JP7301656B2 - fuel nozzles and gas turbine engines - Google Patents

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本開示は、燃料ノズルおよびガスタービンエンジンに関するものである。 The present disclosure relates to fuel nozzles and gas turbine engines.

従来、液体燃料を使用するガスタービンに用いられる燃料ノズルにおいて、圧力噴霧型燃料ノズル、または圧力噴霧型燃料ノズルとエアブラスト型燃料ノズルを組み合わせたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。圧力噴霧型燃料ノズルは、液体燃料を噴射孔から噴霧して微粒化させるものである。エアブラスト型燃料ノズルは、液体燃料を膜状に広げ、液膜表面に接して流れる気流のせん断作用によって液膜を微粒化するものである。 Conventionally, among fuel nozzles used in gas turbines that use liquid fuel, pressure spray fuel nozzles or combinations of pressure spray fuel nozzles and air blast fuel nozzles are known (see, for example, Patent Document 1). ). A pressure atomizing fuel nozzle atomizes a liquid fuel through an injection hole. The air blast type fuel nozzle spreads the liquid fuel in the form of a film and atomizes the liquid film by the shearing action of air currents flowing in contact with the surface of the liquid film.

特許文献1の図2に記載されるガスタービン用燃料ノズルは、エアブラスト型ノズル(気流微粒化ノズル)の内側に同軸に圧力噴霧型燃料ノズル(圧力スワールノズル)を配置したものである。特許文献1には、気流微粒化ノズルと圧力スワールノズルの間に配置した偏流筒体の内径を流路下流において一旦極小とし、その後に先端に向けて拡大することが開示されている。特許文献1によれば、圧力スワールノズルの先端部表面で流れが剥離することがなく逆流領域が形成されないため、噴霧された燃料が逆流して圧力スワールノズルの先端部表面に付着しカーボンとして堆積する問題を解消することができる。 A fuel nozzle for a gas turbine described in FIG. 2 of Patent Document 1 has a pressure spray type fuel nozzle (pressure swirl nozzle) arranged coaxially inside an air blast type nozzle (airflow atomization nozzle). Patent Literature 1 discloses that the inner diameter of a drift cylinder disposed between an air atomization nozzle and a pressure swirl nozzle is once minimized downstream of the flow path, and then expanded toward the tip. According to Patent Document 1, since the flow does not separate on the tip surface of the pressure swirl nozzle and a backflow region is not formed, the sprayed fuel flows back and adheres to the tip surface of the pressure swirl nozzle and deposits as carbon. can solve the problem.

特開2004-360944号公報JP 2004-360944 A

しかしながら、特許文献1に開示される燃料ノズルは、偏流筒体の内径が拡大する壁面に燃料が付着してカーボンとして堆積した場合、燃料噴射を阻害するとともに燃焼器の始動時に燃焼効率が上昇しにくくなってしまう。そのため、堆積したカーボンを除去するために洗浄作業を定期的に行う必要がある。特に、偏流筒体の内径が拡大する壁面の広がりが急すぎる場合には、偏流筒体を流通する気流によって壁面を覆うことができず、カーボンの堆積の問題が顕著となる。 However, in the fuel nozzle disclosed in Patent Literature 1, when fuel adheres to the wall surface where the inner diameter of the non-uniform flow cylinder increases and deposits as carbon, the fuel injection is hindered and the combustion efficiency increases when the combustor is started. It becomes difficult. Therefore, it is necessary to periodically perform a cleaning operation to remove the deposited carbon. In particular, when the wall surface of the non-uniform flow cylinder whose inner diameter increases is too steep, the wall surface cannot be covered by the airflow flowing through the non-uniform flow cylinder, and the problem of carbon deposition becomes significant.

本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ガイド部により圧力噴霧型燃料ノズルの噴射領域を含む開口部へ燃焼用空気を案内して噴射孔の近傍にカーボンが堆積することを抑制し、かつガイド部の表面にカーボンが堆積することを抑制することができる燃料ノズルおよびそれを備えたガスタービンエンジンを提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of such circumstances, and the guide section guides the combustion air to the opening including the injection area of the pressure spray type fuel nozzle so that carbon is deposited in the vicinity of the injection hole. It is an object of the present invention to provide a fuel nozzle and a gas turbine engine equipped with the fuel nozzle, which can suppress this and can suppress the deposition of carbon on the surface of the guide portion.

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る燃料ノズルは、軸線に沿って配置されるとともに第1液体燃料を噴射孔から燃焼室へ向けて噴射して微粒化させる圧力噴射型の第1ノズル部と、前記軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記第1ノズル部の外周側に配置され、前記第1ノズル部との間に燃焼用空気を流通させる空気流路を形成する筒部と、前記空気流路に配置されるとともに前記空気流路を流通する燃焼用空気が前記軸線回りに旋回する旋回力を付与する旋回器と、前記旋回器を通過した燃焼用空気を前記第1ノズル部が前記第1液体燃料を噴射する噴射領域を取り囲む開口部へ案内するガイド部と、前記軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記筒部の外周側に配置され、前記筒部との間に微粒化した第2液体燃料と燃焼用空気とを混合させた混合気を流通させる第2ノズル部と、を備え、前記ガイド部は、前記ガイド部により前記噴射領域へ案内される燃焼用空気の一部を、前記開口部を通過させることなく前記燃焼室へ直接的に導く空気流通機構を有する。 In order to solve the above problems, the fuel nozzle according to one aspect of the present disclosure is a pressure injection type fuel nozzle that is arranged along the axis and injects the first liquid fuel from the injection hole toward the combustion chamber to atomize it. A first nozzle portion and an air flow path formed in a cylindrical shape along the axis and disposed on the outer peripheral side of the first nozzle portion for circulating combustion air are formed between the first nozzle portion and the first nozzle portion. a swirler arranged in the air flow path and imparting a swirling force to swirl the combustion air flowing through the air flow path around the axis; and a guide portion that guides the first nozzle portion to an opening that surrounds an injection region in which the first liquid fuel is injected; a second nozzle portion for circulating a mixture of the atomized second liquid fuel and the combustion air between the cylinder portion and the guide portion, the guide portion being guided to the injection area by the guide portion; an air flow mechanism for directing part of the combustion air to be used for combustion directly to the combustion chamber without passing through the opening.

本開示によれば、ガイド部により圧力噴霧型燃料ノズルの噴射領域を含む開口部へ燃焼用空気を案内して噴射孔の近傍にカーボンが堆積することを抑制し、かつガイド部の表面にカーボンが堆積することを抑制することができる燃料ノズルおよびそれを備えたガスタービンエンジンを提供することができる。 According to the present disclosure, the guide portion guides the combustion air to the opening including the injection region of the pressure spray type fuel nozzle to suppress the deposition of carbon in the vicinity of the injection hole, and the carbon is deposited on the surface of the guide portion. It is possible to provide a fuel nozzle and a gas turbine engine having the same that can suppress the deposition of .

本開示の第1実施形態に係る燃料ノズルを示す縦断面図である。1 is a vertical cross-sectional view of a fuel nozzle according to a first embodiment of the present disclosure; FIG. 図1に示す筒部、ガイド部、およびフランジ部を示す縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a cylinder portion, a guide portion, and a flange portion shown in FIG. 1; 図1に示す燃料ノズルのA-A矢視断面である。2 is a cross section of the fuel nozzle shown in FIG. 1 taken along the line AA. 図1に示す燃料ノズルの部分断面図である。2 is a partial cross-sectional view of the fuel nozzle shown in FIG. 1; FIG. 図2に示す燃料ノズルを軸線に沿って燃焼室側からみた正面図である。FIG. 3 is a front view of the fuel nozzle shown in FIG. 2 as viewed from the combustion chamber side along the axis; 本開示の第2実施形態に係る燃料ノズルを軸線に沿って燃焼室側からみた正面図である。FIG. 5 is a front view of a fuel nozzle according to a second embodiment of the present disclosure, viewed along the axis from the combustion chamber side; 本開示の第3実施形態に係る燃料ノズルを示す縦断面図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of a fuel nozzle according to a third embodiment of the present disclosure; 図7に示す燃料ノズルのB-B矢視断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the fuel nozzle shown in FIG. 7 taken along the line BB. 旋回器の変形例を示す断面図である。It is a cross-sectional view showing a modification of the swirler.

〔第1実施形態〕
以下、本開示の第1実施形態に係る燃料ノズル100について、図面を参照して説明する。図1は、本開示の第1実施形態に係る燃料ノズル100を示す縦断面図である。図2は、図1に示す筒部20、ガイド部30、およびフランジ部(拡径部)40を示す縦断面図である。図3は、図1に示す燃料ノズル100のA-A矢視断面である。図4は、図1に示す燃料ノズル100の部分断面図である。図5は、図2に示す燃料ノズル100を軸線Xに沿って燃焼室CC側からみた正面図である。
[First embodiment]
A fuel nozzle 100 according to a first embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing a fuel nozzle 100 according to the first embodiment of the present disclosure. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the tubular portion 20, the guide portion 30, and the flange portion (enlarged diameter portion) 40 shown in FIG. FIG. 3 is a cross section of the fuel nozzle 100 shown in FIG. 1 taken along line AA. FIG. 4 is a partial cross-sectional view of fuel nozzle 100 shown in FIG. 5 is a front view of the fuel nozzle 100 shown in FIG. 2 as viewed from the combustion chamber CC side along the axis X. FIG.

