plurality of resonator intake impingement openings or The plurality is aligned with the resonator housing in the radial direction, and the resonator housing is provided with a plurality of resonator exhaust openings so that cooling fluid flowing into the resonator chamber collides with the resonator housing. Yes. The plurality of resonator intake impingement openings may form half of the rows formed by the plurality of resonator exhaust openings. The rows formed by the plurality of resonator intake impingement openings may extend in the circumferential direction and begin in the radial direction with a first row upstream of the resonator exhaust openings and moving downstream. May be aligned between each row of resonator exhaust openings. The plurality of resonator intake impingement openings may form a first row having one less opening than the first row of resonator exhaust openings. The plurality of resonator intake impingement openings may form a second row downstream of the first row of resonator intake impingement openings, the second row of resonator intake impingement openings being resonant. There may be two less openings than the second row of ventilator exhaust openings. The second row of intake impingement openings may skip an intermediate position of the second row of resonator exhaust openings.

複数の吸気インピンジメント開口は、これら複数の吸気インピンジメント開口の最小直径の少なくとも１．５倍の直径に等しい相互間隔を空けて分散していてよい。複数の吸気インピンジメント開口は、これら複数の吸気インピンジメント開口の最小直径の少なくとも２倍の直径に等しい相互間隔を空けて分散していてよい。共鳴器室の外壁と共鳴器ハウジングとの間の間隔と、共鳴器吸気インピンジメント開口の直径との比は、約７〜約４であってよい。外壁の厚さは、半径方向内側に向かって延在する少なくとも１つの共鳴器吸気インピンジメント開口の長さと、少なくとも１つの共鳴器吸気インピンジメント開口の直径との比が１を上回るように寸法決めされていてよい。   The plurality of intake impingement openings may be spaced apart from each other with a diameter equal to at least 1.5 times the minimum diameter of the plurality of intake impingement openings. The plurality of intake impingement openings may be spaced apart from each other with a diameter equal to at least twice the minimum diameter of the plurality of intake impingement openings. The ratio of the spacing between the outer wall of the resonator chamber and the resonator housing to the diameter of the resonator intake impingement opening may be about 7 to about 4. The thickness of the outer wall is dimensioned such that the ratio of the length of at least one resonator intake impingement opening extending radially inward to the diameter of the at least one resonator intake impingement opening is greater than one. May have been.

別の実施形態では、タービンエンジンの燃焼器用の音響減衰共鳴器システムは、１つ又は複数の共鳴器ハウジングを有していてよく、共鳴器ハウジングは、共鳴器ハウジングの内側表面と、この内側表面とは反対の側の外側表面とで以て、少なくとも１つの内部通路を画定している。音響減衰共鳴器システムは、共鳴器ハウジングから半径方向外側に延在する、１つ又は複数の共鳴器室を有していてよく、共鳴器室は、この共鳴器室の１つの外壁に形成された少なくとも１つの共鳴器吸気インピンジメント開口と、共鳴器ハウジングを貫通して延びる共鳴器排気開口とを有している。音響減衰共鳴器システムは、約７〜約４の、共鳴器室の外壁と共鳴器ハウジングとの間の間隔と、共鳴器吸気インピンジメント開口の直径との比を有していてよい。このようにして、共鳴器室のフットプリントが拡大されている。共鳴器室の外壁と共鳴器ハウジングとの間の間隔と、共鳴器吸気インピンジメント開口の直径との比が８を上回る共鳴器室に関して、少なくとも１つの共鳴器室内で直線的に延びる共鳴器最大内寸は、１２％未満だけ増大されていてよいのに対して、共鳴器室のフットプリントは、４０％〜１００％だけ拡大されている。   In another embodiment, an acoustically damped resonator system for a turbine engine combustor may include one or more resonator housings, the resonator housing including an inner surface of the resonator housing and the inner surface. And at least one internal passage is defined by the outer surface on the opposite side. The acoustically damped resonator system may have one or more resonator chambers extending radially outward from the resonator housing, the resonator chamber being formed on one outer wall of the resonator chamber. And at least one resonator intake impingement opening and a resonator exhaust opening extending through the resonator housing. The acoustically damped resonator system may have a ratio between the outer wall of the resonator chamber and the resonator housing of about 7 to about 4 and the diameter of the resonator intake impingement opening. In this way, the footprint of the resonator chamber is enlarged. Resonator maximum extending linearly in at least one resonator chamber with respect to the resonator chamber in which the ratio of the spacing between the outer wall of the resonator chamber and the resonator housing to the diameter of the resonator intake impingement opening is greater than 8. The internal dimensions may be increased by less than 12%, while the resonator chamber footprint is expanded by 40% to 100%.

音響減衰共鳴器システムは、多数の異なる形状を有していて、共鳴器室内で直線的に延びる共鳴器最大内寸が、目下の減衰周波数を上回る、共鳴器室の目標カットオフ周波数のポイントを超えて拡大されることを防ぐように構成された、複数の共鳴器室を有していてよい。少なくとも１つの実施形態では、共鳴器室を形成する外側の側壁の断面形状は、平行四辺形の変化形を形成しており、最長対角線方向が、交点切断部に基づき減少している。平行四辺形の変化形の交点切断部は、第１の交点における第１のコーナー辺と、第２の交点における第２のコーナー辺とによって形成されていてよく、第１のコーナー辺は、平行四辺形の変化形を形成する第１の側壁と第２の側壁との間に延びていてよく、第２のコーナー辺は、平行四辺形の変化形を形成する第３の側壁と第４の側壁との間に延びていてよい。別の実施形態では、共鳴器室を形成する外側の側壁の断面形状は、三角形の変化形を形成していてよく、少なくとも２つのコーナーが、コーナー辺で切断されている。更に別の実施形態では、三角形の変化形の各コーナーが、少なくとも１つのコーナー辺で切断されていてよく、その結果、第１のコーナー辺は第１の側壁と第２の側壁との間に延びていてよく、第２のコーナー辺は第２の側壁と第３の側壁との間に延びていてよく、第３のコーナー辺は第１の側壁と第３の側壁との間に延びていてよい。   The acoustically damped resonator system has a number of different shapes, and the point of the target cutoff frequency of the resonator chamber where the maximum inner dimension of the resonator that extends linearly within the resonator chamber exceeds the current attenuation frequency. There may be a plurality of resonator chambers configured to prevent being expanded beyond. In at least one embodiment, the cross-sectional shape of the outer sidewall forming the resonator chamber forms a parallelogram variation, with the longest diagonal direction decreasing based on the intersection cut. The parallelogram variable intersection cutting part may be formed by the first corner side at the first intersection point and the second corner side at the second intersection point, and the first corner side is parallel. The second side wall may extend between a first side wall and a second side wall that form a quadrilateral variation, and the second corner side may be a third side wall and a fourth side that form a parallelogram variation. It may extend between the side walls. In another embodiment, the cross-sectional shape of the outer sidewall forming the resonator chamber may form a triangular variation, with at least two corners being cut at the corner sides. In yet another embodiment, each corner of the triangular variant may be cut at at least one corner side so that the first corner side is between the first and second side walls. The second corner side may extend between the second side wall and the third side wall, and the third corner side may extend between the first side wall and the third side wall. It's okay.

