JP4929357B2 - 減衰装置及びガスタービン燃焼器 - Google Patents
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Description
1) 内部に流体が流れる流通路を有する配管の外周部に設けられ、前記配管内の流体を導入することで音響振動を減衰する減衰装置において、前記配管の外周部の少なくとも一部を被覆するようにリング形状をなすことで、前記流通路の流体を導入可能な流体導入空間が形成される流体導入部と、基端部が前記流体導入部に連結される一方、先端部が前記配管の外周部に周方向に沿って延設され、内部に前記流体導入空間に連通する共鳴空間を有するL字形状に屈曲した中空箱型形状をなした複数の音響箱と、前記共鳴空間を仕切ることで燃焼振動の周波数特性に応じて予め設定された長さの共鳴管路を形成する仕切板と、を備え、前記流体導入部は、分岐管を介して前記複数の音響箱が連結され、前記流体導入空間は、前記分岐管内の縮径した連通路を介して前記複数の共鳴空間に連通することを特徴とする。
12 燃焼器
13 タービン
14 排気室
31 燃焼器外筒(燃焼筒)
32 燃焼器内筒(燃焼筒)
33 燃焼器尾筒
34 パイロットノズル(燃焼ノズル)
35 メイン燃料ノズル(燃焼ノズル)
44 空気通路
61 バイパス管(配管)
63,81,91,101、111、121A、121B、131 減衰装置
71 流体導入部
72 分岐管
73a,73b,73c,73d 音響箱
74a,74b 仕切板
A 流通路
B 流体導入空間
C 連通路
Da,Db 共鳴空間
Ea,Eb,Ec 共鳴管路
82 閉塞板
83 連結管
92,93 抵抗部材
本実施例では、共鳴管路Ea,Ebを構成するための仕切部材は、4枚の仕切板74a−1〜74a−4、74b−1〜74b−4としている。
また、流体導入部71も図1に示す減衰装置63のようにバイパス管61の約3/4を覆うものではなく、1/4程度とコンパクト化を図っている。
このように、本実施例によれば、燃焼振動低減効果を犠牲にせず、低周波の減衰を行うことが可能となる。
一方、図12の減衰装置121Bにおいては、図9の減衰装置111から仕切板74a−3、74b−3を削除して、共鳴管路Ea,Ebの中段の断面積を拡大し、低周波チューニングを図ったものである。
この試験は、各部位の断面積の標準を「1」として、その基準よりも小さく(小)とした場合と、その基準よりも大きく(大)とした場合における減衰比と周波数の関係を計測したものである。
これにより、A5(図11の減衰装置121Aに対応)とA4(図12の減衰装置121Bに対応)の場合には、減衰比はそのままであるが、周波数は断面積が増大するほど低周波数となることが確認された。
ここで、図14−2、14−3中、符号74a−1f〜4fは前側仕切板、74b−1f〜4fは後側仕切板、92は抵抗部材である。
なお、本実施例での説明では、図14−1の減衰装置121の左側の共鳴管路について説明するが、右側の共鳴管路についても同様である。
Claims (9)
- 内部に流体が流れる流通路を有する配管の外周部に設けられ、前記配管内の流体を導入することで音響振動を減衰する減衰装置において、
前記配管の外周部の少なくとも一部を被覆するようにリング形状をなすことで、前記流通路の流体を導入可能な流体導入空間が形成される流体導入部と、
基端部が前記流体導入部に連結される一方、先端部が前記配管の外周部に周方向に沿って延設され、内部に前記流体導入空間に連通する共鳴空間を有するL字形状に屈曲した中空箱型形状をなした複数の音響箱と、
前記共鳴空間を仕切ることで燃焼振動の周波数特性に応じて予め設定された長さの共鳴管路を形成する仕切板と、
を備え、
前記流体導入部は、分岐管を介して前記複数の音響箱が連結され、前記流体導入空間は、前記分岐管内の縮径した連通路を介して前記複数の共鳴空間に連通することを特徴とする減衰装置。 - 前記流体導入部は、流体導入空間と共鳴空間とが連通することを特徴とする請求項1に記載の減衰装置。
- 前記流体導入空間は、前記配管に形成された複数の貫通孔を介して前記流通路に連通すると共に、前記流体導入空間から分岐するように前記複数の共鳴空間が連通されることを特徴とする請求項1または2に記載の減衰装置。
- 前記音響箱内における対向する壁面に前記仕切板が交互に複数固定されることで、前記共鳴空間が仕切られて燃焼振動の周波数特性に応じて予め設定された長さを有するジグザグ形状をなす前記共鳴管路が形成されることを特徴とする請求項1または2に記載の減衰装置。
- 前記複数の共鳴管路は、異なる長さに設定されることを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の減衰装置。
- 前記音響箱内に前記仕切板を固定することで燃焼振動の周波数特性に応じて予め設定された長さを有する前記共鳴管路を形成すると共に、前記音響箱の先端部を連結管を介して前記流体導入部に連結することで前記共鳴管路の先端部を前記流体導入空間に連通し、前記共鳴管路における長手方向の中途部に閉塞板を固定することで、異なる長さの2つの共鳴管路を形成することを特徴とする請求項5に記載の減衰装置。
- 前記共鳴管路は、前記配管の軸方向に仕切る仕切壁により複数に分割された独立した共鳴管路を形成すると共に、それらの共鳴管路同士を連通する開口部又は該開口部を閉塞する閉塞板を有し、燃焼振動の周波数に応じて前記閉塞板を閉塞又は開放することで、共鳴管路の長さを調整することを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の減衰装置。
- 前記共鳴管路に、流体に対して抵抗を付与する抵抗部材が設けられることを特徴とする請求項1から7のいずれか一つに記載の減衰装置。
- 高圧空気と燃料とが内部で燃焼して燃焼ガスを発生させる燃焼筒と、
該燃焼筒に連結されて燃焼ガスをタービンに導く尾筒と、
前記燃焼筒に燃焼のために使用する高圧空気を供給する燃焼用高圧空気供給通路と、
前記燃焼筒の高温空気に対して燃料を噴射する燃料ノズルと、
前記尾筒に高圧空気量を供給するバイパス管と、
を備えるガスタービン燃焼器において、
前記バイパス管に請求項1から8のいずれか一つの減衰装置が設けられることを特徴とするガスタービン燃焼器。
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