JP3205126B2 - Combustion heater - Google Patents

Combustion heater

Info

Publication number
JP3205126B2
JP3205126B2 JP14624393A JP14624393A JP3205126B2 JP 3205126 B2 JP3205126 B2 JP 3205126B2 JP 14624393 A JP14624393 A JP 14624393A JP 14624393 A JP14624393 A JP 14624393A JP 3205126 B2 JP3205126 B2 JP 3205126B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cylinder
combustion
inner cylinder
peripheral surface
secondary air
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP14624393A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH074660A (en
Inventor
智哉 吉野
正博 吉田
勲 石ヶ森
孝 橋本
一芳 二宮
卓雄 桑原
実 光野
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP14624393A priority Critical patent/JP3205126B2/en
Publication of JPH074660A publication Critical patent/JPH074660A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3205126B2 publication Critical patent/JP3205126B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Testing Of Engines (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高温高圧の燃焼ガスを
発生する加熱燃焼器に係り、特に空気吸込式エンジン試
験装置の如く、高温高圧の燃焼ガス(例えば1400
℃、60ata)を必要とする場合に好適な燃焼加熱器
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heating combustor for generating high-temperature and high-pressure combustion gas, and more particularly to a high-temperature and high-pressure combustion gas (for example, 1400
C., 60 ata).

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、超音速航空機用のエンジンとし
て、ラムジェットなどの空気吸込式エンジンが注目され
ているが、その開発には熱風洞試験装置が必要である。
そして、この熱風洞試験装置の中核をなすのは燃焼加熱
器であり、従って、実験の精度向上のためには、総温
(ガスが有する運動エネルギーも考慮した温度)が均一な
高温高圧の燃焼ガスを安定して供給することができる燃
焼加熱器が必要になる。
2. Description of the Related Art In recent years, an air-suction type engine such as a ramjet has attracted attention as an engine for a supersonic aircraft, but its development requires a hot wind tunnel test apparatus.
At the core of this hot wind tunnel test device is the combustion heater, and therefore, in order to improve the accuracy of the experiment, the total temperature
A combustion heater that can stably supply high-temperature, high-pressure combustion gas having a uniform temperature (in consideration of the kinetic energy of the gas) is required.

【0003】しかして、このような燃焼加熱器では、燃
料と酸化剤(空気、純酸素など)の混合比を、燃焼を行う
領域で安定燃焼しやすい状態に保って燃焼を行なう必要
があり、この結果、その領域の周辺は1700℃にも達
する非常な高温に曝されることになり、従って、燃焼領
域を区画する部材を熱から保護する必要がある。
However, in such a combustion heater, it is necessary to perform combustion while maintaining a mixture ratio of fuel and an oxidizing agent (air, pure oxygen, etc.) in a state where stable combustion is easily performed in a combustion region. As a result, the periphery of the area is exposed to extremely high temperatures of up to 1700 ° C., and it is necessary to protect the members defining the combustion area from heat.

【0004】そこで、このため、一般には燃焼室内に内
筒を設け、これにより燃焼領域の外側に、燃焼ガスに二
次的に混合する希釈用の酸化剤(二次空気、或いは混合
用空気ともいう)を流通させ、この空気により燃焼領域
を区画する部材を冷却する方法が用いられている。
Therefore, for this purpose, an inner cylinder is generally provided in the combustion chamber, whereby an oxidizing agent for dilution (secondary air or mixed air) which is secondarily mixed with the combustion gas is provided outside the combustion region. ) Is circulated and the air is used to cool the members that define the combustion area.

【0005】一方、このような燃焼加熱器に関連する従
来技術の一例を挙げると、図7に示すように、燃焼室1
0の内部にライナ11を設けたガスタ−ビン用の燃焼器
があり、このようなガスタービンの燃焼器においても、
長時間の連続運転を行う必要かあるので、燃焼室10全
体を高温の燃焼ガスから守る必要があり、このため、こ
の従来技術では、燃焼室全長にほぼ等しい長さのライナ
11を設け、ライナ11の外側を流れる混合用空気が、
矢印で示すように、ライナ11に設けられている空気通
路から燃焼室に導入されるような構造となっている。
On the other hand, as an example of the prior art relating to such a combustion heater, as shown in FIG.
0, there is a combustor for a gas turbine having a liner 11 provided therein. In such a gas turbine combustor,
Since it is necessary to perform continuous operation for a long time, it is necessary to protect the entire combustion chamber 10 from high-temperature combustion gas. For this reason, in this prior art, a liner 11 having a length substantially equal to the entire length of the combustion chamber is provided. 11, the mixing air flowing outside the
As shown by the arrows, the structure is such that the air is introduced into the combustion chamber from an air passage provided in the liner 11.