本実施形態の燃料ノズル100は、例えば、小型航空機等に用いられるガスタービンエンジンの燃焼器が備えるものである。本実施形態の燃料ノズル100が備えられた燃焼器を有するガスタービンエンジンは、液体燃料を燃焼させることにより燃焼器で生成された燃焼ガスにより駆動されるタービンと、タービンの駆動力によって駆動される駆動軸を備える。タービンから駆動軸に伝達された駆動力は、駆動軸に連結されたプロペラ等を回転させる動力として用いられる。 The fuel nozzle 100 of the present embodiment is provided, for example, in a combustor of a gas turbine engine used in a small aircraft or the like. A gas turbine engine having a combustor equipped with the fuel nozzle 100 of this embodiment is driven by a turbine driven by combustion gas generated in the combustor by burning liquid fuel, and by the driving force of the turbine. It has a drive shaft. The driving force transmitted from the turbine to the drive shaft is used as power to rotate a propeller or the like connected to the drive shaft.

図1に示すように、本実施形態の燃料ノズル100は、圧力噴射型の第1ノズル部10と、筒部20と、ガイド部30と、フランジ部(拡径部)40と、旋回器50と、エアブラスト型の第2ノズル部60と、を備える。 As shown in FIG. 1, the fuel nozzle 100 of the present embodiment includes a pressure injection type first nozzle portion 10, a cylinder portion 20, a guide portion 30, a flange portion (diameter enlarged portion) 40, and a swirler 50. and an air blast type second nozzle part 60 .

第1ノズル部10は、軸線Xに沿って配置されるとともに第1液体燃料供給源(図示略)から供給される第1液体燃料を噴射孔11から燃焼室CCへ向けて噴射して微粒化させる圧力噴射型の燃料ノズルである。第1ノズル部10は、高圧の第1液体燃料を噴射孔11から燃焼室CCへ噴射する際に第1液体燃料を微粒化し、軸線Xを中心とした放射状の噴射領域JAへ向けて微粒化した第1液体燃料を噴射する。 The first nozzle part 10 is arranged along the axis X and injects a first liquid fuel supplied from a first liquid fuel supply source (not shown) from an injection hole 11 toward the combustion chamber CC to atomize it. It is a pressure injection type fuel nozzle that allows The first nozzle part 10 atomizes the first liquid fuel when injecting the high-pressure first liquid fuel from the injection hole 11 into the combustion chamber CC, and atomizes the first liquid fuel toward a radial injection area JA centered on the axis line X. The first liquid fuel is injected.

筒部20は、軸線Xに沿って筒状に形成されるとともに第1ノズル部10の外周側に同軸に配置される筒体である。筒部20は、第1ノズル部10との間に燃焼用空気CAを流通させる空気流路APを形成する。空気流路APは、軸線X回りに環状に形成される流路である。空気流路APには、燃焼用空気供給源(図示略)から燃焼用空気CAが供給される。 The tubular portion 20 is a tubular body that is formed in a tubular shape along the axis X and is coaxially arranged on the outer peripheral side of the first nozzle portion 10 . The tubular portion 20 forms an air flow path AP for circulating the combustion air CA between itself and the first nozzle portion 10 . The air flow path AP is a flow path that is annularly formed around the axis X. As shown in FIG. Combustion air CA is supplied to the air flow path AP from a combustion air supply source (not shown).

ガイド部30は、後述する旋回器50を通過した燃焼用空気CAを第1ノズル部10が第1液体燃料を噴射する噴射領域JAを取り囲む開口部31へ案内する部材である。図2に示すように、ガイド部30は、軸線Xに沿って開口部31へ向けて外径OD1が漸次縮小する凸形状の外周面30bを有する。 The guide portion 30 is a member that guides the combustion air CA that has passed through the swirler 50, which will be described later, to the opening portion 31 that surrounds the injection area JA where the first nozzle portion 10 injects the first liquid fuel. As shown in FIG. 2, the guide portion 30 has a convex outer peripheral surface 30b whose outer diameter OD1 gradually decreases toward the opening portion 31 along the axis X. As shown in FIG.

ガイド部30は、旋回器50を通過して軸線X回りの旋回成分を持った燃焼用空気CAの気流を軸線Xに直交する径方向の外周側から内周側へ導き、燃焼用空気CAを微粒化した第1液体燃料とともに開口部31から燃焼室CCへ導く。旋回成分を持った燃焼用空気CAが径方向の内周側へ収束されてから開口部31を通過するので、燃焼室CCへ噴霧された第1液体燃料が開口部31から第1ノズル部10の先端へ逆流することが防止される。これにより、噴射孔11の近傍にカーボンが堆積することが抑制される。 The guide part 30 guides the air flow of the combustion air CA having a swirling component around the axis X after passing through the swirler 50 from the outer peripheral side to the inner peripheral side in the radial direction perpendicular to the axis X, thereby guiding the combustion air CA. It is led to the combustion chamber CC from the opening 31 together with the atomized first liquid fuel. Since the combustion air CA having a swirling component converges radially inward and then passes through the opening 31, the first liquid fuel sprayed into the combustion chamber CC flows from the opening 31 to the first nozzle 10. is prevented from flowing back to the tip of the Thereby, deposition of carbon in the vicinity of the injection hole 11 is suppressed.

フランジ部40は、図2に示すように、筒部20の燃焼室CCの端部と、ガイド部30の筒部20側の端部とを連結する部材である。フランジ部40は、筒部20およびガイド部30とともに単一種の材料により一体に形成されている。フランジ部40は、第2ノズル部60から導かれる第2液体燃料と燃焼用空気との混合気MAを軸線Xから遠ざかる方向へ導くように燃焼室CCへ向けて外径OD2が漸次拡大する形状を有する。図1に示すように、第2ノズル部60の混合気流路MPを軸線Xに沿って筒部20の外周側を流通する混合気MAは、フランジ部40を通過する際に、軸線Xから遠ざかる方向へ導かれる。 As shown in FIG. 2, the flange portion 40 is a member that connects the end portion of the combustion chamber CC of the cylinder portion 20 and the end portion of the guide portion 30 on the cylinder portion 20 side. The flange portion 40 is integrally formed with the tubular portion 20 and the guide portion 30 from a single material. The flange portion 40 has a shape in which the outer diameter OD2 gradually expands toward the combustion chamber CC so as to guide the mixture MA of the second liquid fuel and the combustion air guided from the second nozzle portion 60 in a direction away from the axis X. have As shown in FIG. 1, the air-fuel mixture MA flowing along the axis X in the air-fuel mixture flow path MP of the second nozzle portion 60 along the outer peripheral side of the cylindrical portion 20 moves away from the axis X when passing through the flange portion 40. be guided in the direction

旋回器50は、空気流路APに配置されるとともに空気流路APを流通する燃焼用空気CAが軸線X回りに旋回する旋回力を付与する装置である。旋回器50は、軸線X回りの周方向に環状に配置されている。図3に示すように、旋回器50は、軸線X回りの周方向に沿って間隔を空けて配置された複数の旋回羽根51を備える。図3に示すように、旋回羽根51は、燃料ノズル100を軸線Xに沿って燃焼室CC側からみた場合に、軸線X回りに時計回りに旋回する旋回力を燃焼用空気CAに付与する。 The swirler 50 is a device that is arranged in the air flow path AP and imparts a swirling force that causes the combustion air CA flowing through the air flow path AP to swirl around the axis X. As shown in FIG. The swirler 50 is annularly arranged in the circumferential direction around the axis X. As shown in FIG. As shown in FIG. 3, the swirler 50 includes a plurality of swirl vanes 51 that are circumferentially arranged around the axis X at intervals. As shown in FIG. 3 , the swirl vane 51 imparts a swirl force to the combustion air CA so that the fuel nozzle 100 swirls clockwise around the axis X when viewed from the combustion chamber CC side along the axis X.

図4は、図1に示す燃料ノズル100の部分断面図であり、第1ノズル部10、筒部20、ガイド部30、フランジ部40の一部を切断した状態を斜視で示したものである。図4に示すように、燃料ノズル100は、第1ノズル部10と筒部20の間に、複数の旋回羽根51を、周方向に沿って間隔を空けて配置した構造となっている。 FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the fuel nozzle 100 shown in FIG. 1, and shows a perspective view of a state in which the first nozzle portion 10, the cylinder portion 20, the guide portion 30, and the flange portion 40 are partially cut. . As shown in FIG. 4, the fuel nozzle 100 has a structure in which a plurality of swirl vanes 51 are arranged at intervals along the circumferential direction between the first nozzle portion 10 and the tubular portion 20 .

第2ノズル部60は、軸線Xに沿って筒状に形成されるとともに筒部20の外周側に配置される装置である。第2ノズル部60は、第2液体燃料供給源(図示略)から供給される第2液体燃料を膜状に広げ、液膜表面に接して流れる燃焼用空気の気流のせん断作用によって液膜を微粒化するものである。第2ノズル部60は、筒部20との間に形成される混合気流路MPに微粒化した第2液体燃料と燃焼用空気とを混合させた混合気MAを流通させる。 The second nozzle portion 60 is a device formed in a tubular shape along the axis X and arranged on the outer peripheral side of the tubular portion 20 . The second nozzle part 60 spreads the second liquid fuel supplied from the second liquid fuel supply source (not shown) into a film, and spreads the liquid film by the shearing action of the combustion air flowing in contact with the surface of the liquid film. It is atomized. The second nozzle part 60 circulates the air-fuel mixture MA obtained by mixing the atomized second liquid fuel and the combustion air in the air-fuel mixture flow path MP formed between the second nozzle part 60 and the cylindrical part 20 .

