JP6129420B2 - ガスタービン減衰共鳴器のための冷却カバー - Google Patents
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Description
音響減衰共鳴器は、エンジンの作動中の燃焼ガスにおける好ましくない音響周波数を減衰するために、ガスタービンエンジンに用いられている。その音響減衰共鳴器は、ヘルムホルツ共鳴器または高周波ダイナミクス(HFD)減衰共鳴器といわれることがある。その例が、米国特許第6530221号明細書に開示されている。そのような共鳴器は、壁により取り囲まれた空洞を含む。その壁は、燃焼器ライナなどの構成要素に溶接されることがある。壁は、空洞を掃気するために、冷却空気用の孔を有してよい。これにより、作動ガスによる空洞の汚染が阻止され、共鳴器壁と燃焼器ライナとが冷却される。冷却空気は、共鳴器壁を通過して、燃焼器ライナに衝突し、次いで、燃焼器ライナに設けられた孔を通過して燃焼室内へ進入し、加えて、ライナを冷却する。したがって、燃焼器ライナに設けられた孔は、音響エネルギを通過させるだけではなく、共鳴器空洞を掃気して、ライナを冷却するためにも役立つ。
Claims (19)
- 減衰共鳴器冷却装置であって、
タービン作動ガスの流路を画定するライナ(22)に溶接された音響減衰共鳴器(24)と、
カバー(54A)であって、前記共鳴器を取り囲み、該カバーと前記共鳴器との間に空気流隙間(65)を提供する、カバー(54A)と、
前記カバーの、作動ガスの流れ方向(48)に関して上流側の端部にある冷却材入口室(56)と、
を備え、
圧縮空気が作動ガスの圧力よりも高い圧力で前記カバーを包囲する場合に、圧縮空気は、入口(60−62)を通って前記冷却材入口室(56)内へ進入し、前記共鳴器の上流側の溶接部(50)を通過して前記ライナ(22)へ流れる、減衰共鳴器冷却装置において、
前記共鳴器(24)は、
第1の高さだけ前記ライナ(22)から隔たれた頂壁(32)を有する共鳴空洞と、
前記共鳴器(24)の前記頂壁(32)における空気入口孔(34)と、
前記共鳴器空洞(42)から前記ライナを貫通する空気出口孔(38)と、
を備え、
前記冷却材入口室は、衝突ボックス(57)によって形成されており、該衝突ボックスは、第1の高さよりも小さな第2の高さだけ前記ライナ(22)から隔たれた頂壁(58)と、前記衝突ボックスの頂壁に衝突入口孔(60−62)とを有することを特徴とする、減衰共鳴器冷却装置。 - 前記冷却材入口室は、上流側の溶接部(50)へ圧縮空気の流れを方向付けるように角度付けされた衝突孔(62)を有する頂壁(58)を含む衝突ボックス(57)によって形成されている、請求項1記載の冷却装置。
- 前記衝突入口孔(60−62)の少なくともいくつかが、前記冷却材入口室(57)内で前記ライナ(22)に対する圧縮空気の直接衝突を提供する、請求項1または2の冷却装置。
- 前記衝突入口孔の少なくとも1つの後方のサブセット(62)が、前記共鳴器の上流側の溶接部に対する圧縮空気の直接衝突を提供する、請求項1または2の冷却装置。
- 前記衝突入口孔の前方のサブセット(61)が、前記衝突ボックスの前方の壁に対する圧縮空気の直接衝突を提供する、請求項1または2の冷却装置。
- 前記衝突入口孔の前方サブセット(61)が、前記衝突ボックス(57)の前方の壁(59)の内面と整合していて、前記前方の壁に沿って膜冷却を提供する、請求項1または2の冷却装置。
- 前記衝突入口孔の前方のサブセット(61)が、圧縮空気を、前記衝突ボックスの前方の壁(59)の内面へ、または前記衝突ボックスの前方の壁(59)の内面に沿って方向付けし、前記衝突入口孔の後方のサブセット(62)が、前記共鳴器の上流側の溶接部(50)に対する圧縮空気の直接衝突を提供する、請求項1または2の冷却装置。
- 前記カバーは、前記カバーと前記共鳴器との間の空気流隙間(24)内への圧縮空気の補足的な流れのために、前記衝突ボックスではないところに入口孔(66)をさらに有する、請求項1または2の冷却装置。
- 減衰共鳴器冷却装置であって、
タービン作動ガスの流路を画定するライナ(22)に溶接された音響減衰共鳴器(24)と、