【0006】ところで、空気吸込式エンジン試験装置で
は、そこで発生する高温ガスの温度を、例えば、上記し
たように1400℃などの極めて高い温度にするために
は、上記のような燃焼加熱器を用いた場合においても、
燃焼ガスに混合すべき希釈用の空気の量を少なくしなけ
ればならず、この結果、内筒への熱負荷は、より厳しい
ものとなるから、効率のよい冷却を行い、熱負荷を低減
した上で、総温の均一な高温・高圧の燃焼ガスが安定に
発生できるようにしなければならない。また、このと
き、空気通路出口で保炎した火炎の内筒への付着による
焼損を防止する必要もある。
[0006] In the air suction type engine test apparatus, the above-described combustion heater is used to make the temperature of the high-temperature gas generated therein extremely high, for example, 1400 ° C as described above. Even if
The amount of dilution air to be mixed with the combustion gas must be reduced, and as a result, the heat load on the inner cylinder becomes more severe, so efficient cooling was performed and the heat load was reduced. Above, it must be possible to stably generate high-temperature, high-pressure combustion gas having a uniform total temperature. At this time, it is also necessary to prevent the flame burned at the outlet of the air passage from burning due to adhesion to the inner cylinder.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、燃焼
室ライナの冷却に主眼が置かれており、燃焼の安定性と
総温の均一性の点について配慮がなされておらず、空気
吸込式エンジン試験装置の燃焼装置に要求される性能を
満たすことができないという問題があった。
The prior art described above focuses on the cooling of the combustion chamber liner, and does not consider the stability of combustion and the uniformity of the total temperature. There is a problem that the performance required for the combustion device of the engine test device cannot be satisfied.

【0008】本発明の目的は、空気吸込式エンジン試験
装置の燃焼加熱器として、総温の均一な高温高圧の気体
を安定に発生でき、希釈用空気による内筒の熱負荷の低
減が充分に得られ、かつ、保炎した火炎の付着による焼
損が充分に防止できるようにした燃焼加熱器を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to provide a combustion heater for an air suction type engine test apparatus, which can stably generate a high-temperature, high-pressure gas having a uniform total temperature and sufficiently reduce the heat load of an inner cylinder by dilution air. It is an object of the present invention to provide a combustion heater which is obtained and can sufficiently prevent burnout due to adhesion of a flame holding flame.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的は、主燃焼筒の
燃料と酸化剤が供給される上流側の端部内にほぼ同心状
に配置した内筒を有する燃焼加熱器において、前記内筒
を前記主燃焼筒の下流側へ向けて断面積が拡大する円錐
形状にして該内筒の下流側の端部と前記主燃焼筒の内周
面との間に所定の間隙寸法を有する二次空気出口を形成
させると共に、前記主燃焼筒の上流側の端部から前記内
筒の外周面と前記主燃焼筒の内周面との間の空間部内に
開口した二次空気供給用のノズルを複数個設け、これら
のノズルから噴出した二次空気が前記内筒の外周面に衝
した後、前記二次空気出口から、燃焼ガスの流出速度
の0.8倍以上の流出速度で流出するようにして達成さ
れる。 同じく、上記目的は、主燃焼筒の燃料と酸化剤
が供給される上流側の端部内にほぼ同心状に配置した内
筒を有する燃焼加熱器において、前記主燃焼筒の内周面
の前記内筒の外周面に向かい合う部分を、下流側へ向け
て断面積が縮小する円錐形状にして該内筒の下流側の端
部と前記主燃焼筒の内周面との間に所定の間隙寸法を有
する二次空気出口を形成させると共に、前記主燃焼筒の
上流側の端部から前記内筒の外周面と前記主燃焼筒の内
周面との間の空間部内に開口した二次空気供給用のノズ
ルを複数個設け、これらのノズルから噴出した二次空気
が前記内筒の外周面に衝突した後、前記二次空気出口か
ら、燃焼ガスの流出速度の0.8倍以上の流出速度で流
出するようにして達成される。 このとき、二次空気供給
用のノズルが、相互に異なる方向に開口した2個以上の
空気噴出孔を備えるようにしてもよい。
SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a combustion heater having an inner cylinder substantially concentrically arranged at an upstream end of a main combustion cylinder to which fuel and an oxidant are supplied. Secondary air having a conical shape whose cross-sectional area increases toward the downstream side of the main combustion cylinder and having a predetermined gap between the downstream end of the inner cylinder and the inner peripheral surface of the main combustion cylinder While forming an outlet, a plurality of nozzles for supplying secondary air are opened from the upstream end of the main combustion cylinder into a space between the outer peripheral surface of the inner cylinder and the inner peripheral surface of the main combustion cylinder. After the secondary air ejected from these nozzles collides with the outer peripheral surface of the inner cylinder, the outflow velocity of the combustion gas from the secondary air outlet
This is achieved by flowing at an outflow speed of 0.8 times or more of the above . Similarly, the purpose is to use fuel and oxidizer
Is arranged almost concentrically within the upstream end where
In a combustion heater having a cylinder, an inner peripheral surface of the main combustion cylinder
The part facing the outer peripheral surface of the inner cylinder toward the downstream side
And the downstream end of the inner cylinder
A predetermined gap dimension between the portion and the inner peripheral surface of the main combustion cylinder.
And a secondary air outlet for the main combustion cylinder.
From the upstream end, the outer peripheral surface of the inner cylinder and the inside of the main combustion cylinder
Nozzle for secondary air supply opening in the space between the peripheral surface
And the secondary air ejected from these nozzles
After colliding with the outer peripheral surface of the inner cylinder, the secondary air outlet
Flow rate at a rate of 0.8 times or more the combustion gas
It is achieved as if it were issued. At this time, secondary air supply
Nozzles open in different directions from each other
An air ejection hole may be provided.