別の実施形態では、共鳴器室を形成する外側の側壁の断面形状は長方形の変化形を形成していてよく、少なくとも２つのコーナーが、コーナー辺で切断されている。長方形の変化形の少なくとも２つのコーナーが、少なくとも１つのコーナー辺で切断されていてよい。長方形の変化形の各コーナーが、少なくとも１つのコーナー辺で切断されていてよく、その結果、第１のコーナー辺は第１の側壁と第２の側壁との間に延びていてよく、第２のコーナー辺は第２の側壁と第３の側壁との間に延びていてよく、第３のコーナー辺は第３の側壁と第４の側壁との間に延びていてよく、第４のコーナー辺は第１の側壁と第４の側壁との間に延びていてよい。少なくとも１つの実施形態では、共鳴器室を形成する少なくとも１つの側壁における少なくとも１つのコーナーは、湾曲していてよい。   In another embodiment, the cross-sectional shape of the outer sidewall forming the resonator chamber may form a rectangular variation, with at least two corners being cut at the corner sides. At least two corners of the rectangular variation may be cut at at least one corner side. Each corner of the rectangular variation may be cut at at least one corner side so that the first corner side may extend between the first and second side walls and the second side. The corner side may extend between the second side wall and the third side wall, and the third corner side may extend between the third side wall and the fourth side wall. The side may extend between the first side wall and the fourth side wall. In at least one embodiment, at least one corner in at least one sidewall forming the resonator chamber may be curved.

これらの利点と他の利点及び目的は、以下に記載する本発明の詳細な説明を参照することにより明らかになる。   These and other advantages and objectives will become apparent upon reference to the following detailed description of the invention.

明細書に組み込まれてその一部を形成する添付図面は、本発明の各実施形態を示すものであり、詳細な説明と共に、本発明の原理を開示するものである。   The accompanying drawings, which are incorporated in and form a part of the specification, illustrate embodiments of the present invention and, together with the detailed description, disclose the principles of the invention.

ガスタービンエンジン内に位置する燃焼器の側方部分断面図である。2 is a side partial cross-sectional view of a combustor located within a gas turbine engine. FIG. ガスタービンエンジン内の燃焼器の、図１に示した断面線２−２で断面した側方断面図である。FIG. 2 is a side sectional view of the combustor in the gas turbine engine, taken along section line 2-2 shown in FIG. 1. 音響減衰共鳴器システムを備えた燃焼器ライナの斜視図である。1 is a perspective view of a combustor liner with an acoustically damped resonator system. FIG. 従来型の共鳴器を備えたガスタービンエンジン内の燃焼器の概略的な線図である。1 is a schematic diagram of a combustor in a gas turbine engine with a conventional resonator. FIG. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器を、より大きな高さを有する従来型の共鳴器と共に示す、図３に示した断面線５−５に沿った側方断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional side view taken along section line 5-5 shown in FIG. 3 showing the resonator of the acoustically damped resonator system with a conventional resonator having a greater height. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の、図３に示した断面線６−６に沿った斜視断面図である。FIG. 6 is a perspective cross-sectional view of the resonator chamber of the acoustic damped resonator system taken along section line 6-6 shown in FIG. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の別の実施形態の、図３に示した断面線６−６に沿った斜視断面図である。FIG. 6 is a perspective cross-sectional view of another embodiment of the resonator chamber of the acoustically damped resonator system, taken along section line 6-6 shown in FIG. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の側方断面図であって、共鳴器室の下流側に隣接する、縮小された再循環ゾーンが示されており、再付着点で始まる高伝熱部は、図３の断面線５−５に沿って見ると従来型のシステムにおける高伝熱部よりも共鳴器の近くに位置している。FIG. 2 is a side cross-sectional view of a resonator chamber of an acoustically damped resonator system, showing a reduced recirculation zone adjacent downstream of the resonator chamber, where the high heat transfer section starting at the reattachment point is 3 along the section line 5-5 in FIG. 3, it is located closer to the resonator than the high heat transfer section in the conventional system. 従来型の共鳴器室の側方断面図である。It is a sectional side view of a conventional resonator chamber. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の、図３に示した断面線５−５に沿った側方断面図である。FIG. 5 is a side cross-sectional view of the resonator chamber of the acoustic damped resonator system taken along section line 5-5 shown in FIG. 従来型の共鳴器室の側方断面図である。It is a sectional side view of a conventional resonator chamber. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の、図３に示した断面線５−５に沿った側方断面図である。FIG. 5 is a side cross-sectional view of the resonator chamber of the acoustic damped resonator system taken along section line 5-5 shown in FIG. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の別の実施形態の、図３に示した断面線５−５に沿った側方断面図である。FIG. 5 is a side cross-sectional view of another embodiment of the resonator chamber of the acoustically damped resonator system, taken along section line 5-5 shown in FIG. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の更に別の実施形態の、図３に示した断面線５−５に沿った側方断面図である。FIG. 5 is a side cross-sectional view of yet another embodiment of the resonator chamber of the acoustically damped resonator system, taken along section line 5-5 shown in FIG. 従来型の共鳴器室を上から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the conventional resonator chamber from the top. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の１つの実施形態を上から見た、図３に示した断面線６−６に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view along section line 6-6 shown in FIG. 3 as viewed from above one embodiment of the resonator chamber of the acoustically damped resonator system. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の別の実施形態を上から見た、図３に示した断面線６−６に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along section line 6-6 shown in FIG. 3 as viewed from above another embodiment of the resonator chamber of the acoustically damped resonator system. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の１つの実施形態を上から見た、図３に示した断面線６−６に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view along section line 6-6 shown in FIG. 3 as viewed from above one embodiment of the resonator chamber of the acoustically damped resonator system. 従来型の共鳴器室を上から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the conventional resonator chamber from the top. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の別の実施形態を上から見た、図３に示した断面線６−６に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along section line 6-6 shown in FIG. 3 as viewed from above another embodiment of the resonator chamber of the acoustically damped resonator system. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の更に別の実施形態を上から見た、図３に示した断面線６−６に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view along section line 6-6 shown in FIG. 3 as seen from above of yet another embodiment of the resonator chamber of the acoustically damped resonator system. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の別の実施形態を上から見た、図３に示した断面線６−６に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along section line 6-6 shown in FIG. 3 as viewed from above another embodiment of the resonator chamber of the acoustically damped resonator system. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の更に別の実施形態を上から見た、図３に示した断面線６−６に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view along section line 6-6 shown in FIG. 3 as seen from above of yet another embodiment of the resonator chamber of the acoustically damped resonator system. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の別の実施形態を上から見た、図３に示した断面線６−６に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along section line 6-6 shown in FIG. 3 as viewed from above another embodiment of the resonator chamber of the acoustically damped resonator system. 従来型の共鳴器室を上から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at the conventional resonator chamber from the top. 別の従来型の共鳴器室を上から見た断面図である。It is sectional drawing which looked at another conventional resonator room from the top. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の１つの実施形態を上から見た、図３に示した断面線６−６に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view along section line 6-6 shown in FIG. 3 as viewed from above one embodiment of the resonator chamber of the acoustically damped resonator system. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の別の実施形態を上から見た、図３に示した断面線６−６に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along section line 6-6 shown in FIG. 3 as viewed from above another embodiment of the resonator chamber of the acoustically damped resonator system. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の更に別の実施形態を上から見た、図３に示した断面線６−６に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view along section line 6-6 shown in FIG. 3 as seen from above of yet another embodiment of the resonator chamber of the acoustically damped resonator system. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の別の実施形態を上から見た、図３に示した断面線６−６に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along section line 6-6 shown in FIG. 3 as viewed from above another embodiment of the resonator chamber of the acoustically damped resonator system. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の更に別の実施形態を上から見た、図３に示した断面線６−６に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view along section line 6-6 shown in FIG. 3 as seen from above of yet another embodiment of the resonator chamber of the acoustically damped resonator system. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の別の実施形態を上から見た、図３に示した断面線６−６に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along section line 6-6 shown in FIG. 3 as viewed from above another embodiment of the resonator chamber of the acoustically damped resonator system. 音響減衰共鳴器システムの共鳴器室の別の実施形態を上から見た、図３に示した断面線６−６に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along section line 6-6 shown in FIG. 3 as viewed from above another embodiment of the resonator chamber of the acoustically damped resonator system.