次に、ガイド部30が備える貫通穴(空気流通機構)32および貫通穴(空気流通機構)33について説明する。前述したようにガイド部30は、燃焼用空気CAの気流を軸線Xに直交する径方向の外周側から内周側へ導き、旋回成分を持った燃焼用空気CAを径方向の内周側へ収束されてから開口部31を通過させることにより、噴射孔11の近傍にカーボンが堆積することを抑制することができる。 Next, the through hole (air circulation mechanism) 32 and the through hole (air circulation mechanism) 33 provided in the guide portion 30 will be described. As described above, the guide portion 30 guides the airflow of the combustion air CA from the outer peripheral side to the inner peripheral side in the radial direction orthogonal to the axis X, and guides the combustion air CA having the swirling component to the radial inner peripheral side. By passing through the opening 31 after being converged, the deposition of carbon in the vicinity of the injection hole 11 can be suppressed.

ガイド部30は、以上のような利点がある一方、ガイド部30の表面(燃焼室CCに対向する面)に燃料等が付着してカーボンが堆積してしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、ガイド部30に貫通穴32および貫通穴33を設けることにより、ガイド部30の表面に堆積するカーボンに向けて燃焼用空気CAを吹き出すことにより、ガイド部30の表面へのカーボンの堆積を防止している。 While the guide portion 30 has the above advantages, there is a possibility that fuel or the like will adhere to the surface of the guide portion 30 (the surface facing the combustion chamber CC) and carbon will accumulate. Therefore, in the present embodiment, by providing the through holes 32 and 33 in the guide portion 30, the combustion air CA is blown out toward the carbon deposited on the surface of the guide portion 30, thereby of carbon deposits are prevented.

図2および図5に示すように、ガイド部30は、ガイド部30により噴射領域JAに案内される燃焼用空気CAの一部を、開口部31を通過させることなく燃焼室CCへ直接的に導く貫通穴32および貫通穴33を有する。貫通穴32および貫通穴33は、燃焼用空気CAを通過させない金属材料により形成された構造体の複数箇所に形成され、開口部31を通過させることなく燃焼用空気CAを燃焼室CCへ直接的に導く機構である。 As shown in FIGS. 2 and 5, the guide portion 30 directs part of the combustion air CA guided to the injection area JA by the guide portion 30 directly to the combustion chamber CC without passing through the opening 31. It has through holes 32 and 33 for guiding. The through holes 32 and 33 are formed in a plurality of locations of a structure made of a metallic material that does not allow the combustion air CA to pass therethrough so that the combustion air CA can be directed directly to the combustion chamber CC without passing through the openings 31. It is a mechanism that leads to

図4に示すように、貫通穴32は、ガイド部30の内周面30aに形成される導入口32aと、ガイド部30の外周面30bに形成される排出口32bとを連通させる穴である。同様に、貫通穴33は、ガイド部30の内周面30aに形成される導入口33aと、ガイド部30の外周面30bに形成される排出口33bとを連通させる穴である。 As shown in FIG. 4, the through hole 32 is a hole that allows an inlet 32a formed on the inner peripheral surface 30a of the guide portion 30 and an outlet 32b formed on the outer peripheral surface 30b of the guide portion 30 to communicate with each other. . Similarly, the through hole 33 is a hole that allows an inlet port 33a formed in the inner peripheral surface 30a of the guide portion 30 and an outlet port 33b formed in the outer peripheral surface 30b of the guide portion 30 to communicate with each other.

図5に示すように、ガイド部30の外周面30bには、軸線Xを中心とした半径R1の円を中心位置とし、軸線X回りの周方向に沿って間隔を空けて配置された複数の排出口32bが形成されている。ガイド部30の内周面30aには、軸線Xを中心とした半径R2の円を中心位置とし、軸線X回りの周方向に沿って間隔を空けて配置された複数の導入口32aが形成されている。 As shown in FIG. 5 , on the outer peripheral surface 30b of the guide portion 30, a plurality of circles centered on the axis X and having a radius R1 are arranged at intervals along the circumferential direction around the axis X. A discharge port 32b is formed. In the inner peripheral surface 30a of the guide portion 30, a plurality of inlets 32a are formed with a circle having a radius R2 centered on the axis X and spaced apart along the circumferential direction around the axis X. ing.

半径R1が半径R2よりも大きいため、導入口32aから貫通穴32へ流入した燃焼用空気CAは、軸線Xを中心とした径方向の外側へ向けた速度成分を持った状態で排出口32bから燃焼室CCに排出される。また、導入口32aよりも排出口32bが周方向の時計回り方向の下流側に存在する。そのため、導入口32aから貫通穴32へ流入した燃焼用空気CAは、軸線Xに沿って燃焼室CC側からガイド部30をみた場合、軸線Xを中心とした時計回り方向の速度成分を持った状態で排出口32bから燃焼室CCに排出される。このように、貫通穴32は、燃焼室CCに導かれる燃焼用空気CAに軸線X回りに旋回する旋回力を付与する。 Since the radius R1 is larger than the radius R2, the combustion air CA that has flowed into the through hole 32 from the inlet 32a has a velocity component radially outward about the axis X and is discharged from the outlet 32b. It is discharged to the combustion chamber CC. Further, the discharge port 32b is located downstream of the inlet port 32a in the clockwise direction in the circumferential direction. Therefore, when the guide portion 30 is viewed from the combustion chamber CC side along the axis X, the combustion air CA flowing into the through hole 32 from the inlet 32a has a clockwise velocity component about the axis X. In this state, the fuel is discharged from the discharge port 32b into the combustion chamber CC. Thus, the through hole 32 imparts a swirling force to swirl about the axis X to the combustion air CA led to the combustion chamber CC.

図5に示すように、ガイド部30の外周面30bには、軸線Xを中心とした半径R3の円を中心位置とし、軸線X回りの周方向に沿って間隔を空けて配置された複数の排出口33bが形成されている。ガイド部30の内周面30aには、軸線Xを中心とした半径R4の円を中心位置とし、軸線X回りの周方向に沿って間隔を空けて配置された複数の導入口33aが形成されている。 As shown in FIG. 5 , on the outer peripheral surface 30b of the guide portion 30, a plurality of circles centered on the axis X and having a radius R3 are arranged at intervals along the circumferential direction around the axis X. A discharge port 33b is formed. In the inner peripheral surface 30a of the guide portion 30, a plurality of inlets 33a are formed with a circle centered on the axis X and having a radius R4, and are spaced apart along the circumferential direction around the axis X. ing.

半径R3が半径R4よりも大きいため、導入口33aから貫通穴33へ流入した燃焼用空気CAは、軸線Xを中心とした径方向の外側へ向けた速度成分を持った状態で排出口33bから燃焼室CCに排出される。また、導入口33aよりも排出口33bが周方向の時計回り方向の下流側に存在する。そのため、導入口33aから貫通穴33へ流入した燃焼用空気CAは、軸線Xに沿って燃焼室CC側からガイド部30をみた場合、軸線Xを中心とした時計回り方向の速度成分を持った状態で排出口33bから燃焼室CCに排出される。このように、貫通穴33は、燃焼室CCに導かれる燃焼用空気CAに軸線X回りに旋回する旋回力を付与する。 Since the radius R3 is larger than the radius R4, the combustion air CA that has flowed into the through hole 33 from the inlet 33a has a velocity component radially outward about the axis X and is discharged from the outlet 33b. It is discharged to the combustion chamber CC. Further, the discharge port 33b is located downstream of the inlet port 33a in the clockwise direction in the circumferential direction. Therefore, when the guide portion 30 is viewed from the combustion chamber CC side along the axis X, the combustion air CA flowing into the through hole 33 from the inlet 33a has a clockwise velocity component about the axis X. In this state, the fuel is discharged from the discharge port 33b into the combustion chamber CC. Thus, the through hole 33 imparts a swirling force to swirl about the axis X to the combustion air CA led to the combustion chamber CC.

図5に示すように、ガイド部30は、軸線X回りの旋回力が付与された燃焼用空気CAを、外周面30bに形成された複数の排出口32bおよび複数の排出口33bから燃焼室CCへ導く。軸線Xに沿って燃焼室CC側からガイド部30をみた場合、複数の排出口32bおよび複数の排出口33bから排出される燃焼用空気CAは、複数の排出口32bおよび複数の排出口33bよりも外周側のガイド部30の外周面30bに沿って流通する。そのため、複数の排出口32bおよび複数の排出口33bよりも外周側のガイド部30の外周面30bへのカーボンの堆積が防止される。 As shown in FIG. 5, the guide portion 30 directs the combustion air CA to which the swirl force about the axis X is imparted to the combustion chamber CC through a plurality of discharge ports 32b and a plurality of discharge ports 33b formed in the outer peripheral surface 30b. lead to When the guide portion 30 is viewed from the combustion chamber CC side along the axis X, the combustion air CA discharged from the plurality of discharge ports 32b and the plurality of discharge ports 33b is discharged from the plurality of discharge ports 32b and the plurality of discharge ports 33b. also flows along the outer peripheral surface 30b of the guide portion 30 on the outer peripheral side. Therefore, carbon is prevented from accumulating on the outer peripheral surface 30b of the guide portion 30 on the outer peripheral side of the plurality of discharge ports 32b and the plurality of discharge ports 33b.

図5に示すように、軸線Xに沿って燃焼室CC側からガイド部30をみた場合、複数の排出口32bおよび複数の排出口33bよりも内周側の領域には、複数の排出口32bおよび複数の排出口33bから排出された燃焼用空気CAが導かれない。しかしながら、複数の排出口32bおよび複数の排出口33bよりも内周側の領域へのカーボンの堆積は防止される。これは、複数の排出口32bおよび複数の排出口33bよりも内周側の領域には、開口部31から噴出する旋回力が付与された燃焼用空気CAが流通するからである。 As shown in FIG. 5, when the guide portion 30 is viewed from the combustion chamber CC side along the axis X, the plurality of discharge ports 32b and the plurality of discharge ports 32b are located in the region on the inner peripheral side of the plurality of discharge ports 32b and 33b. and the combustion air CA discharged from the plurality of discharge ports 33b is not guided. However, the carbon is prevented from accumulating on the region on the inner peripheral side of the plurality of discharge ports 32b and the plurality of discharge ports 33b. This is because the combustion air CA jetted from the openings 31 and imparted with a swirling force flows through the regions on the inner peripheral side of the plurality of discharge ports 32b and the plurality of discharge ports 33b.