【0010】[0010]

【作用】燃焼ガスの下流側に向かって広がった円錐形の
内筒を用い、この内筒の上流側の外周に、複数の空気噴
出孔を有する二次空気供給用のノズルが配置されている
ので、混合用空気は直接内筒の外側に均一に吹き付けら
れ、内筒は効率良く均一に冷却される。また、最も熱条
件の厳しくなる内筒後端では混合用空気の流速が速くな
るので熱負荷は大幅に低減し、また、火炎が付着しな
い。
A conical inner cylinder that extends toward the downstream side of the combustion gas is used, and a secondary air supply nozzle having a plurality of air ejection holes is arranged on the outer periphery of the inner cylinder on the upstream side. Therefore, the mixing air is directly and uniformly blown to the outside of the inner cylinder, and the inner cylinder is efficiently and uniformly cooled. Further, at the rear end of the inner cylinder where the heat condition is most severe, the flow speed of the mixing air is increased, so that the heat load is greatly reduced and no flame is attached.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明による燃焼加熱器について、図
示の実施例を用いて詳細に説明する。図1〜図3は、本
発明の一実施例を示したもので、これらの図において、
まず1は、燃焼室を形成する外筒(主燃焼筒)であり、こ
の外筒1の上流側(燃焼ガスの上流側)には、酸化剤供給
室2を形成している酸化剤取入部材8が取り付けられ、
外筒1の内部には、この外筒1の上流側から燃焼ガスの
流れ方向、つまり下流側に向かって円錐状に広がった内
筒4が設けられている。そして、酸化剤取入部材8に
は、複数個の酸化剤供給用のノズル2aと、複数個の二
次空気供給用のノズル2bが設けられている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A combustion heater according to the present invention will be described below in detail with reference to the illustrated embodiment. 1 to 3 show one embodiment of the present invention. In these drawings, FIG.
First, reference numeral 1 denotes an outer cylinder (main combustion cylinder) forming a combustion chamber, and an oxidant intake forming an oxidant supply chamber 2 is provided upstream of the outer cylinder 1 (upstream of combustion gas). The member 8 is attached,
Inside the outer cylinder 1, there is provided an inner cylinder 4 that expands conically from the upstream side of the outer cylinder 1 toward the flow direction of the combustion gas, that is, toward the downstream side. The oxidant intake member 8 is provided with a plurality of oxidant supply nozzles 2a and a plurality of secondary air supply nozzles 2b.