図１〜図３、図５〜図８、図１０、図１２〜図１４、図１６〜図１８、図２０〜図２４及び図２７〜図３３に示すように、音響減衰共鳴器システム１４を備えたガスタービンエンジン燃焼器１２を有する、音響減衰式のガスタービンエンジン１０が開示されている。音響減衰共鳴器システム１４は、１つ又は複数の共鳴器１６から形成されていてよく、共鳴器１６は、ガスタービンエンジン燃焼器１２内で燃焼器バスケット２２を形成し且つ燃焼器１２内で周方向に延在しているアウタハウジング２０に配置された共鳴器ハウジング１８から形成されている。少なくとも１つの実施形態では、共鳴器ハウジング１８は、１つ又は複数の共鳴器室２４を有していてよく、共鳴器室２４は、冷却を向上させると共に、亀裂及び他の損傷のリスクを低下させる。共鳴器ハウジング１８は、複数の共鳴器排気開口２６を有していてよく、これらの共鳴器排気開口２６は、燃焼器１２内の最高温度の領域２８のより近傍に配置されていてよく、これにより、共鳴器１６が燃焼器１２内の温度勾配を下げることが可能になる。共鳴器ハウジング１８は特に、共鳴器排気開口２６間の間隔と、共鳴器吸気インピンジメント開口３０間の間隔とを増大させることにより、従来型のシステムに見られる応力を低下させるように寸法決めされ且つ構成されていてよい。   As shown in FIGS. 1 to 3, 5 to 8, 10, 12 to 14, 16 to 18, 20 to 24, and 27 to 33, the acoustic damping resonator system 14 An acoustically damped gas turbine engine 10 is disclosed having a gas turbine engine combustor 12 with it. The acoustically damped resonator system 14 may be formed from one or more resonators 16 that form a combustor basket 22 within the gas turbine engine combustor 12 and that surround the combustor 12. It is formed from a resonator housing 18 arranged in an outer housing 20 extending in the direction. In at least one embodiment, the resonator housing 18 may have one or more resonator chambers 24 that improve cooling and reduce the risk of cracking and other damage. Let The resonator housing 18 may have a plurality of resonator exhaust openings 26, which may be located closer to the hottest region 28 in the combustor 12. This allows the resonator 16 to lower the temperature gradient in the combustor 12. The resonator housing 18 is specifically sized to reduce the stress found in conventional systems by increasing the spacing between the resonator exhaust openings 26 and the spacing between the resonator intake impingement openings 30. And may be configured.

少なくとも１つの実施形態では、タービンエンジン１０の燃焼器１２用の音響減衰共鳴器システム１４は、１つ又は複数の共鳴器ハウジング１８を有していてよい。共鳴器ハウジング１８は、図２及び図３に示すように、燃焼器１２の一部又は全周にわたって延在していてよい。少なくとも１つの実施形態では、共鳴器ハウジング１８は、図２、図３及び図５に示すように、共鳴器ハウジング１８の内側表面３４と、この内側表面３４とは反対側の外側表面３６とで以て、１つ又は複数の内部通路３２を画定していてよい。少なくとも１つの実施形態では、共鳴器ハウジング１８はほぼ円筒形であってよく、これにより、内側に単一の内部通路３２を備えたリングを形成している。   In at least one embodiment, the acoustically damped resonator system 14 for the combustor 12 of the turbine engine 10 may include one or more resonator housings 18. The resonator housing 18 may extend over part or the entire circumference of the combustor 12 as shown in FIGS. In at least one embodiment, the resonator housing 18 is comprised of an inner surface 34 of the resonator housing 18 and an outer surface 36 opposite the inner surface 34, as shown in FIGS. Thus, one or more internal passages 32 may be defined. In at least one embodiment, the resonator housing 18 may be substantially cylindrical, thereby forming a ring with a single internal passage 32 therein.

音響減衰共鳴器システム１４は、１つ又は複数の共鳴器室２４を有していてよく、共鳴器室２４は、共鳴器ハウジング１８から半径方向外側に向かって延在している。共鳴器室２４は、あらゆる適当な形状を有していてよい。少なくとも１つの実施形態では、図１６〜図１８、図２２〜図２４、図２７、図３２及び図３３に示すように、共鳴器室２４は、いくぶん三角形状を有する四角形として形成されてよいか、図２０〜図２１及び図３１に示すように長方形として形成されてよいか、又は別の適当な形状として形成されてよい。図１２〜図１４に示すように、共鳴器室２４は、外壁３８から形成されていてよく、外壁３８は、上流側の側壁４２や下流側の側壁４４といった、１つ又は複数の側壁４０により支持されていてよい。共鳴器室２４は、この共鳴器室２４の外壁３８に形成された１つ又は複数の共鳴器吸気インピンジメント開口３０と、共鳴器ハウジング１８を貫通して延びる１つ又は複数の共鳴器排気開口２６とを有していてよい。共鳴器ハウジング１８を貫通して延びる共鳴器排気開口２６は、この共鳴器排気開口２６を燃焼器１２内の最高温度の領域により近づけて配置するために、軸方向において上流側にずらされていてよい。   The acoustically damped resonator system 14 may include one or more resonator chambers 24 that extend radially outward from the resonator housing 18. The resonator chamber 24 may have any suitable shape. In at least one embodiment, as shown in FIGS. 16-18, 22-24, 27, 32 and 33, the resonator chamber 24 may be formed as a square having a somewhat triangular shape. 20-21 and 31 may be formed as a rectangle, or may be formed as another suitable shape. As shown in FIGS. 12 to 14, the resonator chamber 24 may be formed of an outer wall 38, and the outer wall 38 is defined by one or more side walls 40 such as an upstream side wall 42 and a downstream side wall 44. It may be supported. The resonator chamber 24 includes one or more resonator intake impingement openings 30 formed in the outer wall 38 of the resonator chamber 24 and one or more resonator exhaust openings extending through the resonator housing 18. 26 may be included. The resonator exhaust opening 26 extending through the resonator housing 18 is offset upstream in the axial direction in order to place the resonator exhaust opening 26 closer to the region of maximum temperature in the combustor 12. Good.