カバー(54A)であって、前記共鳴器を取り囲み、該カバーと前記共鳴器との間に空気流隙間(65)を提供する、カバー(54A)と、
前記カバーの、作動ガスの流れ方向(48)に関して上流側の端部にある冷却材入口室(56)と、
を備え、
圧縮空気が作動ガスの圧力よりも高い圧力で前記カバーを包囲する場合に、圧縮空気は、入口(60−62)を通って前記冷却材入口室(56)内へ進入し、前記共鳴器の上流側の溶接部(50)を通過して前記ライナ(22)へ流れる、減衰共鳴器冷却装置において、
前記冷却材入口室は、対流冷却スリーブ(69)と前記ライナ(22)との間に形成されており、前記冷却スリーブは、開いた上流側の端部(70)と頂壁(58B)とを有し、該頂壁は、前記共鳴器の頂壁(32)よりも前記ライナの近くにあることを特徴とする、減衰共鳴器冷却装置。 - 圧縮空気が、前記カバーと前記共鳴器との間の空気流隙間(24)内にある空気よりも高い圧力で前記カバーを包囲する、請求項1または9の冷却装置。
- ガスタービン構成要素のための減衰共鳴器冷却装置であって、
前記構成要素のライナ(22)に溶接された壁(40,41)を含む共鳴器(24)と、
第1の高さだけ前記ライナから隔たれた前記共鳴器の頂壁(32)と、
前記共鳴器の前記頂壁における入口孔(34)と、
前記共鳴器から前記ライナを貫通する出口孔(38)と、を備える減衰共鳴器冷却装置において、
カバー(54D)であって、該カバーと前記共鳴器との間に空気流隙間(24)をあけて前記共鳴器を取り囲むカバー(54D)と、
前記共鳴器の上流側の壁(40)から上流側へ延在し、かつ第1の高さよりも小さく前記ライナから間隔をあけた頂壁(58)を含む冷却材入口室(57)を形成する、前記カバーの一部(57)と、
をさらに備え、
圧縮空気が前記ライナ内の作動ガスの圧力よりも高い圧力で前記カバーを包囲する場合に、前記冷却材入口室が、前記共鳴器の上流側の壁の溶接部(50)を越えて前記ライナへの圧縮空気の流れを加速することを特徴とする、ガスタービン構成要素のための減衰共鳴器冷却装置。 - 前記冷却材入口室の前記頂壁は、前記共鳴器の上流側で前記ライナに対する圧縮空気の直接衝突を提供する衝突入口孔(60)を有する、請求項11の冷却装置。
- 前記冷却材入口室の前記頂壁は、前記冷却材入口室の前方の壁に沿って、または前記冷却材入口室の前方の壁へ圧縮空気の流れを方向付ける入口孔(61)を有する、請求項11の冷却装置。
- 前記冷却材入口室の前記頂壁にある圧縮空気用の衝突冷却入口孔(66)と、前記冷却材入口室から離れて前記カバーにある別の圧縮空気入口孔(60−62)と、をさらに有する、請求項11の冷却装置。
- 前記冷却材入口室の前記頂壁は、開いた上流側の端部(70)を有する対流冷却スリーブ(69)を含む、請求項11の冷却装置。
- 前記カバーを包囲する圧縮空気が、前記カバーと前記共鳴器との間の空気流隙間(24)内の空気よりも高い圧力を有する、請求項11の冷却装置。
- ガスタービン構成要素の作動ガス通路(44)のライナ(22)上で振動減衰共鳴器(24)を取り囲むカバー(57)であって、該カバーと前記共鳴器との間に空気流隙間(24)を提供するカバー(57)を備える減衰共鳴器冷却装置であって、
作動ガス流(48)に関して前記カバーから上流側へ延在する冷却材入口室(57)をさらに備え、
前記冷却材入口室(57)の頂壁(58)は、前記共鳴器(24)の頂壁(32)よりも前記ライナ(22)の近くにあり、
前記冷却材入口室(57)は、作動ガスよりも高い圧力で、前記カバーを包囲する圧縮ガスを受け取り、圧縮ガスを、前記共鳴器の上流側の溶接部(50)を越えて前記ライナへ加速するように構成されていることを特徴とする、減衰共鳴器冷却装置。 - 前記ライナに圧縮ガスによる直接衝突冷却を提供するように構成された、前記冷却材入口室の前記頂壁にある衝突入口孔(60)をさらに有する、請求項17の冷却装置。
- 前記冷却材入口室は、開いた上流側の端部(70)と、前記ライナに圧縮ガスによる強制対流冷却を提供するように構成されている流れスリーブ(69)とを有する、請求項17の冷却装置。
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