【0012】外筒1により形成されている燃焼室の上流
側は、円錐形の内筒4により燃焼領域5と二次空気通路
7に分けられているが、このうち、燃焼領域5は酸化剤
供給用のノズル2aを介して酸化剤供給室2に連通さ
れ、二次空気通路7は二次空気供給用のノズル2bを介
して酸化剤供給室2に連通されている。そして酸化剤供
給用のノズル2aの中心には、さらに燃料供給用のイン
ジェクタ3が取り付けられ、空気供給用のノズル2bに
は、図3に示すように、2個以上の異なる方向を向いた
二次空気の噴出孔穴2cが形成されている。
The upstream side of the combustion chamber formed by the outer cylinder 1 is divided into a combustion area 5 and a secondary air passage 7 by a conical inner cylinder 4, of which the combustion area 5 is an oxidant. The secondary air passage 7 is connected to the oxidant supply chamber 2 via the secondary air supply nozzle 2b via the supply nozzle 2a. At the center of the oxidant supply nozzle 2a, a fuel supply injector 3 is further attached, and at the air supply nozzle 2b, as shown in FIG. An outlet hole 2c for the next air is formed.

【0013】一方、円錐形の内筒4の後端部(下流側)
は、特に図2に明瞭に示されているように、外筒1の内
周面に所定の間隙寸法を保って接近するように作られ、
これにより、この部分に二次空気通路7の出口7aが形
成されるようになっており、この出口7aの下流で燃焼
領域5と二次空気通路7は合流されて混合領域6を形成
するようになっている。そして、この出口7aでの間隙
寸法は、この出口7aから燃焼室内に噴出される混合用
空気の流速が、混合領域6内での燃焼ガスの流速の0.
8倍以上となるように定められている。
On the other hand, the rear end (downstream side) of the conical inner cylinder 4
Is made so as to approach the inner peripheral surface of the outer cylinder 1 with a predetermined gap size, as clearly shown in FIG.
Thus, an outlet 7a of the secondary air passage 7 is formed in this portion, and the combustion region 5 and the secondary air passage 7 are joined downstream of the outlet 7a to form the mixing region 6. It has become. The size of the gap at the outlet 7a is such that the flow rate of the mixing air ejected from the outlet 7a into the combustion chamber is equal to the flow rate of the combustion gas in the mixing area 6.
It is determined to be eight times or more.

【0014】次に、この実施例の動作について説明す
る。動作時、燃料供給用のインジェクタ3には水素
(H2)などの燃料が供給され、他方、酸化剤供給室2に
は空気、酸素(O2)などの酸化剤が供給され、これによ
り、燃焼領域5内には、インジェクタ3からの燃料とノ
ズル2aからの酸化剤とが同時に噴出流入されて燃焼が
開始し、燃焼ガスが発生される。また、これと並行し
て、酸化剤供給室2に酸化剤が供給されたことにより、
空気供給用のノズル2bの噴出孔2cから二次空気通路
7内に空気、酸素などの酸化剤が噴出流入される。そこ
で、この流入した酸化剤は、二次空気通路7内で円錐形
をした内筒4の外周に沿って下流に流れ、出口7aから
燃焼室内の混合領域6内に流出し、二次空気として燃焼
ガスに混合され、燃焼ガスの希釈と温度の制御が得られ
るようになる。
Next, the operation of this embodiment will be described. During operation, hydrogen is supplied to the injector 3 for fuel supply.
(H 2 ) or the like, while the oxidant supply chamber 2 is supplied with an oxidant such as air or oxygen (O 2 ). And the oxidizing agent from the nozzle 2a are simultaneously ejected and flown to start combustion and generate combustion gas. Also, in parallel with this, the oxidizing agent is supplied to the oxidizing agent supply chamber 2,
An oxidant such as air or oxygen is ejected and flows into the secondary air passage 7 from the ejection hole 2c of the nozzle 2b for supplying air. Then, the inflowing oxidant flows downstream along the outer periphery of the conical inner cylinder 4 in the secondary air passage 7, flows out of the outlet 7a into the mixing region 6 in the combustion chamber, and is converted as secondary air. It is mixed with the combustion gas to obtain dilution of the combustion gas and control of the temperature.

【0015】ところで、このとき、燃焼領域5内で安定
した燃焼状態を保持させるために、燃料と酸化剤の当量
比が極めて燃えやすい状態に調整されており、この状態
で燃焼が行なわれるので、燃焼領域5内の雰囲気は非常
な高温状態になり、従って、内筒4は、この燃焼領域5
内での極めて高い温度の燃焼ガスに曝されることにな
る。
At this time, in order to maintain a stable combustion state in the combustion region 5, the equivalence ratio between the fuel and the oxidant is adjusted to an extremely flammable state, and combustion is performed in this state. The atmosphere in the combustion zone 5 becomes very hot, and therefore the inner cylinder 4
And will be exposed to very high temperature combustion gases.