少なくとも１つの実施形態では、図１２に示すように、共鳴器１６は、共鳴器ハウジング１８に対して更に上流側の方向に向かってずらされていてよく、これにより共鳴器１６は、燃焼器１２内の最高温度の領域に、より一層近づいている。少なくとも１つの実施形態では図１４に示すように、音響減衰共鳴器システム１４は、共鳴器室２４の下流側の壁４４よりも、共鳴器室２４の上流側の壁４２の近くに配置された複数の共鳴器排気開口２６を有していてよい。図６、図７、図１７、図１８及び図２１に示すように、共鳴器排気開口２６は、共鳴器ハウジング１８における亀裂の兆候を低減させるために、図１５及び図１９に示すような従来型のシステムにおける相互間隔よりも更に相互間隔を空けられていてよい。複数の共鳴器排気開口２６は、これら複数の共鳴器排気開口２６の最小直径の少なくとも１．５倍の直径に等しい相互間隔を空けて分散していてよい。別の実施形態では、共鳴器排気開口２６は、これらの共鳴器排気開口２６の最小直径の少なくとも２倍の直径に等しい相互間隔を空けて分散していてよい。少なくとも１つの実施形態では、共鳴器排気開口２６は、図１６〜図１８及び図２２〜図２４に示すように、（三角形の１つの先端が下流側に向けられた逆三角形とも言える）いくぶん三角形状を有する四角形の形状を有するパターンか、図２０〜図２１に示すような長方形の形状を有するパターンか、又は別の適当な形状を有するパターンにまとめられてよい。   In at least one embodiment, as shown in FIG. 12, the resonator 16 may be offset further upstream relative to the resonator housing 18 such that the resonator 16 is combustor 12. It is even closer to the highest temperature region. In at least one embodiment, as shown in FIG. 14, the acoustically damped resonator system 14 is positioned closer to the wall 42 upstream of the resonator chamber 24 than the wall 44 downstream of the resonator chamber 24. A plurality of resonator exhaust openings 26 may be provided. As shown in FIGS. 6, 7, 17, 18, and 21, the resonator exhaust openings 26 are conventional as shown in FIGS. 15 and 19 to reduce signs of cracks in the resonator housing 18. It may be further spaced apart from each other in mold systems. The plurality of resonator exhaust openings 26 may be spaced apart from each other with a diameter equal to at least 1.5 times the minimum diameter of the plurality of resonator exhaust openings 26. In another embodiment, the resonator exhaust openings 26 may be spaced apart from each other with a diameter equal to at least twice the smallest diameter of these resonator exhaust openings 26. In at least one embodiment, the resonator exhaust opening 26 is somewhat triangular (also referred to as an inverted triangle with one triangular tip directed downstream), as shown in FIGS. 16-18 and 22-24. A pattern having a rectangular shape having a shape, a pattern having a rectangular shape as shown in FIGS. 20 to 21, or a pattern having another appropriate shape may be collected.

図２２〜図２４及び図３３に示すように、音響減衰共鳴器システム１４は、１つ又は複数の共鳴器吸気インピンジメント開口３０を有していてよく、共鳴器吸気インピンジメント開口３０は、複数の共鳴器排気開口２６からずらされており、これにより複数の共鳴器吸気インピンジメント開口３０のうちの少なくとも１つが、半径方向において共鳴器ハウジング１８に位置合わせされており、共鳴器ハウジング１８には、共鳴器室２４に流入する冷却流体が共鳴器ハウジング１８に衝突するように、複数の共鳴器排気開口２６が配置されている。図２３〜図２４及び図３３に示すように、共鳴器吸気インピンジメント開口３０は、複数の共鳴器排気開口２６によって形成される列４８よりも少ない列４６を形成していてよい。別の実施形態では、図２３〜図２４に示すように、共鳴器吸気インピンジメント開口３０は、複数の共鳴器排気開口２６によって形成される列４８の半数の列４６を形成していてよい。複数の共鳴器吸気インピンジメント開口３０により形成される列４６は、周方向に延びてよく、且つ半径方向において、共鳴器排気開口２６の上流側の第１の列５０で始まって下流側に移っていく複数の共鳴器排気開口２６の各列４８の間に位置合わせされていてよい。複数の共鳴器吸気インピンジメント開口３０により形成される列４６は、効率を上げるために、下流側の側壁４４よりも上流側の側壁４２の近くに配置されていてよい。少なくとも１つの実施形態では、複数の共鳴器吸気インピンジメント開口３０は、共鳴器排気開口２６の第１の列５０よりも１つ少ない開口３０を有する第１の列５２を形成していてよい。図２４に示すように、複数の共鳴器吸気インピンジメント開口３０は、共鳴器吸気インピンジメント開口３０の第１の列５２の下流側に第２の列５４を形成していてよく、共鳴器吸気インピンジメント開口３０の第２の列５４は、共鳴器排気開口２６の第２の列５６よりも、少なくとも２つ少ない開口３０を有している。図２４に示すように、吸気インピンジメント開口３０の第２の列５４は、共鳴器排気開口２６の第２の列５６の中間位置をスキップしていてよい。   As shown in FIGS. 22-24 and 33, the acoustically damped resonator system 14 may include one or more resonator intake impingement openings 30, and the resonator intake impingement openings 30 may include a plurality of resonator intake impingement openings 30. Are displaced from the resonator exhaust opening 26 so that at least one of the plurality of resonator intake impingement openings 30 is radially aligned with the resonator housing 18, A plurality of resonator exhaust openings 26 are arranged so that the cooling fluid flowing into the resonator chamber 24 collides with the resonator housing 18. As shown in FIGS. 23-24 and 33, the resonator intake impingement openings 30 may form fewer rows 46 than the rows 48 formed by the plurality of resonator exhaust openings 26. In another embodiment, as shown in FIGS. 23-24, the resonator intake impingement opening 30 may form half the row 46 of rows 48 formed by the plurality of resonator exhaust openings 26. The row 46 formed by the plurality of resonator intake impingement openings 30 may extend circumferentially and start in the first row 50 upstream of the resonator exhaust opening 26 and move downstream in the radial direction. It may be aligned between each row 48 of the plurality of resonator exhaust openings 26 going on. The row 46 formed by the plurality of resonator intake impingement openings 30 may be located closer to the upstream side wall 42 than the downstream side wall 44 to increase efficiency. In at least one embodiment, the plurality of resonator intake impingement openings 30 may form a first row 52 having one less opening 30 than the first row 50 of resonator exhaust openings 26. As shown in FIG. 24, the plurality of resonator intake impingement openings 30 may form a second row 54 downstream of the first row 52 of the resonator intake impingement openings 30. The second row 54 of impingement openings 30 has at least two fewer openings 30 than the second row 56 of resonator exhaust openings 26. As shown in FIG. 24, the second row 54 of the intake impingement openings 30 may skip an intermediate position of the second row 56 of the resonator exhaust openings 26.