以上説明した本実施形態に係る燃料ノズル100が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の燃料ノズル100によれば、ガイド部30により旋回器50を通過して旋回力が付与された燃焼用空気CAが、第1ノズル部10が第1液体燃料を噴射する噴射領域JAを取り囲む開口部31へ案内され、開口部31から燃焼室CCへ噴出する。旋回力が付与されて開口部31に収束した燃焼用空気CAにより、第1ノズル部10から噴射された第1液体燃料が逆流して噴射孔11の近傍に付着することが抑制され、噴射孔11の近傍にカーボンが堆積することを抑制することができる。
The operation and effects of the fuel nozzle 100 according to the present embodiment described above will be described.
According to the fuel nozzle 100 of the present embodiment, the combustion air CA passed through the swirler 50 by the guide portion 30 and imparted with swirl force reaches the injection area JA where the first nozzle portion 10 injects the first liquid fuel. and is ejected from the opening 31 into the combustion chamber CC. The combustion air CA converged in the opening portion 31 with the swirl force prevents the first liquid fuel injected from the first nozzle portion 10 from flowing back and adhering to the vicinity of the injection hole 11. The deposition of carbon in the vicinity of 11 can be suppressed.

また、本実施形態に係る燃料ノズル100によれば、ガイド部30が、噴射領域JAへ案内される燃焼用空気CAの一部を、開口部31を通過させることなく燃焼室CCへ直接的に導く貫通穴32,33を有するため、ガイド部30の燃焼室CC側の表面(外周面30b)に沿って貫通穴32,33から導かれる燃焼用空気CAが流通する。これにより、ガイド部30の表面にカーボンが堆積することを抑制することができる。 Further, according to the fuel nozzle 100 according to the present embodiment, the guide part 30 directs part of the combustion air CA guided to the injection area JA directly to the combustion chamber CC without passing through the opening part 31. Since the guiding through holes 32 and 33 are provided, the combustion air CA guided from the through holes 32 and 33 flows along the surface (outer peripheral surface 30b) of the guide portion 30 on the side of the combustion chamber CC. Thereby, it is possible to suppress the deposition of carbon on the surface of the guide portion 30 .

本実施形態の燃料ノズル100において、ガイド部30は、軸線Xに沿って開口部31へ向けて外径OD1が漸次縮小する凸形状の外周面30bを有する。凸形状の外周面30bを有するガイド部30は、開口部31から離れるほど開口部31から噴出する燃焼用空気CAが流通しない状態となり、燃料の付着等によるカーボンの堆積の可能性が高まる。本実施形態の燃料ノズル100によれば、ガイド部30が貫通穴32,33を有するため、凸形状の外周面30bを有する場合であっても、ガイド部30の表面にカーボンが堆積することを確実に抑制することができる。 In the fuel nozzle 100 of this embodiment, the guide portion 30 has a convex outer peripheral surface 30b whose outer diameter OD1 gradually decreases toward the opening portion 31 along the axis X. As shown in FIG. The guide portion 30 having the convex outer peripheral surface 30b is in a state where the combustion air CA ejected from the opening 31 does not flow as the distance from the opening 31 increases. According to the fuel nozzle 100 of the present embodiment, since the guide portion 30 has the through holes 32 and 33, even if the guide portion 30 has the convex outer peripheral surface 30b, carbon deposition on the surface of the guide portion 30 can be prevented. can be reliably suppressed.

本実施形態の燃料ノズル100において、貫通穴32,33は、燃焼室CCに導かれる燃焼用空気CAに軸線X回りに旋回する旋回力を付与する。
貫通穴32,33から噴出する燃焼用空気CAに軸線X回りに旋回する旋回力が付与されるため、ガイド部30の燃焼室CC側の外周面に付着するカーボンをより確実に除去することができる。
In the fuel nozzle 100 of the present embodiment, the through holes 32 and 33 give a swirling force to swirl about the axis X to the combustion air CA guided to the combustion chamber CC.
Since the combustion air CA ejected from the through holes 32 and 33 is imparted with a swirling force to swirl around the axis X, the carbon adhering to the outer peripheral surface of the guide portion 30 on the side of the combustion chamber CC can be more reliably removed. can.

本実施形態に係る燃料ノズル100は、筒部20の燃焼室CC側の端部と、ガイド部30の筒部20側の端部とを連結するとともに第2ノズル部60から燃焼室CCへ導かれる混合気を軸線Xから遠ざかる方向へ導くように燃焼室CCへ向けて外径OD2が漸次拡大するフランジ部40を備える。 The fuel nozzle 100 according to the present embodiment connects the end portion of the cylindrical portion 20 on the side of the combustion chamber CC and the end portion of the guide portion 30 on the side of the cylindrical portion 20, and guides from the second nozzle portion 60 to the combustion chamber CC. A flange portion 40 having an outer diameter OD2 gradually increasing toward the combustion chamber CC is provided so as to guide the air-fuel mixture to be drawn away from the axis X.

本実施形態に係る燃料ノズル100によれば、フランジ部40によって第2ノズル部60から導かれる混合気MAが軸線Xから遠ざかる方向へ導かれ、それに伴ってフランジ部40の下流側に気流の流れが抑制されたよどみ領域が形成される。よどみ領域では、燃料の付着等によるカーボンの堆積の可能性が高まる。本実施形態に係る燃料ノズル100によれば、ガイド部30が貫通穴32,33を有するため、フランジ部40を有する場合であっても、ガイド部30の表面にカーボンが堆積することを確実に抑制することができる。 According to the fuel nozzle 100 according to the present embodiment, the air-fuel mixture MA guided from the second nozzle portion 60 is guided by the flange portion 40 in a direction away from the axis X, and accordingly the airflow flows downstream of the flange portion 40. A stagnation region in which is suppressed is formed. In the stagnation region, the possibility of carbon deposition due to adhesion of fuel or the like increases. According to the fuel nozzle 100 according to the present embodiment, since the guide portion 30 has the through holes 32 and 33, even if the guide portion 30 has the flange portion 40, carbon is reliably prevented from being deposited on the surface of the guide portion 30. can be suppressed.

本実施形態に係る燃料ノズル100によれば、軸線X回りの周方向に沿って間隔を空けて配置された複数の旋回羽根51により、通過する燃焼用空気CAに軸線X回りに旋回する旋回力を付与することができる。 According to the fuel nozzle 100 according to the present embodiment, the plurality of swirl vanes 51 arranged at intervals along the circumferential direction around the axis X causes the passing combustion air CA to swirl around the axis X. can be given.

〔第2実施形態〕
次に、本開示の第2実施形態に係る燃料ノズル100Aについて説明する。本実施形態は、第1実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第1実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。
[Second embodiment]
Next, a fuel nozzle 100A according to a second embodiment of the present disclosure will be described. This embodiment is a modified example of the first embodiment, and is assumed to be the same as the first embodiment except for the case where it will be particularly described below, and the description below will be omitted.

第1実施形態の燃料ノズル100は、ガイド部30の燃焼室CC側の表面に堆積するカーボンを除去する燃焼用空気CAを、開口部31を通過させることなく燃焼室CCへ直接的に導く空気流通機構として、ガイド部30に形成された複数の貫通穴32,33を採用したものであった。それに対して、本実施形態の燃料ノズル100Aは、ガイド部30Aの空気流通機構を構成する構造体として、空気流通孔が一様に形成された多孔質構造体を採用したものである。 The fuel nozzle 100 of the first embodiment directly guides the combustion air CA for removing carbon deposited on the combustion chamber CC side surface of the guide portion 30 to the combustion chamber CC without passing through the opening 31. A plurality of through holes 32 and 33 formed in the guide portion 30 are employed as the circulation mechanism. In contrast, the fuel nozzle 100A of the present embodiment employs a porous structure in which air circulation holes are uniformly formed as a structure constituting the air circulation mechanism of the guide portion 30A.

図6は、本実施形態に係る燃料ノズル100Aを軸線Xに沿って燃焼室CC側からみた正面図である。本実施形態のガイド部30Aは、軸線Xからの距離が半径R5以上かつ半径R6以下の領域PAに、噴射領域JAへ案内される燃焼用空気CAの一部を燃焼室CCへ直接的に導く空気流通孔34が一様に形成された多孔質構造体を採用したものである。 FIG. 6 is a front view of the fuel nozzle 100A according to the present embodiment viewed along the axis X from the combustion chamber CC side. The guide part 30A of the present embodiment directly guides part of the combustion air CA guided to the injection area JA to the combustion chamber CC in the area PA having a radius R5 or more and a radius R6 or less from the axis X. It employs a porous structure in which the air flow holes 34 are uniformly formed.

図6に示すガイド部30の領域PAは、空気流通孔34が一様に形成された多孔質構造体により形成されている。ガイド部30Aの領域PAに形成される空気流通孔34は、第1実施形態の貫通穴32および貫通穴33と同様に、燃焼室CCに導かれる燃焼用空気CAに軸線X回りに旋回する旋回力を付与する。 A region PA of the guide portion 30 shown in FIG. 6 is formed of a porous structure in which air circulation holes 34 are uniformly formed. The air circulation hole 34 formed in the area PA of the guide portion 30A is swirled about the axis X in the combustion air CA guided to the combustion chamber CC, similarly to the through holes 32 and 33 of the first embodiment. give power.