【0016】しかしながら、この実施例では、上記した
ように、内筒4の外周面には、ノズル2bの噴出孔2c
から流入された混合用空気が高速で流れており、従っ
て、この混合用空気の流れにより内筒4の冷却が行なわ
れ、且つ、このとき、この混合用空気は、空気供給用の
ノズル2bから内筒4の周方向に均等に吹き付けるよう
に供給されるので、衝突冷却の働きにより内筒4は均等
に効率よく冷却され、この結果、内筒4の温度上昇を充
分に低く抑えることができる。
However, in this embodiment, as described above, the ejection hole 2c of the nozzle 2b is provided on the outer peripheral surface of the inner cylinder 4.
Is flowing at a high speed, so that the flow of the mixing air cools the inner cylinder 4, and at this time, the mixing air is supplied from the air supply nozzle 2b. Since the inner cylinder 4 is supplied so as to be evenly sprayed in the circumferential direction of the inner cylinder 4, the inner cylinder 4 is uniformly and efficiently cooled by the action of the collision cooling, and as a result, the temperature rise of the inner cylinder 4 can be sufficiently suppressed. .

【0017】また、この二次空気通路7内の空気は、出
口7aを通って混合領域6内に供給されるが、このと
き、この出口7aでは、混合用空気の流速が速くなって
いるため、この部分での火炎の付着を抑えるように働
き、従って、この実施例によれば、火炎の付着による内
筒4の焼損を確実に防止することができる。
The air in the secondary air passage 7 is supplied to the mixing area 6 through the outlet 7a. At this time, the flow rate of the mixing air is high at the outlet 7a. This serves to suppress the adhesion of the flame at this portion. Therefore, according to this embodiment, the burning of the inner cylinder 4 due to the adhesion of the flame can be reliably prevented.

【0018】この実施例の実験結果によれば、図4に示
すように、振動のない安定した燃焼が得られることが確
認されており、さらに、この実施例のように、混合用空
気通路の出口7aでの混合用空気の流速が燃焼ガス流速
の0.8倍以上になるようにすれば、内筒4に熱による
変形や変質が認められることはなく、勿論、焼損も発生
せず、充分に健全な状態が保たれることが確認されてお
り、従って、この実施例によれば、総温の均一な高温高
圧の気体を安定して発生させることができ、空気吸込式
エンジン試験装置などに適用可能な、信頼性の高い高性
能の燃焼加熱器を容易に提供することができる。
According to the experimental results of this embodiment, as shown in FIG. 4, it has been confirmed that stable combustion without vibration can be obtained. If the flow rate of the mixing air at the outlet 7a is set to be 0.8 times or more of the flow rate of the combustion gas, no deformation or alteration due to heat is recognized in the inner cylinder 4, and, of course, no burning occurs. It has been confirmed that a sufficiently healthy state is maintained. Therefore, according to this embodiment, it is possible to stably generate a high-temperature, high-pressure gas having a uniform total temperature, and to provide an air suction type engine test apparatus. It is possible to easily provide a highly reliable and high-performance combustion heater applicable to, for example, the present invention.

【0019】なお、図5に示すように、内筒4を流れ方
向に平行な円筒形状として混合用空気通路の出口7aの
面積を広くし、空気流速を遅くした場合について実験し
た結果、この場合には、火炎の付着が現われ、内筒4の
後端部が焼損してしまうことが確認されており、従っ
て、このことからも、本発明の優位性を充分に知ること
ができる。
As shown in FIG. 5, an experiment was conducted on a case where the inner cylinder 4 was formed into a cylindrical shape parallel to the flow direction, the area of the outlet 7a of the mixing air passage was increased, and the air flow rate was reduced. It has been confirmed that a flame appears and the rear end of the inner cylinder 4 is burned out. Therefore, the superiority of the present invention can be sufficiently understood from this fact.