別の実施形態では、図３３に示すように、複数の共鳴器吸気インピンジメント開口３０は、共鳴器吸気インピンジメント開口３０の第１の列５２の下流側に第２の列５４を形成していてよく、共鳴器吸気インピンジメント開口３０の第２の列５４は、共鳴器吸気インピンジメント開口３０の第１の列５２よりも、少なくとも１つ追加された開口３０を有している。共鳴器排気開口２６の第２の列５６も、共鳴器排気開口２６の第１の列５０に比べて少なくとも１つ追加された共鳴器排気開口２６を有していてよい。共鳴器吸気インピンジメント開口３０の第３の列５８は、共鳴器吸気インピンジメント開口３０の第２の列５４よりも、少なくとも１つ少ない開口３０を有していてよい。共鳴器排気開口２６の第３の列５９は、共鳴器排気開口２６の第２の列５６よりも、少なくとも１つ少ない開口２６を有していてよい。共鳴器吸気インピンジメント開口３０と共鳴器排気開口２６の残りの列は、下流側の側壁４４に向かって下流側へ移るにつれて、数が減っていてよい。   In another embodiment, as shown in FIG. 33, the plurality of resonator intake impingement openings 30 form a second row 54 downstream of the first row 52 of resonator intake impingement openings 30. The second row 54 of the resonator intake impingement openings 30 may have at least one additional opening 30 than the first row 52 of the resonator intake impingement openings 30. The second row 56 of resonator exhaust openings 26 may also have at least one additional resonator exhaust opening 26 compared to the first row 50 of resonator exhaust openings 26. The third row 58 of resonator intake impingement openings 30 may have at least one less opening 30 than the second row 54 of resonator intake impingement openings 30. The third row 59 of resonator exhaust openings 26 may have at least one less opening 26 than the second row 56 of resonator exhaust openings 26. The remaining rows of resonator intake impingement openings 30 and resonator exhaust openings 26 may decrease in number as they move downstream toward the downstream side wall 44.

少なくとも１つの実施形態では、複数の吸気インピンジメント開口３０は、これら複数の吸気インピンジメント開口３０の最小直径の少なくとも１．５倍の直径に等しい相互間隔を空けて分散していてよい。別の実施形態では、複数の吸気インピンジメント開口３０は、これら複数の吸気インピンジメント開口３０の最小直径の少なくとも２倍の直径に等しい相互間隔を空けて分散していてよい。   In at least one embodiment, the plurality of intake impingement openings 30 may be spaced apart from each other with a diameter equal to at least 1.5 times the minimum diameter of the plurality of intake impingement openings 30. In another embodiment, the plurality of intake impingement openings 30 may be spaced apart from each other with a diameter equal to at least twice the minimum diameter of the plurality of intake impingement openings 30.

少なくとも１つの実施形態では、図５、図８、図２７〜図３２に示すように、共鳴器室２４は、所要冷却空気量を増大させることなく、共鳴器ハウジング１８及び燃焼器１２の冷却を増進させるように構成されていてよい。特に共鳴器室２４は、より大きな軸方向距離にわたって延在すると共に、より小さな半径方向高さを有するように変更されていてよく、これにより、共鳴器室２４内の容積は従来型のシステムに比べると比較的変わらないままであるが、共鳴器ハウジング１８のより大きな表面積が冷却流体に晒されることになる。更に、共鳴器室２４は、従来型のシステムよりも更に半径方向上流側に延在していてよく、このことは、共鳴器室２４の上流側の側壁４２、共鳴器排気開口２６又は共鳴器吸気インピンジメント開口３０、又はこれらのあらゆる組合せを上流側に移動させ、且つ燃焼器１２内の最高温度の領域２８により一層近づけることを可能にする。少なくとも１つの実施形態では、共鳴器室２４の外壁３８と共鳴器ハウジング１８との間の間隔と、共鳴器吸気インピンジメント開口３０の直径との比は、約７〜約４であってよい。別の実施形態では、共鳴器室２４の外壁３８と共鳴器ハウジング１８との間の間隔と、共鳴器吸気インピンジメント開口３０の直径との比は、共鳴器１６の中間部において約６．５である。共鳴器室２４の高さを減少させたことにより、共鳴器１６は、低温側流れ方向に関して共鳴器１６の下流側の低温側冷却を改良されることになる。それというのも、従来型のシステムにおける再循環ゾーンよりも小さな再循環ゾーンが側壁４０に隣接して形成されるからである。このようにして、より小さな低伝熱領域が、再循環ゾーンに隣接して形成される。その代わりに、再付着点における高伝熱部は、従来型のシステムにおける高伝熱部よりも共鳴器１６の近くに形成される。   In at least one embodiment, as shown in FIGS. 5, 8, and 27-32, the resonator chamber 24 provides cooling of the resonator housing 18 and combustor 12 without increasing the amount of cooling air required. It may be configured to enhance. In particular, the resonator chamber 24 may be modified to extend over a larger axial distance and have a smaller radial height, so that the volume in the resonator chamber 24 is reduced to conventional systems. While remaining relatively unchanged, a larger surface area of the resonator housing 18 will be exposed to the cooling fluid. In addition, the resonator chamber 24 may extend further radially upstream than conventional systems, which means that the upstream side wall 42, the resonator exhaust opening 26 or the resonator of the resonator chamber 24. The intake impingement opening 30, or any combination thereof, can be moved upstream and closer to the hottest region 28 in the combustor 12. In at least one embodiment, the ratio of the spacing between the outer wall 38 of the resonator chamber 24 and the resonator housing 18 to the diameter of the resonator intake impingement opening 30 may be about 7 to about 4. In another embodiment, the ratio of the spacing between the outer wall 38 of the resonator chamber 24 and the resonator housing 18 to the diameter of the resonator intake impingement opening 30 is about 6.5 in the middle of the resonator 16. It is. By reducing the height of the resonator chamber 24, the resonator 16 has improved cold side cooling downstream of the resonator 16 with respect to the cold side flow direction. This is because a recirculation zone smaller than the recirculation zone in conventional systems is formed adjacent to the side wall 40. In this way, a smaller low heat transfer area is formed adjacent to the recirculation zone. Instead, the high heat transfer section at the reattachment point is formed closer to the resonator 16 than the high heat transfer section in the conventional system.

共鳴器室２４の外壁３８は、共鳴器吸気インピンジメント開口３０を通る冷却流体の流れを増大させると共に、共鳴器室２４内での共鳴器ハウジング１８に対する冷却流体の衝突を増大させるように構成されていてよい。少なくとも１つの実施形態では図１０に示すように、共鳴器室２４の外壁３８は、共鳴器吸気インピンジメント開口３０の効果を増大させるために、図９に示すような従来型のシステムよりも厚くなっていてよい。少なくとも１つの実施形態では、外壁３８の厚さは、半径方向内側に向かって延在する少なくとも１つの共鳴器吸気インピンジメント開口３０の長さと、共鳴器吸気インピンジメント開口３０の直径との比が、約０．７５を上回るように寸法決めされていてよい。別の実施形態では、外壁３８の厚さは、半径方向内側に向かって延在する少なくとも１つの共鳴器吸気インピンジメント開口３０の長さと、共鳴器吸気インピンジメント開口３０の直径との比が、約１を上回るように寸法決めされていてよい。   The outer wall 38 of the resonator chamber 24 is configured to increase the flow of cooling fluid through the resonator intake impingement opening 30 and to increase the cooling fluid impingement against the resonator housing 18 within the resonator chamber 24. It may be. In at least one embodiment, as shown in FIG. 10, the outer wall 38 of the resonator chamber 24 is thicker than a conventional system as shown in FIG. 9 to increase the effectiveness of the resonator intake impingement opening 30. It may be. In at least one embodiment, the thickness of the outer wall 38 is such that the ratio of the length of the at least one resonator intake impingement opening 30 extending radially inward to the diameter of the resonator intake impingement opening 30. , May be dimensioned to exceed about 0.75. In another embodiment, the thickness of the outer wall 38 is such that the ratio of the length of at least one resonator intake impingement opening 30 extending radially inward to the diameter of the resonator intake impingement opening 30 is: It may be dimensioned to exceed about 1.