図6に示すように、ガイド部30Aは、軸線X回りの旋回力が付与された燃焼用空気CAを、外周面30bに形成された複数の空気流通孔34から燃焼室CCへ導く。軸線Xに沿って燃焼室CC側からガイド部30Aをみた場合、複数の空気流通孔34から排出される燃焼用空気CAは、複数の空気流通孔34よりも外周側のガイド部30の外周面30bに沿って流通する。そのため、複数の空気流通孔34よりも外周側のガイド部30の外周面30bへのカーボンの堆積が防止される。 As shown in FIG. 6, the guide portion 30A guides the combustion air CA to which a swirling force around the axis X is applied to the combustion chamber CC through a plurality of air circulation holes 34 formed in the outer peripheral surface 30b. When the guide portion 30A is viewed from the combustion chamber CC side along the axis X, the combustion air CA discharged from the plurality of air circulation holes 34 is discharged from the outer peripheral surface of the guide portion 30 on the outer peripheral side of the plurality of air circulation holes 34. 30b. Therefore, deposition of carbon on the outer peripheral surface 30b of the guide portion 30 on the outer peripheral side of the plurality of air circulation holes 34 is prevented.

図6に示すように、軸線Xに沿って燃焼室CC側からガイド部30Aをみた場合、領域PAよりも内周側の領域には、複数の空気流通孔34から排出された燃焼用空気CAが導かれない。しかしながら、領域PAよりも内周側の領域へのカーボンの堆積は防止される。これは、領域PAよりも内周側の領域には、開口部31から噴出する旋回力が付与された燃焼用空気CAが流通するからである。 As shown in FIG. 6, when the guide portion 30A is viewed from the combustion chamber CC side along the axis X, the area on the inner peripheral side of the area PA includes combustion air CA discharged from the plurality of air circulation holes 34. is not guided. However, deposition of carbon on the area on the inner peripheral side of the area PA is prevented. This is because the combustion air CA jetted from the opening 31 and imparted with a swirling force flows through the area on the inner peripheral side of the area PA.

なお、以上の説明において、領域PAよりも内周側の領域には、空気流通孔34が一様に形成された多孔質構造体を採用しないものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、空気流通孔34が一様に形成された多孔質構造体を、領域PAよりも内周側の領域を含むガイド部30Aの全領域に採用してもよい。 In the above description, the porous structure in which the air flow holes 34 are uniformly formed is not adopted in the area on the inner peripheral side of the area PA, but other aspects may be adopted. . For example, a porous structure in which the air circulation holes 34 are uniformly formed may be employed for the entire area of the guide portion 30A including the area on the inner peripheral side of the area PA.

本実施形態の燃料ノズル100Aによれば、ガイド部30Aとして空気流通孔34が一様に形成された多孔質構造体を採用することにより、多孔質構造体に形成された空気流通孔34を介して、燃焼用空気CAの一部を燃焼室CCへ直接的に導くことができる。 According to the fuel nozzle 100A of the present embodiment, by adopting the porous structure in which the air circulation holes 34 are uniformly formed as the guide part 30A, the air is discharged through the air circulation holes 34 formed in the porous structure. , a portion of the combustion air CA can be led directly into the combustion chamber CC.

〔第3実施形態〕
次に、本開示の第3実施形態に係る燃料ノズル100Bについて説明する。本実施形態は、第1実施形態および第2実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第1実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a fuel nozzle 100B according to a third embodiment of the present disclosure will be described. The present embodiment is a modified example of the first and second embodiments, and is assumed to be the same as the first embodiment except for the cases where it will be particularly described below, and will not be described below.

第1実施形態の燃料ノズル100が備える旋回器50は、軸線X回りの周方向に沿って間隔を空けて配置された複数の旋回羽根51を備えるものであった。それに対して、本実施形態の燃料ノズル100Bが備える旋回器50Aは、軸線X回りの周方向に沿って間隔を空けて配置された複数の旋回穴52が形成されている環状部材を用いたものである。 The swirler 50 included in the fuel nozzle 100 of the first embodiment includes a plurality of swirl vanes 51 arranged at intervals along the circumferential direction around the axis X. As shown in FIG. On the other hand, the swirler 50A provided in the fuel nozzle 100B of the present embodiment uses an annular member in which a plurality of swirl holes 52 are formed at intervals along the circumferential direction around the axis X. is.

図7は、本実施形態に係る燃料ノズル100Bを示す縦断面図である。図8は、図7に示す燃料ノズル100BのB-B矢視断面図である。図7に示すように、本実施形態の旋回器50Aは、第1ノズル部10の外周面と筒部20の内周面との間に配置される環状部材である。図8に示すように、旋回器50Aは、軸線X回りの周方向に沿って環状に形成される部材である。 FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a fuel nozzle 100B according to this embodiment. FIG. 8 is a cross-sectional view of the fuel nozzle 100B shown in FIG. 7 taken along line BB. As shown in FIG. 7, the swirler 50A of the present embodiment is an annular member arranged between the outer peripheral surface of the first nozzle portion 10 and the inner peripheral surface of the cylindrical portion 20. As shown in FIG. As shown in FIG. 8, the swirl device 50A is a member that is annularly formed along the circumferential direction around the axis X. As shown in FIG.

図8に示すように、旋回器50Aには、軸線X回りに周方向に沿って間隔を空けて配置された複数の旋回穴52が形成されている。各旋回穴52は、第1実施形態の旋回羽根51と同様に、通過する燃焼用空気CAに対して、燃料ノズル100を軸線Xに沿って燃焼室CC側からみた場合に、軸線X回りに時計回りに旋回する旋回力を付与する。 As shown in FIG. 8, the swirler 50A is formed with a plurality of swirl holes 52 circumferentially spaced around the axis X. As shown in FIG. As with the swirl vanes 51 of the first embodiment, each swirl hole 52 is arranged around the axis X when the fuel nozzle 100 is viewed from the combustion chamber CC side along the axis X with respect to the passing combustion air CA. Gives a turning force that turns clockwise.

本実施形態に係る燃料ノズル100Bによれば、軸線X回りの周方向に沿って間隔を空けて旋回穴52が形成された環状部材により、旋回穴52を通過する燃焼用空気CAに軸線X回りに旋回する旋回力を付与することができる。 According to the fuel nozzle 100B according to this embodiment, the annular member in which the swirl holes 52 are formed at intervals along the circumferential direction around the axis X causes the combustion air CA passing through the swirl holes 52 to flow around the axis X. It is possible to give a turning force to turn to.

以上の説明において、燃料ノズル100Bが有する旋回器50Aは、軸線X回りの周方向に沿って間隔を空けて配置された複数の旋回穴52が形成されている環状部材を用いたものであったが、他の変形例としてもよい。 In the above description, the swirler 50A of the fuel nozzle 100B uses an annular member formed with a plurality of swirl holes 52 spaced apart along the circumferential direction around the axis X. However, other modifications are possible.

例えば、図9に示す燃料ノズル100Cのように、旋回器50Bは、通過する燃焼用空気CAに軸線X回りに旋回する旋回力を付与する旋回力付与孔53が一様に形成された多孔質構造体からなる環状部材としてもよい。変形例に係る燃料ノズル100Cによれば、旋回力付与孔53が一様に形成された多孔質構造体からなる旋回器50Bにより、旋回力付与孔53を通過する燃焼用空気CAに軸線X回りに旋回する旋回力を付与することができる。 For example, like the fuel nozzle 100C shown in FIG. 9, the swirler 50B is a porous nozzle having uniformly formed swirling force imparting holes 53 that impart a swirling force to the passing combustion air CA to swirl around the axis X. An annular member made of a structure may also be used. According to the fuel nozzle 100C according to the modification, the swirler 50B made of a porous structure in which the swirling force applying holes 53 are uniformly formed causes the combustion air CA passing through the swirling force applying holes 53 to rotate around the axis X. It is possible to give a turning force to turn to.

〔他の実施形態〕
以上の説明において、燃料ノズル100,100A,100B,100Cを構成する各部は、それぞれ独立した部品を組み合わせたものとしてもよい。また、燃料ノズル100,100A,100B,100Cを構成する各部を、単一または複数の材料(金属材料等)により一体に形成してもよい。単一または複数の材料により一体に形成する場合、金属材料を積層して三次元形状を積層造形する3Dプリンタを用いた付加製造(Additive Manufacturing)を採用してもよい。
[Other embodiments]
In the above description, each part constituting the fuel nozzles 100, 100A, 100B, and 100C may be a combination of independent parts. Moreover, each part constituting the fuel nozzles 100, 100A, 100B, and 100C may be integrally formed of a single material or a plurality of materials (such as metal materials). When integrally forming from a single material or a plurality of materials, additive manufacturing using a 3D printer that laminates metal materials to form a three-dimensional shape may be employed.