【0020】次に、図6は本発明の他の一実施例で、図
1〜図4で説明した実施例では、内筒4を燃焼ガスの流
れ方向に沿って断面積が大きくなる円錐形状としていた
が、この図6の実施例は、図示のように、内筒4は流れ
方向に平行な円筒形状とし、反対に、外筒1の、内筒4
の外側にある部分1aを燃焼ガスの流れ方向に沿って断
面積が小さくなる円錐形状にし、これにより二次空気通
路7の下流側の端部に所定の隙間寸法の出口7aが形成
されるようにしたものであり、さらに、これに応じて、
混合用空気供給用のノズル2bを内筒4に向けて傾けて
設置したものである。
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention. In the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 4, the inner cylinder 4 has a conical shape having a larger cross-sectional area along the flow direction of the combustion gas. However, in the embodiment of FIG. 6, as shown, the inner cylinder 4 has a cylindrical shape parallel to the flow direction, and conversely, the inner cylinder 4 of the outer cylinder 1
Is formed in a conical shape having a smaller cross-sectional area along the flow direction of the combustion gas, so that an outlet 7a having a predetermined gap size is formed at the downstream end of the secondary air passage 7. And, in response,
The nozzle 2b for supplying air for mixing is installed to be inclined toward the inner cylinder 4.

【0021】従って、この実施例によっても、混合用空
気の流れにより内筒4の冷却が行なわれ、且つ、このと
き、この混合用空気は、空気供給用のノズル2bから内
筒4の周方向に均等に吹き付けるように供給されるの
で、衝突冷却の働きにより内筒4は均等に効率よく冷却
され、この結果、内筒4の温度上昇を充分に低く抑える
ことができ、且つ、出口7aでの混合用空気の流速が速
くなっているため、この部分での火炎の付着を抑えるよ
うに働き、火炎の付着による内筒4の焼損を確実に防止
することができる。
Accordingly, also in this embodiment, the cooling of the inner cylinder 4 is performed by the flow of the mixing air, and at this time, the mixing air flows from the air supply nozzle 2b in the circumferential direction of the inner cylinder 4. The inner cylinder 4 is uniformly and efficiently cooled by the function of collision cooling, and as a result, the temperature rise of the inner cylinder 4 can be suppressed to a sufficiently low level, and the outlet 7 a Since the flow speed of the mixing air is increased, the air acts to suppress the adhesion of the flame at this portion, and the burning of the inner cylinder 4 due to the adhesion of the flame can be reliably prevented.

【0022】なお、この実施例でも、出口7aでの混合
用空気流速が燃焼ガス流速の0.8倍以上となるように
すれば、さらに好結果が得られるのは言うまでもない。
In this embodiment, it goes without saying that better results can be obtained if the mixing air flow rate at the outlet 7a is at least 0.8 times the combustion gas flow rate.

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によれば、内筒が効率良く均一に
冷却されるから、熱負荷が低減されて温度上昇を充分に
低く抑えることができると共に、混合用空気出口での内
筒の保炎による焼損が確実の防止できるから、安定した
燃焼状態のもとで、総温が均一な温度の高温高圧気体を
確実に、しかも容易に得ることができる。
According to the present invention, since the inner cylinder is efficiently and uniformly cooled, the heat load can be reduced and the temperature rise can be suppressed sufficiently low, and the inner cylinder can be cooled at the mixing air outlet. Since burning due to flame holding can be reliably prevented, a high-temperature, high-pressure gas having a uniform total temperature can be obtained reliably and easily under a stable combustion state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による燃焼加熱器の一実施例を示す一部
断面による側面図である。
FIG. 1 is a partially sectional side view showing an embodiment of a combustion heater according to the present invention.

【図2】本発明の一実施例を示す一部断面図である。FIG. 2 is a partial sectional view showing one embodiment of the present invention.

【図3】図2の実施例におけるA−A線による断面図で
ある。
FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in the embodiment of FIG. 2;

【図4】本発明の一実施例による燃焼特性図である。FIG. 4 is a combustion characteristic diagram according to an embodiment of the present invention.

【図5】燃焼加熱器の一例を示す一部断面図FIG. 5 is a partial sectional view showing an example of a combustion heater.

【図6】本発明による燃焼加熱器の他の一実施例を示す
一部断面図である。
FIG. 6 is a partial sectional view showing another embodiment of the combustion heater according to the present invention.