少なくとも１つの実施形態では、図５、図８、図２７〜図３２に示すように、音響減衰共鳴器システム１４は、共鳴器室２４のフットプリントを従来型の共鳴器に比べて拡大できるように、なお且つ共鳴器室２４内で直線的に延びる共鳴器最大内寸６０が、目下の減衰周波数を上回る、共鳴器室２４の目標カットオフ周波数のポイントを超えて拡大されることを防ぐように構成されていてよい。共鳴器１６の形状は、共鳴器最大内寸６０が共鳴器フットプリントと同じ関係で増大されないように適合されていてよい。適合された共鳴器の形状に基づき、カットオフ周波数を、共鳴器１６の設定周波数範囲内での確実な減衰を保証する、より高い周波数へシフトさせることができる。このようにして、音響減衰共鳴器システム１４は１つ又は複数の共鳴器室２４を備えた共鳴器ハウジング１８から上述したように形成されていてよい。共鳴器室２４の外壁３８と共鳴器ハウジング１８との間の間隔と、共鳴器吸気インピンジメント開口３０の直径との比は、約７〜約４であってよい。図２９〜図３１に示すように、共鳴器室２４の外壁３８と共鳴器ハウジング１８との間の間隔と、共鳴器吸気インピンジメント開口３０の直径との比が８を上回る共鳴器室２４に関して、共鳴器室２４内で直線的に延びる共鳴器最大内寸６０は、１２％未満だけ増大されていてよいのに対して、共鳴器ハウジング１８に対する共鳴器室２４のフットプリントは、４０％〜１００％だけ拡大されていてよい。共鳴器室２４は、上記のように拡大され且つ寸法決めされていてよい。   In at least one embodiment, as shown in FIGS. 5, 8, and 27-32, the acoustically damped resonator system 14 can extend the footprint of the resonator chamber 24 compared to conventional resonators. In addition, the resonator maximum internal dimension 60 that extends linearly within the resonator chamber 24 is prevented from being expanded beyond the point of the target cutoff frequency of the resonator chamber 24 above the current attenuation frequency. It may be configured. The shape of the resonator 16 may be adapted so that the resonator maximum inner dimension 60 is not increased in the same relationship as the resonator footprint. Based on the adapted resonator geometry, the cut-off frequency can be shifted to a higher frequency that ensures reliable attenuation within the set frequency range of the resonator 16. In this manner, the acoustically damped resonator system 14 may be formed as described above from a resonator housing 18 with one or more resonator chambers 24. The ratio of the spacing between the outer wall 38 of the resonator chamber 24 and the resonator housing 18 to the diameter of the resonator intake impingement opening 30 may be about 7 to about 4. 29-31, for a resonator chamber 24 where the ratio between the outer wall 38 of the resonator chamber 24 and the resonator housing 18 and the diameter of the resonator intake impingement opening 30 is greater than eight. The resonator maximum internal dimension 60 that extends linearly within the resonator chamber 24 may be increased by less than 12%, whereas the footprint of the resonator chamber 24 relative to the resonator housing 18 is 40% to It may be enlarged by 100%. The resonator chamber 24 may be enlarged and dimensioned as described above.

音響減衰共鳴器システム１４は、多数の異なる形状を有していて、共鳴器室２４内で直線的に延びる共鳴器最大内寸６０が、目下の減衰周波数を上回る、共鳴器室２４の目標カットオフ周波数のポイントを超えて拡大されることを防ぐように構成された、複数の共鳴器室２４を有していてよい。少なくとも１つの実施形態では、共鳴器室２４を形成する外側の側壁４０の断面形状は、図３０に示すような平行四辺形の変化形６６を形成していてよく、共鳴器最大内寸６０は、交点切断部６４に基づき減少している。平行四辺形の変化形６６の交点切断部６４は、第１の交点７０における第１のコーナー辺６８と、第２の交点７４における第２のコーナー辺７２とによって形成されていてよい。第１のコーナー辺６８は、平行四辺形の変化形６６を形成する第１の側壁７６と第２の側壁７８との間に延びていてよい。第２のコーナー辺７２は、平行四辺形の変化形６６を形成する第３の側壁８０と第４の側壁８２との間に延びていてよい。   The acoustically damped resonator system 14 has a number of different shapes, with a resonator chamber 24 target cut where the maximum resonator internal dimension 60 that extends linearly within the resonator chamber 24 exceeds the current attenuation frequency. There may be a plurality of resonator chambers 24 configured to prevent expansion beyond the off-frequency point. In at least one embodiment, the cross-sectional shape of the outer sidewall 40 forming the resonator chamber 24 may form a parallelogram variation 66 as shown in FIG. , And decreases based on the intersection cutting part 64. The intersection cutting portion 64 of the parallelogram variation 66 may be formed by the first corner side 68 at the first intersection 70 and the second corner side 72 at the second intersection 74. The first corner side 68 may extend between a first side wall 76 and a second side wall 78 that form a parallelogram variation 66. The second corner side 72 may extend between a third side wall 80 and a fourth side wall 82 that form a parallelogram variation 66.

別の実施形態では、図２９に示すように、共鳴器室２４を形成する外側の側壁４０の断面形状は、三角形の変化形８４を形成していてよく、少なくとも２つのコーナー８６が、コーナー辺８８で切断されている。少なくとも１つの実施形態では、三角形の変化形８４の各コーナーが、少なくとも１つのコーナー辺８８で切断されていてよく、その結果、第１のコーナー辺６８は第１の側壁７６と第２の側壁７８との間に延びていてよく、第２のコーナー辺７２は第２の側壁７８と第３の側壁８０との間に延びていてよく、第３のコーナー辺９０は第１の側壁７６と第３の側壁８０との間に延びていてよい。   In another embodiment, as shown in FIG. 29, the cross-sectional shape of the outer sidewall 40 forming the resonator chamber 24 may form a triangular variation 84, with at least two corners 86 having corner edges. It is cut at 88. In at least one embodiment, each corner of the triangular variation 84 may be cut by at least one corner side 88 so that the first corner side 68 is a first side wall 76 and a second side wall. 78, the second corner side 72 may extend between the second side wall 78 and the third side wall 80, and the third corner side 90 may extend from the first side wall 76. It may extend between the third side wall 80.

更に別の実施形態では、図３１に示すように、共鳴器室２４を形成する外側の側壁４０の断面形状は長方形の変化形９２を形成していてよく、少なくとも２つのコーナー８６が、コーナー辺８８で切断されている。長方形の変化形９２の少なくとも２つのコーナー８６が、１つ又は複数のコーナー辺８８で切断されていてよい。少なくとも１つの実施形態では、長方形の変化形９２の各コーナー８６が、少なくとも１つのコーナー辺８８で切断されていてよく、その結果、第１のコーナー辺６８は第１の側壁７６と第２の側壁７８との間に延びていてよく、第２のコーナー辺７２は第２の側壁７８と第３の側壁８０との間に延びていてよく、第３のコーナー辺９０は第３の側壁８０と第４の側壁８２との間に延びていてよく、第４のコーナー辺９４は第１の側壁７６と第４の側壁８２との間に延びていてよい。少なくとも１つの実施形態では、長方形の変化形９２は、等しい長さの辺を有しており且つ正方形であってよい。   In yet another embodiment, as shown in FIG. 31, the cross-sectional shape of the outer side wall 40 forming the resonator chamber 24 may form a rectangular variation 92, with at least two corners 86 having corner edges. It is cut at 88. At least two corners 86 of the rectangular variation 92 may be cut at one or more corner sides 88. In at least one embodiment, each corner 86 of the rectangular variation 92 may be cut by at least one corner side 88 so that the first corner side 68 is a first sidewall 76 and a second side. The second corner side 72 may extend between the second side wall 78 and the third side wall 80, and the third corner side 90 may extend to the third side wall 80. And the fourth side wall 82, and the fourth corner side 94 may extend between the first side wall 76 and the fourth side wall 82. In at least one embodiment, the rectangular variation 92 has sides of equal length and may be square.

図３２に示すように、共鳴器室２４を形成する１つ又は複数の側壁４０における１つ又は複数のコーナー８６は、湾曲していてよい。少なくとも１つの実施形態では、共鳴器室２４を形成する各側壁４０における各コーナー８６が湾曲していてよい。   As shown in FIG. 32, the one or more corners 86 in the one or more sidewalls 40 forming the resonator chamber 24 may be curved. In at least one embodiment, each corner 86 on each side wall 40 forming the resonator chamber 24 may be curved.

上記事項は、本発明の図示、説明及び各実施形態の説明のために提供されたものである。上記各実施形態に対する変更及び適合は、当業者には明らかであり、本発明又は以下の請求項の範囲又は意図から逸脱することなく行われてよい。   The above items are provided for the purpose of illustration and description of the present invention and description of each embodiment. Modifications and adaptations to the above embodiments will be apparent to those skilled in the art and may be made without departing from the scope or spirit of the invention or the following claims.

Claims (15)

タービンエンジン（１０）の燃焼器（１２）用の音響減衰共鳴器システム（１４）であって、
少なくとも１つの共鳴器ハウジング（１８）が設けられており、該少なくとも１つの共鳴器ハウジング（１８）の内側表面（３４）と、該内側表面（３４）とは反対の側の外側表面（３６）とで以て、少なくとも１つの内部通路（３２）を画定しており、
前記少なくとも１つの共鳴器ハウジング（１８）から半径方向外側に延在する、少なくとも１つの共鳴器室（２４）が設けられており、該少なくとも１つの共鳴器室（２４）は、該少なくとも１つの共鳴器室（２４）の外壁（３８）に形成された、少なくとも１つの共鳴器吸気インピンジメント開口（３０）と、前記少なくとも１つの共鳴器ハウジング（１８）を貫通して延びる、少なくとも１つの共鳴器排気開口（２６）とを有しており、
前記少なくとも１つの共鳴器ハウジング（１８）を貫通して延びる前記少なくとも１つの共鳴器排気開口（２６）は、該少なくとも１つの共鳴器排気開口（２６）を前記燃焼器（１２）内の最高温度の領域により近づけて配置するために、軸方向上流側にずらされていることを特徴とする、タービンエンジン（１０）の燃焼器（１２）用の音響減衰共鳴器システム（１４）。 An acoustically damped resonator system (14) for a combustor (12) of a turbine engine (10) comprising:
At least one resonator housing (18) is provided, the inner surface (34) of the at least one resonator housing (18) and the outer surface (36) opposite the inner surface (34). And at least one internal passageway (32) is defined,
There is provided at least one resonator chamber (24) extending radially outward from the at least one resonator housing (18), the at least one resonator chamber (24) comprising the at least one resonator chamber (24). At least one resonance extending through the at least one resonator intake impingement opening (30) and the at least one resonator housing (18) formed in the outer wall (38) of the resonator chamber (24). A vent opening (26)
The at least one resonator exhaust opening (26) extending through the at least one resonator housing (18) causes the at least one resonator exhaust opening (26) to reach a maximum temperature in the combustor (12). An acoustically damped resonator system (14) for a combustor (12) of a turbine engine (10), characterized in that it is shifted axially upstream to be positioned closer to the region of 前記少なくとも１つの共鳴器排気開口（２６）には、前記少なくとも１つの共鳴器室（２４）の下流側の壁（４４）よりも、前記少なくとも１つの共鳴器室（２４）の上流側の壁（４２）の近くに配置された、複数の共鳴器排気開口（２６）が含まれている、請求項１記載の音響減衰共鳴器システム（１４）。   The at least one resonator exhaust opening (26) has a wall upstream of the at least one resonator chamber (24) rather than a wall (44) downstream of the at least one resonator chamber (24). The acoustically damped resonator system (14) of any preceding claim, comprising a plurality of resonator exhaust openings (26) disposed proximate to (42). 前記複数の共鳴器排気開口（２６）は、これら複数の共鳴器排気開口（２６）の最小直径の少なくとも１．５倍の直径に等しい相互間隔を空けて分散している、請求項２記載の音響減衰共鳴器システム（１４）。   The plurality of resonator exhaust openings (26) are spaced apart with a spacing equal to at least 1.5 times the smallest diameter of the plurality of resonator exhaust openings (26). Acoustically damped resonator system (14). 前記複数の共鳴器排気開口（２６）は、これら複数の共鳴器排気開口（２６）の最小直径の少なくとも２倍の直径に等しい相互間隔を空けて分散している、請求項２記載の音響減衰共鳴器システム（１４）。   The acoustic attenuation of claim 2, wherein the plurality of resonator exhaust openings (26) are spaced apart from each other with a diameter equal to at least twice the minimum diameter of the plurality of resonator exhaust openings (26). Resonator system (14). 前記複数の共鳴器排気開口（２６）は、三角形の１つの先端が下流側に向けられた逆三角形のパターンにまとめられている、請求項２記載の音響減衰共鳴器システム（１４）。   The acoustically damped resonator system (14) of claim 2, wherein the plurality of resonator exhaust openings (26) are organized in an inverted triangular pattern with one triangular tip directed downstream. 前記複数の共鳴器排気開口（２６）は、長方形のパターンにまとめられている、請求項２記載の音響減衰共鳴器システム（１４）。   The acoustically damped resonator system (14) of claim 2, wherein the plurality of resonator exhaust openings (26) are organized in a rectangular pattern. 前記少なくとも１つの共鳴器吸気インピンジメント開口（３０）には、前記複数の共鳴器排気開口（２６）からずらされた複数の共鳴器吸気インピンジメント開口（３０）が含まれており、これにより、前記複数の共鳴器吸気インピンジメント開口（３０）のうちの少なくとも１つは、半径方向において前記少なくとも１つの共鳴器ハウジング（１８）に位置合わせされており、該共鳴器ハウジング（１８）には、前記少なくとも１つの共鳴器室（２４）に流入する冷却流体が前記少なくとも１つの共鳴器ハウジング（１８）に衝突するように、前記複数の共鳴器排気開口（２６）が配置されている、請求項２記載の音響減衰共鳴器システム（１４）。   The at least one resonator intake impingement opening (30) includes a plurality of resonator intake impingement openings (30) that are offset from the plurality of resonator exhaust openings (26), thereby providing: At least one of the plurality of resonator intake impingement openings (30) is radially aligned with the at least one resonator housing (18), and the resonator housing (18) includes: The plurality of resonator exhaust openings (26) are arranged such that cooling fluid flowing into the at least one resonator chamber (24) impinges on the at least one resonator housing (18). The acoustically damped resonator system (14) of claim 2. 前記複数の共鳴器吸気インピンジメント開口（３０）は、前記複数の共鳴器排気開口（２６）によって形成される列（４８）よりも少数の列（４６）を形成しており、前記複数の共鳴器吸気インピンジメント開口（３０）により形成される前記列（４６）は、周方向に延びており、且つ半径方向において、前記共鳴器排気開口（２６）の上流側の第１の列（５０）で始まって下流側に移っていく前記複数の共鳴器排気開口（２６）の前記列（４８）の間に位置合わせされている、請求項７記載の音響減衰共鳴器システム（１４）。   The plurality of resonator intake impingement openings (30) form fewer rows (46) than the row (48) formed by the plurality of resonator exhaust openings (26). The row (46) formed by the resonator intake impingement opening (30) extends in the circumferential direction and, in the radial direction, the first row (50) upstream of the resonator exhaust opening (26). The acoustically damped resonator system (14) of claim 7, wherein the acoustically damped resonator system (14) is aligned between the rows (48) of the plurality of resonator exhaust openings (26) beginning at and moving downstream. 前記複数の共鳴器吸気インピンジメント開口（３０）は、前記共鳴器排気開口（２６）の前記第１の列（５０）よりも１つ少ない開口（３０）を有する第１の列（５２）を形成しており、前記複数の共鳴器吸気インピンジメント開口（３０）は、該共鳴器吸気インピンジメント開口（３０）の前記第１の列（５２）の下流側に第２の列（５４）を形成しており、前記共鳴器吸気インピンジメント開口（３０）の前記第２の列（５４）は、前記共鳴器排気開口（２６）の第２の列（５６）よりも２つ少ない開口（３０）を有している、請求項８記載の音響減衰共鳴器システム（１４）。   The plurality of resonator intake impingement openings (30) have a first row (52) having an opening (30) that is one less than the first row (50) of the resonator exhaust openings (26). The plurality of resonator intake impingement openings (30) includes a second row (54) downstream of the first row (52) of the resonator intake impingement openings (30). The second row (54) of the resonator intake impingement openings (30) is formed by two fewer openings (30) than the second row (56) of the resonator exhaust openings (26). The acoustic damped resonator system (14) according to claim 8. 前記吸気インピンジメント開口（３０）の前記第２の列（５４）は、前記共鳴器排気開口（２６）の前記第２の列（５６）の中間位置をスキップしている、請求項９記載の音響減衰共鳴器システム（１４）。   The second row (54) of the intake impingement openings (30) skips an intermediate position of the second row (56) of the resonator exhaust openings (26). Acoustically damped resonator system (14). 前記複数の共鳴器吸気インピンジメント開口（３０）は、前記共鳴器排気開口（２６）の前記第１の列（５０）よりも１つ少ない開口（３０）を有する第１の列（５２）を形成しており、前記複数の共鳴器吸気インピンジメント開口（３０）は、該共鳴器吸気インピンジメント開口（３０）の前記第１の列（５２）の下流側に第２の列（５４）を形成しており、該共鳴器吸気インピンジメント開口（３０）の前記第２の列（５４）は、前記共鳴器吸気インピンジメント開口（３０）の前記第１の列（５２）に比べ少なくとも１つ追加された開口（３０）を有しており、前記共鳴器排気開口（２６）の前記第２の列（５６）は、前記共鳴器排気開口（２６）の前記第１の列（５０）に比べ少なくとも１つ追加された開口（２６）を有している、請求項８記載の音響減衰共鳴器システム（１４）。   The plurality of resonator intake impingement openings (30) have a first row (52) having an opening (30) that is one less than the first row (50) of the resonator exhaust openings (26). The plurality of resonator intake impingement openings (30) includes a second row (54) downstream of the first row (52) of the resonator intake impingement openings (30). At least one second row (54) of the resonator intake impingement openings (30) compared to the first row (52) of the resonator intake impingement openings (30). The second row (56) of the resonator exhaust openings (26) is in the first row (50) of the resonator exhaust openings (26). Compared with at least one additional opening (26), Motomeko 8 sound attenuating resonator system according (14). 前記複数の吸気インピンジメント開口（３０）は、これら複数の吸気インピンジメント開口（３０）の最小直径の少なくとも１．５倍の直径に等しい相互間隔を空けて分散している、請求項７記載の音響減衰共鳴器システム（１４）。   The plurality of intake impingement openings (30) are spaced apart from each other with a diameter equal to at least 1.5 times the minimum diameter of the plurality of intake impingement openings (30). Acoustically damped resonator system (14). 前記複数の吸気インピンジメント開口（３０）は、これら複数の吸気インピンジメント開口（３０）の最小直径の少なくとも２倍の直径に等しい相互間隔を空けて分散している、請求項７記載の音響減衰共鳴器システム（１４）。   The sound attenuation of claim 7, wherein the plurality of intake impingement apertures (30) are spaced apart from each other with a diameter equal to at least twice the smallest diameter of the plurality of intake impingement apertures (30). Resonator system (14). 前記少なくとも１つの共鳴器室（２４）の前記外壁（３８）と前記少なくとも１つの共鳴器ハウジング（１８）との間の間隔と、前記少なくとも１つの共鳴器吸気インピンジメント開口（３０）の直径との比は、約７〜約４である、請求項１記載の音響減衰共鳴器システム（１４）。   The spacing between the outer wall (38) of the at least one resonator chamber (24) and the at least one resonator housing (18), and the diameter of the at least one resonator intake impingement opening (30); The acoustically damped resonator system (14) of claim 1, wherein the ratio of is about 7 to about 4. 前記外壁（３８）の厚さは、半径方向内側に向かって延在する前記少なくとも１つの共鳴器吸気インピンジメント開口（３０）の長さと、前記少なくとも１つの共鳴器吸気インピンジメント開口（３０）の直径との比が１を上回るように寸法決めされている、請求項１記載の音響減衰共鳴器システム（１４）。   The thickness of the outer wall (38) is such that the length of the at least one resonator intake impingement opening (30) extending radially inward and the at least one resonator intake impingement opening (30). The acoustically damped resonator system (14) of claim 1, wherein the acoustically damped resonator system (14) is dimensioned such that the ratio to diameter is greater than one.
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