以上説明した各実施形態に記載の燃料ノズルは、例えば以下のように把握される。
本開示に係る燃料ノズル(100)は、軸線(X)に沿って配置されるとともに第1液体燃料を噴射孔(11)から燃焼室(CC)へ向けて噴射して微粒化させる圧力噴射型の第1ノズル部(10)と、軸線(X)に沿って筒状に形成されるとともに第1ノズル部(10)の外周側に配置され、第1ノズル部(10)との間に燃焼用空気を流通させる空気流路(AP)を形成する筒部(20)と、空気流路(AP)に配置されるとともに空気流路(AP)を流通する燃焼用空気が軸線(X)回りに旋回する旋回力を付与する旋回器(50)と、旋回器(50)を通過した燃焼用空気(CA)を前記第1ノズル部(10)が第1液体燃料を噴射する噴射領域(JA)を取り囲む開口部(31)へ案内するガイド部(30)と、軸線(X)に沿って筒状に形成されるとともに筒部(20)の外周側に配置され、筒部(20)との間に微粒化した第2液体燃料と燃焼用空気とを混合させた混合気を流通させる第2ノズル部(60)と、を備え、ガイド部(30)は、ガイド部(30)により噴射領域(JA)へ案内される燃焼用空気の一部を、開口部(31)を通過させることなく燃焼室(CC)へ直接的に導く空気流通機構(32,33)を有する。
The fuel nozzles described in the respective embodiments described above are understood, for example, as follows.
The fuel nozzle (100) according to the present disclosure is a pressure injection type that is arranged along the axis (X) and injects the first liquid fuel from the injection hole (11) toward the combustion chamber (CC) to atomize it. and a first nozzle portion (10) formed in a cylindrical shape along the axis (X) and disposed on the outer peripheral side of the first nozzle portion (10) for combustion between the first nozzle portion (10) A cylindrical portion (20) forming an air flow path (AP) for circulating combustion air, and a combustion air disposed in the air flow path (AP) and flowing through the air flow path (AP) rotate around the axis (X). a swirler (50) that imparts a swirling force to the swirler; ), and a guide portion (30) formed in a tubular shape along the axis (X) and arranged on the outer peripheral side of the tubular portion (20), the tubular portion (20) and a second nozzle portion (60) for circulating a mixture of the second liquid fuel atomized between and the combustion air, wherein the guide portion (30) injects the It has an air flow mechanism (32, 33) that directs part of the combustion air guided to the area (JA) to the combustion chamber (CC) without passing through the opening (31).

本開示に係る燃料ノズル(100)によれば、ガイド部(30)により旋回器(50)を通過して旋回力が付与された燃焼用空気(CA)が、第1ノズル部(10)が第1液体燃料を噴射する噴射領域(JA)を取り囲む開口部(31)へ案内され、開口部(31)から燃焼室(CC)へ噴出する。旋回力が付与されて開口部(31)に収束した燃焼用空気(CA)により、第1ノズル部(10)から噴射された第1液体燃料が逆流して噴射孔(11)の近傍に付着することが抑制され、噴射孔(11)の近傍にカーボンが堆積することを抑制することができる。 According to the fuel nozzle (100) according to the present disclosure, the combustion air (CA) passed through the swirler (50) by the guide portion (30) and given a swirling force is passed through the first nozzle portion (10). It is guided to an opening (31) surrounding an injection area (JA) for injecting the first liquid fuel, and is injected from the opening (31) into the combustion chamber (CC). The first liquid fuel injected from the first nozzle portion (10) flows back and adheres to the vicinity of the injection hole (11) due to the combustion air (CA) converged in the opening portion (31) due to the swirling force. It is possible to suppress the deposition of carbon in the vicinity of the injection hole (11).

また、本開示に係る燃料ノズル(100)によれば、ガイド部(30)が、空気流通機構(32,33)を有するため、ガイド部(30)の燃焼室(CC)側の外周面に沿って空気流通機構(32,33)から導かれる燃焼用空気(CA)が流通する。これにより、ガイド部の表面にカーボンが堆積することを抑制することができる。 Further, according to the fuel nozzle (100) according to the present disclosure, since the guide portion (30) has the air circulation mechanisms (32, 33), the outer peripheral surface of the guide portion (30) on the combustion chamber (CC) side has Combustion air (CA) guided from the air circulation mechanism (32, 33) circulates along it. Thereby, it is possible to suppress the deposition of carbon on the surface of the guide portion.

本開示に係る燃料ノズル(100)において、ガイド部(30)は、軸線(X)に沿って開口部(31)へ向けて外径(OD1)が漸次縮小する凸形状の外周面(30a)を有する。
凸形状の外周面(30a)を有するガイド部(30)は、開口部31から離れるほど開口部31から噴出する燃焼用空気(CA)が流通しない状態となり、燃料の付着等によるカーボンの堆積の可能性が高まる。本開示に係る燃料ノズル(100)によれば、ガイド部(30)が空気流通機構(32,33)を有するため、凸形状の外周面(30a)を有する場合であっても、ガイド部(30)の表面にカーボンが堆積することを確実に抑制することができる。
In the fuel nozzle (100) according to the present disclosure, the guide portion (30) has a convex outer peripheral surface (30a) whose outer diameter (OD1) gradually decreases toward the opening (31) along the axis (X). have
The guide portion (30) having a convex outer peripheral surface (30a) is in a state in which the combustion air (CA) jetted from the opening 31 does not flow as the distance from the opening 31 increases, and carbon deposition due to adhesion of fuel or the like is prevented. more likely. According to the fuel nozzle (100) according to the present disclosure, since the guide part (30) has the air flow mechanism (32, 33), even if the guide part (30) has a convex outer peripheral surface (30a), the guide part ( The deposition of carbon on the surface of 30) can be reliably suppressed.

本開示に係る燃料ノズル(100)において、空気流通機構(32,33)は、燃焼室(CC)に導かれる燃焼用空気(CA)に軸線(X)回りに旋回する旋回力を付与する。
空気流通機構(32,33)から噴出する燃焼用空気(CA)に軸線(X)回りに旋回する旋回力が付与されるため、ガイド部(30)の燃焼室(CC)側の外周面に付着するカーボンをより確実に除去することができる。
In the fuel nozzle (100) according to the present disclosure, the air flow mechanism (32, 33) imparts a swirling force to the combustion air (CA) led to the combustion chamber (CC) to swirl around the axis (X).
Since the combustion air (CA) ejected from the air circulation mechanism (32, 33) is given a turning force to turn around the axis (X), the outer peripheral surface of the guide portion (30) on the side of the combustion chamber (CC) Adhering carbon can be removed more reliably.

本開示に係る燃料ノズル(100)は、筒部(20)の燃焼室(CC)側の端部と、ガイド部(30)の筒部(20)側の端部とを連結するとともに第2ノズル部(60)から燃焼室(CC)へ導かれる混合気を軸線(X)から遠ざかる方向へ導くように燃焼室(CC)へ向けて外径(OD2)が漸次拡大する拡径部(40)を備える。 A fuel nozzle (100) according to the present disclosure connects an end portion of a cylinder portion (20) on the combustion chamber (CC) side and an end portion of a guide portion (30) on the cylinder portion (20) side, and a second An enlarged diameter portion (40) whose outer diameter (OD2) gradually expands toward the combustion chamber (CC) so as to guide the air-fuel mixture led from the nozzle portion (60) to the combustion chamber (CC) in a direction away from the axis (X). ).

本開示に係る燃料ノズル(100)によれば、拡径部(40)によって第2ノズル部(60)から導かれる混合気が軸線(X)から遠ざかる方向へ導かれ、それに伴って拡径部(40)の下流側に気流の流れが抑制されたよどみ領域が形成される。よどみ領域では、燃料の付着等によるカーボンの堆積の可能性が高まる。本開示に係る燃料ノズル(100)によれば、ガイド部(30)が空気流通機構(32,33)を有するため、拡径部(40)を有する場合であっても、ガイド部(30)の表面にカーボンが堆積することを確実に抑制することができる。 According to the fuel nozzle (100) according to the present disclosure, the enlarged diameter portion (40) guides the air-fuel mixture led from the second nozzle portion (60) in a direction away from the axis (X). A stagnation region is formed downstream of (40) in which the air flow is suppressed. In the stagnation region, the possibility of carbon deposition due to adhesion of fuel or the like increases. According to the fuel nozzle (100) according to the present disclosure, since the guide part (30) has the air circulation mechanism (32, 33), even if the guide part (30) has the enlarged diameter part (40), the guide part (30) It is possible to reliably suppress the deposition of carbon on the surface of the

本開示に係る燃料ノズル(100)は、空気流通機構(32,33)は、燃焼用空気(CA)を通過させない構造体の複数箇所に形成された貫通穴(32,33)である。
本開示に係る燃料ノズル(100)によれば、燃焼用空気(CA)を通過させない構造体を用いて燃焼用空気(CA)を確実に開口部31へ導くとともに、構造体に形成された貫通穴(32,33)を介して、燃焼用空気(CA)の一部を燃焼室(CC)へ直接的に導くことができる。
In the fuel nozzle (100) according to the present disclosure, the air circulation mechanisms (32, 33) are through-holes (32, 33) formed at multiple locations in the structure that do not allow passage of combustion air (CA).
According to the fuel nozzle (100) according to the present disclosure, the structure that does not allow the passage of the combustion air (CA) is used to reliably guide the combustion air (CA) to the opening 31, and the penetration formed in the structure Via the holes (32, 33) part of the combustion air (CA) can be led directly into the combustion chamber (CC).

本開示に係る燃料ノズル(100A)において、空気流通機構は、噴射領域(JA)へ案内される燃焼用空気の一部を燃焼室(CC)へ直接的に導く空気流通孔(34)が一様に形成された多孔質構造体である。
本開示に係る燃料ノズル(100A)によれば、空気流通孔(34)が一様に形成された多孔質構造体を採用することにより、多孔質構造体に形成された空気流通孔(34)を介して、燃焼用空気(CA)の一部を燃焼室(CC)へ直接的に導くことができる。
In the fuel nozzle (100A) according to the present disclosure, the air circulation mechanism includes an air circulation hole (34) that directly guides part of the combustion air guided to the injection area (JA) to the combustion chamber (CC). It is a porous structure formed in a similar manner.
According to the fuel nozzle (100A) according to the present disclosure, by adopting the porous structure in which the air flow holes (34) are uniformly formed, the air flow holes (34) formed in the porous structure Via a part of the combustion air (CA) can be led directly to the combustion chamber (CC).

本開示に係る燃料ノズル(100)において、旋回器(50)は、軸線(X)回りの周方向に沿って間隔を空けて配置された複数の旋回羽根(51)を備える。
本開示に係る燃料ノズル(100)によれば、軸線(X)回りの周方向に沿って間隔を空けて配置された複数の旋回羽根(51)により、通過する燃焼用空気(CA)に軸線(X)回りに旋回する旋回力を付与することができる。
In a fuel nozzle (100) according to the present disclosure, a swirler (50) comprises a plurality of swirl vanes (51) spaced circumferentially about an axis (X).
According to the fuel nozzle (100) of the present disclosure, a plurality of swirl vanes (51) circumferentially spaced about an axis (X) direct the passing combustion air (CA) to the axis. (X) It is possible to apply a turning force to turn around.

本開示に係る燃料ノズル(100B)において、旋回器(50A)は、第1ノズル部(10)の外周面と筒部(20)の内周面との間に配置される環状部材であり、環状部材には、軸線(X)回りの周方向に沿って間隔を空けて配置された複数の旋回穴(52)が形成されている。
本開示に係る燃料ノズル(100B)によれば、軸線(X)回りの周方向に沿って間隔を空けて旋回穴(52)が形成された環状部材により、旋回穴(52)を通過する燃焼用空気(CA)に軸線(X)回りに旋回する旋回力を付与することができる。
In the fuel nozzle (100B) according to the present disclosure, the swirler (50A) is an annular member arranged between the outer peripheral surface of the first nozzle portion (10) and the inner peripheral surface of the cylindrical portion (20), The annular member is formed with a plurality of circumferentially spaced pivot holes (52) about the axis (X).
According to the fuel nozzle (100B) according to the present disclosure, the annular member in which the swirling holes (52) are formed at intervals along the circumferential direction about the axis (X) allows the combustion passing through the swirling holes (52) to be A swirling force can be applied to the air (CA) to swirl around the axis (X).

以上説明した各実施形態に記載のガスタービンエンジンは、例えば以下のように把握される。
本開示に係るガスタービンエンジンは、第1液体燃料および第2液体燃料を微粒化して燃焼させる燃料ノズル(100)を備える燃焼器と、燃焼器が第1液体燃料および第2液体燃料を燃焼させることにより生成された燃焼ガスにより駆動されるタービンと、を備える。
本開示によれば、ガイド部(30)により圧力噴霧型燃料ノズルの噴射領域(JA)を含む開口部(31)へ燃焼用空気(CA)を案内して噴射孔(11)の近傍にカーボンが堆積することを抑制し、かつガイド部(30)の表面にカーボンが堆積することを抑制することができる燃料ノズル(100)を備えたガスタービンエンジンを提供することができる。
For example, the gas turbine engine described in each of the embodiments described above is understood as follows.
A gas turbine engine according to the present disclosure includes a combustor having a fuel nozzle (100) that atomizes and combusts a first liquid fuel and a second liquid fuel, and a combustor that combusts the first liquid fuel and the second liquid fuel. a turbine driven by the combustion gases produced thereby.
According to the present disclosure, the guide portion (30) guides the combustion air (CA) to the opening (31) including the injection area (JA) of the pressure atomizing fuel nozzle, and the carbon near the injection hole (11). It is possible to provide a gas turbine engine having a fuel nozzle (100) capable of suppressing the deposition of carbon and the deposition of carbon on the surface of the guide portion (30).

10 第1ノズル部
11 噴射孔
20 筒部
30,30A ガイド部
30a 内周面
30b 外周面
31 開口部
32,33 貫通穴(空気流通機構)
34 空気流通孔
40 フランジ部(拡径部)
50,50A,50B 旋回器
51 旋回羽根
52 旋回穴
53 旋回力付与孔
60 第2ノズル部
100,100A,100B,100C 燃料ノズル
AP 空気流路
CA 燃焼用空気
CC 燃焼室
JA 噴射領域
MA 混合気
MP 混合気流路
OD1,OD2 外径
PA 領域
X 軸線
10 First nozzle part 11 Injection hole 20 Cylinder part 30, 30A Guide part 30a Inner peripheral surface 30b Outer peripheral surface 31 Openings 32, 33 Through hole (air circulation mechanism)
34 air flow hole 40 flange portion (diameter enlarged portion)
50, 50A, 50B swirler 51 swirl vane 52 swirl hole 53 swirl force imparting hole 60 second nozzle part 100, 100A, 100B, 100C fuel nozzle AP air flow path CA combustion air CC combustion chamber JA injection area MA mixture MP Air-fuel mixture flow path OD1, OD2 Outer diameter PA Area X Axis

Claims (9)

軸線に沿って配置されるとともに第1液体燃料を噴射孔から燃焼室へ向けて噴射して微粒化させる圧力噴射型の第1ノズル部と、
前記軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記第1ノズル部の外周側に配置され、前記第1ノズル部との間に燃焼用空気を流通させる空気流路を形成する筒部と、
前記空気流路に配置されるとともに前記空気流路を流通する燃焼用空気が前記軸線回りに旋回する旋回力を付与する旋回器と、
前記旋回器を通過した燃焼用空気を前記第1ノズル部が前記第1液体燃料を噴射する噴射領域を取り囲む開口部へ案内するガイド部と、
前記軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記筒部の外周側に配置され、前記筒部との間に微粒化した第2液体燃料と燃焼用空気とを混合させた混合気を流通させる第2ノズル部と、を備え、
前記ガイド部は、前記ガイド部により前記開口部へ案内される燃焼用空気の一部を、前記開口部を通過させることなく前記ガイド部の前記燃焼室側の外周面へ直接的に導く空気流通機構を有する燃料ノズル。
a pressure-injection type first nozzle portion that is arranged along the axis and injects the first liquid fuel from the injection hole toward the combustion chamber to atomize it;
a cylindrical portion that is formed in a cylindrical shape along the axis and is disposed on the outer peripheral side of the first nozzle portion and forms an air flow path for circulating combustion air between itself and the first nozzle portion;
a swirler arranged in the air flow path and imparting a swirling force to swirl the combustion air flowing through the air flow path around the axis;
a guide section that guides the combustion air that has passed through the swirler to an opening that surrounds an injection region in which the first nozzle section injects the first liquid fuel;
It is formed in a cylindrical shape along the axis and is arranged on the outer peripheral side of the cylindrical portion, and circulates a mixture of atomized second liquid fuel and combustion air between the cylindrical portion and the cylindrical portion. a second nozzle part;
The guide part guides part of the combustion air guided to the opening by the guide part directly to the outer peripheral surface of the guide part on the side of the combustion chamber without passing through the opening. A fuel nozzle with a mechanism.
前記ガイド部は、前記軸線に沿って前記開口部へ向けて外径が漸次縮小する凸形状の外周面を有する請求項1に記載の燃料ノズル。 2. The fuel nozzle according to claim 1, wherein the guide portion has a convex outer peripheral surface whose outer diameter gradually decreases toward the opening along the axis. 軸線に沿って配置されるとともに第1液体燃料を噴射孔から燃焼室へ向けて噴射して微粒化させる圧力噴射型の第1ノズル部と、
前記軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記第1ノズル部の外周側に配置され、前記第1ノズル部との間に燃焼用空気を流通させる空気流路を形成する筒部と、
前記空気流路に配置されるとともに前記空気流路を流通する燃焼用空気が前記軸線回りに旋回する旋回力を付与する旋回器と、
前記旋回器を通過した燃焼用空気を前記第1ノズル部が前記第1液体燃料を噴射する噴射領域を取り囲む開口部へ案内するガイド部と、
前記軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記筒部の外周側に配置され、前記筒部との間に微粒化した第2液体燃料と燃焼用空気とを混合させた混合気を流通させる第2ノズル部と、を備え、
前記ガイド部は、前記ガイド部により前記噴射領域へ案内される燃焼用空気の一部を、前記開口部を通過させることなく前記燃焼室へ直接的に導く空気流通機構を有し、
前記空気流通機構は、前記燃焼室に導かれる燃焼用空気に前記軸線回りに旋回する旋回力を付与する燃料ノズル。
a pressure-injection type first nozzle portion that is arranged along the axis and injects the first liquid fuel from the injection hole toward the combustion chamber to atomize it;
a cylindrical portion that is formed in a cylindrical shape along the axis and is disposed on the outer peripheral side of the first nozzle portion and forms an air flow path for circulating combustion air between itself and the first nozzle portion;
a swirler arranged in the air flow path and imparting a swirling force to swirl the combustion air flowing through the air flow path about the axis;
a guide section that guides the combustion air that has passed through the swirler to an opening that surrounds an injection region in which the first nozzle section injects the first liquid fuel;
It is formed in a cylindrical shape along the axis and is arranged on the outer peripheral side of the cylindrical portion, and circulates a mixture of atomized second liquid fuel and combustion air between the cylindrical portion and the cylindrical portion. a second nozzle part;
the guide portion has an air circulation mechanism that guides part of the combustion air guided to the injection region by the guide portion directly to the combustion chamber without passing through the opening;
The air flow mechanism is a fuel nozzle that imparts a swirling force to the combustion air led to the combustion chamber to swirl around the axis.
軸線に沿って配置されるとともに第1液体燃料を噴射孔から燃焼室へ向けて噴射して微粒化させる圧力噴射型の第1ノズル部と、
前記軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記第1ノズル部の外周側に配置され、前記第1ノズル部との間に燃焼用空気を流通させる空気流路を形成する筒部と、
前記空気流路に配置されるとともに前記空気流路を流通する燃焼用空気が前記軸線回りに旋回する旋回力を付与する旋回器と、
前記旋回器を通過した燃焼用空気を前記第1ノズル部が前記第1液体燃料を噴射する噴射領域を取り囲む開口部へ案内するガイド部と、
前記軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記筒部の外周側に配置され、前記筒部との間に微粒化した第2液体燃料と燃焼用空気とを混合させた混合気を流通させる第2ノズル部と、
前記筒部の前記燃焼室側の端部と、前記ガイド部の前記筒部側の端部とを連結するとともに前記第2ノズル部から前記燃焼室へ導かれる前記混合気を前記軸線から遠ざかる方向へ導くように前記燃焼室へ向けて外径が漸次拡大する拡径部と、を備え
前記ガイド部は、前記ガイド部により前記噴射領域へ案内される燃焼用空気の一部を、前記開口部を通過させることなく前記燃焼室へ直接的に導く空気流通機構を有する燃料ノズル。
a pressure-injection type first nozzle portion that is arranged along the axis and injects the first liquid fuel from the injection hole toward the combustion chamber to atomize it;
a cylindrical portion that is formed in a cylindrical shape along the axis and is disposed on the outer peripheral side of the first nozzle portion and forms an air flow path for circulating combustion air between itself and the first nozzle portion;
a swirler arranged in the air flow path and imparting a swirling force to swirl the combustion air flowing through the air flow path about the axis;
a guide section that guides the combustion air that has passed through the swirler to an opening that surrounds an injection region in which the first nozzle section injects the first liquid fuel;
It is formed in a cylindrical shape along the axis and is arranged on the outer peripheral side of the cylindrical portion, and circulates a mixture of atomized second liquid fuel and combustion air between the cylindrical portion and the cylindrical portion. a second nozzle portion;
A direction that connects an end portion of the cylinder portion on the combustion chamber side and an end portion of the guide portion on the cylinder portion side and directs the air-fuel mixture guided from the second nozzle portion to the combustion chamber away from the axis. and an enlarged diameter portion whose outer diameter gradually expands toward the combustion chamber so as to lead to the combustion chamber ,
The guide portion has an air circulation mechanism that directly guides part of the combustion air guided to the injection region by the guide portion to the combustion chamber without passing through the opening.
前記空気流通機構は、燃焼用空気を通過させない構造体の複数箇所に形成された貫通穴である請求項1から請求項4のいずれかに記載の燃料ノズル。 5. The fuel nozzle according to any one of claims 1 to 4, wherein the air circulation mechanism is a through-hole formed at a plurality of locations of a structure that does not pass combustion air . 軸線に沿って配置されるとともに第1液体燃料を噴射孔から燃焼室へ向けて噴射して微粒化させる圧力噴射型の第1ノズル部と、
前記軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記第1ノズル部の外周側に配置され、前記第1ノズル部との間に燃焼用空気を流通させる空気流路を形成する筒部と、
前記空気流路に配置されるとともに前記空気流路を流通する燃焼用空気が前記軸線回りに旋回する旋回力を付与する旋回器と、
前記旋回器を通過した燃焼用空気を前記第1ノズル部が前記第1液体燃料を噴射する噴射領域を取り囲む開口部へ案内するガイド部と、
前記軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記筒部の外周側に配置され、前記筒部との間に微粒化した第2液体燃料と燃焼用空気とを混合させた混合気を流通させる第2ノズル部と、を備え、
前記ガイド部は、前記ガイド部により前記噴射領域へ案内される燃焼用空気の一部を、前記開口部を通過させることなく前記燃焼室へ直接的に導く空気流通機構を有し、
前記空気流通機構は、前記噴射領域へ案内される燃焼用空気の一部を前記燃焼室へ直接的に導く空気流通孔が一様に形成された多孔質構造体である燃料ノズル。
a pressure-injection type first nozzle portion that is arranged along the axis and injects the first liquid fuel from the injection hole toward the combustion chamber to atomize it;
a cylindrical portion that is formed in a cylindrical shape along the axis and is disposed on the outer peripheral side of the first nozzle portion and forms an air flow path for circulating combustion air between itself and the first nozzle portion;
a swirler arranged in the air flow path and imparting a swirling force to swirl the combustion air flowing through the air flow path about the axis;
a guide section that guides the combustion air that has passed through the swirler to an opening that surrounds an injection region in which the first nozzle section injects the first liquid fuel;
It is formed in a cylindrical shape along the axis and is arranged on the outer peripheral side of the cylindrical portion, and circulates a mixture of atomized second liquid fuel and combustion air between the cylindrical portion and the cylindrical portion. a second nozzle part;
the guide portion has an air circulation mechanism that guides part of the combustion air guided to the injection region by the guide portion directly to the combustion chamber without passing through the opening;
The air circulation mechanism is a fuel nozzle, which is a porous structure in which air circulation holes are uniformly formed to guide part of the combustion air guided to the injection region directly to the combustion chamber.
軸線に沿って配置されるとともに第1液体燃料を噴射孔から燃焼室へ向けて噴射して微粒化させる圧力噴射型の第1ノズル部と、
前記軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記第1ノズル部の外周側に配置され、前記第1ノズル部との間に燃焼用空気を流通させる空気流路を形成する筒部と、
前記空気流路に配置されるとともに前記空気流路を流通する燃焼用空気が前記軸線回りに旋回する旋回力を付与する旋回器と、
前記旋回器を通過した燃焼用空気を前記第1ノズル部が前記第1液体燃料を噴射する噴射領域を取り囲む開口部へ案内するガイド部と、
前記軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記筒部の外周側に配置され、前記筒部との間に微粒化した第2液体燃料と燃焼用空気とを混合させた混合気を流通させる第2ノズル部と、を備え、
前記ガイド部は、前記ガイド部により前記噴射領域へ案内される燃焼用空気の一部を、前記開口部を通過させることなく前記燃焼室へ直接的に導く空気流通機構を有し、
前記旋回器は、前記軸線回りの周方向に沿って間隔を空けて配置された複数の旋回羽根を備える燃料ノズル。
a pressure-injection type first nozzle portion that is arranged along the axis and injects the first liquid fuel from the injection hole toward the combustion chamber to atomize it;
a cylindrical portion that is formed in a cylindrical shape along the axis and is disposed on the outer peripheral side of the first nozzle portion and forms an air flow path for circulating combustion air between itself and the first nozzle portion;
a swirler arranged in the air flow path and imparting a swirling force to swirl the combustion air flowing through the air flow path about the axis;
a guide section that guides the combustion air that has passed through the swirler to an opening that surrounds an injection region in which the first nozzle section injects the first liquid fuel;
It is formed in a cylindrical shape along the axis and is arranged on the outer peripheral side of the cylindrical portion, and circulates a mixture of atomized second liquid fuel and combustion air between the cylindrical portion and the cylindrical portion. a second nozzle part;
the guide portion has an air circulation mechanism that guides part of the combustion air guided to the injection region by the guide portion directly to the combustion chamber without passing through the opening;
The swirler includes a plurality of swirl vanes circumferentially spaced about the axis.
軸線に沿って配置されるとともに第1液体燃料を噴射孔から燃焼室へ向けて噴射して微粒化させる圧力噴射型の第1ノズル部と、
前記軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記第1ノズル部の外周側に配置され、前記第1ノズル部との間に燃焼用空気を流通させる空気流路を形成する筒部と、
前記空気流路に配置されるとともに前記空気流路を流通する燃焼用空気が前記軸線回りに旋回する旋回力を付与する旋回器と、
前記旋回器を通過した燃焼用空気を前記第1ノズル部が前記第1液体燃料を噴射する噴射領域を取り囲む開口部へ案内するガイド部と、
前記軸線に沿って筒状に形成されるとともに前記筒部の外周側に配置され、前記筒部との間に微粒化した第2液体燃料と燃焼用空気とを混合させた混合気を流通させる第2ノズル部と、を備え、
前記ガイド部は、前記ガイド部により前記噴射領域へ案内される燃焼用空気の一部を、前記開口部を通過させることなく前記燃焼室へ直接的に導く空気流通機構を有し、
前記旋回器は、前記第1ノズル部の外周面と前記筒部の内周面との間に配置される環状部材であり、
前記環状部材には、前記軸線回りの周方向に沿って間隔を空けて配置された複数の旋回穴が形成されている燃料ノズル。
a pressure-injection type first nozzle portion that is arranged along the axis and injects the first liquid fuel from the injection hole toward the combustion chamber to atomize it;
a cylindrical portion that is formed in a cylindrical shape along the axis and is disposed on the outer peripheral side of the first nozzle portion and forms an air flow path for circulating combustion air between itself and the first nozzle portion;
a swirler arranged in the air flow path and imparting a swirling force to swirl the combustion air flowing through the air flow path about the axis;
a guide section that guides the combustion air that has passed through the swirler to an opening that surrounds an injection region in which the first nozzle section injects the first liquid fuel;
It is formed in a cylindrical shape along the axis and is arranged on the outer peripheral side of the cylindrical portion, and circulates a mixture of atomized second liquid fuel and combustion air between the cylindrical portion and the cylindrical portion. a second nozzle part;
the guide portion has an air circulation mechanism that guides part of the combustion air guided to the injection region by the guide portion directly to the combustion chamber without passing through the opening;
The swirler is an annular member arranged between the outer peripheral surface of the first nozzle portion and the inner peripheral surface of the tubular portion,
A fuel nozzle, wherein the annular member is formed with a plurality of orbital holes spaced apart in a circumferential direction about the axis.
前記第1液体燃料および前記第2液体燃料を微粒化して燃焼させる請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の燃料ノズルを備える燃焼器と、
前記燃焼器が前記第1液体燃料および前記第2液体燃料を燃焼させることにより生成された燃焼ガスにより駆動されるタービンと、を備えるガスタービンエンジン。
a combustor comprising the fuel nozzle according to any one of claims 1 to 8, which atomizes and burns the first liquid fuel and the second liquid fuel;
a turbine in which the combustor is driven by combustion gases produced by combusting the first liquid fuel and the second liquid fuel.
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