【図7】従来技術の一例を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 燃焼室を構成する外筒(主燃焼筒) 2 酸化剤供給室 2a 酸化剤供給用のノズル 2b 二次空気供給用のノズル 2c 二次空気の噴射孔 3 燃料供給用のインジェクタ 4 内筒 5 燃焼領域 6 混合領域 7 二次空気通路 7a 二次空気通路の出口 8 酸化剤取入部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outer cylinder (main combustion cylinder) which comprises a combustion chamber 2 Oxidant supply chamber 2a Nozzle for oxidant supply 2b Nozzle for secondary air supply 2c Injection hole of secondary air 3 Injector for fuel supply 4 Inner cylinder 5 Combustion zone 6 Mixing zone 7 Secondary air passage 7a Exit of secondary air passage 8 Oxidant intake member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石ヶ森 勲 茨城県日立市幸町三丁目1番1号 株式 会社 日立製作所 日立工場内 (72)発明者 橋本 孝 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社 日立製作所機械研究所内 (72)発明者 二宮 一芳 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 桑原 卓雄 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日 産自動車株式会社内 (72)発明者 光野 実 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日 産自動車株式会社内 審査官 田澤 英昭 (56)参考文献 特開 昭61−159031(JP,A) 特開 平3−33636(JP,A) 実開 平2−71234(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F23R F02K 7/10 G01M 15/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Isao Ishigamori 3-1-1, Sakaimachi, Hitachi-shi, Ibaraki Hitachi, Ltd. Inside the Hitachi Plant (72) Inventor Takashi Hashimoto 502, Kandatecho, Tsuchiura-shi, Ibaraki Co., Ltd. Inside the Hitachi, Ltd.Mechanical Laboratory (72) Kazuyoshi Ninomiya, Nissan Motor Co., Ltd. 2 Nissan Motor Co., Ltd. (72) Inventor Takuo Kuwahara Nissan Motor Co., Ltd., 2 Takaracho, Kanagawa Ward, Yokohama, Kanagawa Prefecture (72) Inventor Minoru Mitono 2 Takara-cho, Kanagawa-ku, Yokohama City, Kanagawa Prefecture Examiner, Nissan Motor Co., Ltd. Hideaki Tazawa (56) References JP-A-61-159031 (JP, A) JP-A-3-33636 (JP) , A) Hikaru 2-71234 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) F23R F02K 7/10 G01M 15/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 主燃焼筒の燃料と酸化剤が供給される上
流側の端部内にほぼ同心状に配置した内筒を有する燃焼
加熱器において、 前記内筒を前記主燃焼筒の下流側へ向けて断面積が拡大
する円錐形状にして該内筒の下流側の端部と前記主燃焼
筒の内周面との間に所定の間隙寸法を有する二次空気出
口を形成させると共に、前記主燃焼筒の上流側の端部か
ら前記内筒の外周面と前記主燃焼筒の内周面との間の空
間部内に開口した二次空気供給用のノズルを複数個設
け、 これらのノズルから噴出した二次空気が前記内筒の外周
面に衝突した後、前記二次空気出口から、燃焼ガスの流
出速度の0.8倍以上の流出速度で流出するように構成
したことを特徴とする燃焼加熱器。
1. A combustion heater having an inner cylinder disposed substantially concentrically within an upstream end of a main combustion cylinder to which fuel and an oxidant are supplied, wherein the inner cylinder is positioned downstream of the main combustion cylinder. A secondary air outlet having a predetermined gap dimension is formed between the downstream end of the inner cylinder and the inner peripheral surface of the main combustion cylinder in a conical shape having a cross-sectional area that increases toward the main cylinder. A plurality of nozzles for supplying secondary air are provided from an upstream end of the combustion cylinder into a space between the outer peripheral surface of the inner cylinder and the inner peripheral surface of the main combustion cylinder, and a plurality of nozzles are ejected from these nozzles. After the secondary air hits the outer peripheral surface of the inner cylinder , the combustion gas flows from the secondary air outlet.
A combustion heater configured to flow out at an outflow speed of at least 0.8 times the outflow speed .
【請求項2】 主燃焼筒の燃料と酸化剤が供給される上
流側の端部内にほぼ同心状に配置した内筒を有する燃焼
加熱器において、 前記主燃焼筒の内周面の前記内筒の外周面に向かい合う
部分を、下流側へ向けて断面積が縮小する円錐形状にし
て該内筒の下流側の端部と前記主燃焼筒の内周面との間
に所定の間隙寸法を有する二次空気出口を形成させると
共に、前記主燃焼筒の上流側の端部から前記内筒の外周
面と前記主燃焼筒の内周面との間の空間部内に開口した
二次空気供給用のノズルを複数個設け、 これらのノズルから噴出した二次空気が前記内筒の外周
面に衝突した後、前記二次空気出口から、燃焼ガスの流
出速度の0.8倍以上の流出速度で流出するように構成
したことを特徴とする燃焼加熱器。
2. A combustion heater having an inner cylinder substantially concentrically arranged at an upstream end to which fuel and an oxidant are supplied in a main combustion cylinder, wherein the inner cylinder on an inner peripheral surface of the main combustion cylinder is provided. The portion facing the outer peripheral surface of the inner cylinder has a conical shape whose cross-sectional area decreases toward the downstream side, and has a predetermined gap dimension between the downstream end of the inner cylinder and the inner peripheral surface of the main combustion cylinder. A secondary air outlet is formed, and a secondary air supply opening is formed from an upstream end of the main combustion cylinder to a space between an outer peripheral surface of the inner cylinder and an inner peripheral surface of the main combustion cylinder. A plurality of nozzles are provided, and after the secondary air ejected from these nozzles collides with the outer peripheral surface of the inner cylinder, the flow of combustion gas flows from the secondary air outlet.
A combustion heater configured to flow out at an outflow speed of at least 0.8 times the outflow speed .
【請求項3】 請求項1又は2の発明において、前記二次空気供給用のノズルが、相互に異なる方向に開
口した2個以上の空気噴出孔を備えていることを特徴と
する燃焼加熱器
3. The invention according to claim 1, wherein said nozzles for supplying secondary air are opened in mutually different directions.
Characterized by having two or more air outlets
Combustion heater .
JP14624393A 1993-06-17 1993-06-17 Combustion heater Expired - Fee Related JP3205126B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14624393A JP3205126B2 (en) 1993-06-17 1993-06-17 Combustion heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14624393A JP3205126B2 (en) 1993-06-17 1993-06-17 Combustion heater

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH074660A JPH074660A (en) 1995-01-10
JP3205126B2 true JP3205126B2 (en) 2001-09-04

Family

ID=15403337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14624393A Expired - Fee Related JP3205126B2 (en) 1993-06-17 1993-06-17 Combustion heater

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3205126B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4709433B2 (en) * 2001-06-29 2011-06-22 三菱重工業株式会社 Gas turbine combustor
US6928823B2 (en) 2001-08-29 2005-08-16 Hitachi, Ltd. Gas turbine combustor and operating method thereof
US6813889B2 (en) 2001-08-29 2004-11-09 Hitachi, Ltd. Gas turbine combustor and operating method thereof
JP4894295B2 (en) * 2006-02-28 2012-03-14 株式会社日立製作所 Combustion device, combustion method of combustion device, and modification method of combustion device
JP2009085159A (en) * 2007-10-02 2009-04-23 Ihi Aerospace Co Ltd Thruster for spacecraft
CN111829787B (en) * 2020-06-23 2022-07-22 江苏大学 Visual combustion experiment platform capable of realizing multiple mixing

Also Published As

Publication number Publication date
JPH074660A (en) 1995-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR940001924B1 (en) Transpiration cooling throat section for low nox combustor and related process
EP0587580B1 (en) Gas turbine engine combustor
US3899884A (en) Combustor systems
US2856755A (en) Combustion chamber with diverse combustion and diluent air paths
JP2597785B2 (en) Air-fuel mixer for gas turbine combustor
US5237813A (en) Annular combustor with outer transition liner cooling
JP3782822B2 (en) Fuel injection device and method of operating the fuel injection device
US4928479A (en) Annular combustor with tangential cooling air injection
US5619855A (en) High inlet mach combustor for gas turbine engine
US3927958A (en) Recirculating combustion apparatus
US5784876A (en) Combuster and operating method for gas-or liquid-fuelled turbine arrangement
US3982392A (en) Combustion apparatus
CN107270328B (en) Closed trapped vortex cavity pilot for gas turbine engine amplifier
US2916878A (en) Air-directing vane structure for fluid fuel combustor
US4798048A (en) Augmentor pilot
JPH01503161A (en) Supersonic combustor lead ignition fuel injection system
US2735263A (en) charshafian
JP2008510955A (en) Cooling of combustors and combustor liners without thermal protection
RU2379537C2 (en) Method to improve ignition in two-flow turbojet engine afterburner and afterburner to this end
US4586328A (en) Combustion apparatus including an air-fuel premixing chamber
US5230214A (en) Recirculating zone inducing means for an augmentor burning section
US3748853A (en) Swirl can primary combustor
JP3205126B2 (en) Combustion heater
US5033263A (en) Compact gas turbine engine
US3407596A (en) Prevaporizing burner can

Legal Events

Date Code Title Description
S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

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

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070629

Year of fee payment: 6

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080629

Year of fee payment: 7

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090629

Year of fee payment: 8

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090629

Year of fee payment: 8

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090629

Year of fee payment: 8

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100629

Year of fee payment: 9

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110629

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees