JPH01234703A - ガスタービンエンジン燃料バーナー - Google Patents
ガスタービンエンジン燃料バーナーInfo
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- JPH01234703A JPH01234703A JP2067689A JP2067689A JPH01234703A JP H01234703 A JPH01234703 A JP H01234703A JP 2067689 A JP2067689 A JP 2067689A JP 2067689 A JP2067689 A JP 2067689A JP H01234703 A JPH01234703 A JP H01234703A
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 claims description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 claims description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 7
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/10—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour
- F23D11/12—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour characterised by the shape or arrangement of the outlets from the nozzle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Spray-Type Burners (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガスタービンエンジンの燃料バーナーに関する
。
。
燃料の分離された噴流を円環体の半径方向内方表面に向
けて、燃料が該表面に沿って流れるよう圧する形態を燃
料ノズルの円環状配列が有する、ガスタービンエンジン
燃料バーナーは公知である。
けて、燃料が該表面に沿って流れるよう圧する形態を燃
料ノズルの円環状配列が有する、ガスタービンエンジン
燃料バーナーは公知である。
円環体の下流端に端末キャップが設けられ、円環体の下
流端から軸方向に隔置されて、両者間に隙間が画成され
る。作動時に円環体を通って流れる空気は画成された隙
間を通って排出され、それによって、円環体の内方表面
に向けられてそれに沿って流れた燃料を霧化する。生じ
た霧化燃料はつぎに、バーナーに連合する燃焼室に向け
られ、そこで燃料・空気混合気が燃焼する。
流端から軸方向に隔置されて、両者間に隙間が画成され
る。作動時に円環体を通って流れる空気は画成された隙
間を通って排出され、それによって、円環体の内方表面
に向けられてそれに沿って流れた燃料を霧化する。生じ
た霧化燃料はつぎに、バーナーに連合する燃焼室に向け
られ、そこで燃料・空気混合気が燃焼する。
この型式の燃料バーナーでは、バーナーが高出力状態で
作動している時、つまりバーナーに送られる空気が高圧
、高温である時、円環体が画成する容、横内で乱流区域
が発生し得ることが判った。
作動している時、つまりバーナーに送られる空気が高圧
、高温である時、円環体が画成する容、横内で乱流区域
が発生し得ることが判った。
これらの発生した乱流区域は、ひいてはバーナー内の再
循環をもたらして、低速の燃料・空気混合気の領域を発
生する。低速の燃料・空気混合気のこれらの領域は次に
自然発火を生じ、それによりバーナーに重大な過熱を生
ずることがある。
循環をもたらして、低速の燃料・空気混合気の領域を発
生する。低速の燃料・空気混合気のこれらの領域は次に
自然発火を生じ、それによりバーナーに重大な過熱を生
ずることがある。
バーナー内の自然発火が実質的に無（される程度にまで
、上記の乱流区域を減する、ガスタービンエンジン燃料
バーナーを与えることが本発明の一目的である。
、上記の乱流区域を減する、ガスタービンエンジン燃料
バーナーを与えることが本発明の一目的である。
本発明によれば、ガスタービンエンジンに適した燃料バ
ーナーは半径取面内方の円環形表面を画成する円環体を
含み、該円環体の上流端は作動中に空気流を受入れるよ
うにされ、前記円環体と同軸状に、かつその中に少くと
も部分的に入るように、前記円環体の上流端に配置され
る円環形燃料マニホールドを含み、該燃料マニホールド
９は前記円環形表面上に燃料を向けるようにされ、また
円形断面の中心体を含み、該中心体の少な（とも主要部
は、前記円環体と協働して前記バーナーを通る円環形流
路を画成するように、前記円環体の中に同軸状に、前記
燃料マニホールドのほぼ下流に位置し、前記中心体と前
記円環体との下流端は、協働して前記円環形流路のため
のほぼ半径方向に向く円線形出口を画成するような形態
を有し、前記中心体と前記円環体との上流端は、前記燃
料マニホ・−ルドの少な（とも一部と協動して、前記バ
ーナーを通る前記円環形流路に前記空気流を向けるだめ
の２つの同軸状の通路を画成する。
ーナーは半径取面内方の円環形表面を画成する円環体を
含み、該円環体の上流端は作動中に空気流を受入れるよ
うにされ、前記円環体と同軸状に、かつその中に少くと
も部分的に入るように、前記円環体の上流端に配置され
る円環形燃料マニホールドを含み、該燃料マニホールド
９は前記円環形表面上に燃料を向けるようにされ、また
円形断面の中心体を含み、該中心体の少な（とも主要部
は、前記円環体と協働して前記バーナーを通る円環形流
路を画成するように、前記円環体の中に同軸状に、前記
燃料マニホールドのほぼ下流に位置し、前記中心体と前
記円環体との下流端は、協働して前記円環形流路のため
のほぼ半径方向に向く円線形出口を画成するような形態
を有し、前記中心体と前記円環体との上流端は、前記燃
料マニホ・−ルドの少な（とも一部と協動して、前記バ
ーナーを通る前記円環形流路に前記空気流を向けるだめ
の２つの同軸状の通路を画成する。
以下に添付図面を参照しつつ、実例により本発明を記載
する。
する。
図面を参照するに、ガスタービンエンジンに（図示せず
）に適した燃料バーナーは全体が１０で示される。燃料
バーナー１０は従来のガスタービンエンジン燃焼室（図
示せず）の上流壁、つまり頭部１２に取付けられる円環
体１１を含む。
）に適した燃料バーナーは全体が１０で示される。燃料
バーナー１０は従来のガスタービンエンジン燃焼室（図
示せず）の上流壁、つまり頭部１２に取付けられる円環
体１１を含む。
円環形の軸方向に長い燃料マニホールド１５からの燃料
の複数の噴流が向けられる上流領域１４を有する半径方
向内方の円環形表面１３を、円環体１１が画成する。燃
料マニホールド１５は、直径が円環体１１よりも小さ（
、マニホールド１５を支持するアーム１８の中に設けら
れた燃料供給通路を介して燃料が送られる円環室１６を
含む。
の複数の噴流が向けられる上流領域１４を有する半径方
向内方の円環形表面１３を、円環体１１が画成する。燃
料マニホールド１５は、直径が円環体１１よりも小さ（
、マニホールド１５を支持するアーム１８の中に設けら
れた燃料供給通路を介して燃料が送られる円環室１６を
含む。
燃料マニホールド１５は、その下流端の一部が円環体１
１の中に延在して両者間に円環形通路２１が画成される
範囲まで、円環体１１の上流にそれと同軸状に位置する
。円環室１６を円環形通路２１に連結するために、複数
の小形ノズル１９が燃料マニホールド１５の中に設けら
れ、作動中に、点線２０が示す燃料の噴流を画成する。
１の中に延在して両者間に円環形通路２１が画成される
範囲まで、円環体１１の上流にそれと同軸状に位置する
。円環室１６を円環形通路２１に連結するために、複数
の小形ノズル１９が燃料マニホールド１５の中に設けら
れ、作動中に、点線２０が示す燃料の噴流を画成する。
燃料噴流２０は従って円環形通路２１を通過する。
円環体１１は複数の半径方向に延在する空力的支柱２３
を介して、ほぼ円形断面の中心体２２を支持する。中心
体２２の大部分は円環体１１の中に同軸状に位置するの
で、両者間に円環形光路２４が画成される。中心体２２
の上流端２５を燃料マニホールド１５の下流端の中に同
軸状に位置させるように、上流端２５の直径は中心体２
２の残りの部分よりも小さい。中心体の上流端２５の直
径は燃料マニホール）＃１５よりも小さいので、第１の
円環形通路２１と同軸でそれとほぼ等しい断面積の第２
の円環形通路２６が両者間に画成される。
を介して、ほぼ円形断面の中心体２２を支持する。中心
体２２の大部分は円環体１１の中に同軸状に位置するの
で、両者間に円環形光路２４が画成される。中心体２２
の上流端２５を燃料マニホールド１５の下流端の中に同
軸状に位置させるように、上流端２５の直径は中心体２
２の残りの部分よりも小さい。中心体の上流端２５の直
径は燃料マニホール）＃１５よりも小さいので、第１の
円環形通路２１と同軸でそれとほぼ等しい断面積の第２
の円環形通路２６が両者間に画成される。
燃料バーナー１０の上流端は作動中に、バーナーが取付
けられるガスタービンエンジンの圧縮機によって送られ
る高圧空気の流れにさらされる。
けられるガスタービンエンジンの圧縮機によって送られ
る高圧空気の流れにさらされる。
この空気流は燃料マニホールド１５によって２つの流れ
、つまり、第１の半径方向外方の円環形通路２１を通る
第１の流れと、第２の半径方向内方の円環形通路２６を
通る第２の流れと、に分割される。・この２つの流れは
燃料マニホールド１５の下流で再び組合わさって小さな
乱流領域２７を発生する。しかしこのような乱流は局部
的であるので、円環形光路２４に沿う空気流の大部分は
乱れが無い。
、つまり、第１の半径方向外方の円環形通路２１を通る
第１の流れと、第２の半径方向内方の円環形通路２６を
通る第２の流れと、に分割される。・この２つの流れは
燃料マニホールド１５の下流で再び組合わさって小さな
乱流領域２７を発生する。しかしこのような乱流は局部
的であるので、円環形光路２４に沿う空気流の大部分は
乱れが無い。
中心体２２の下流端２８には、その周囲にほぼ截頭円錐
形のリング２９が設けられ、このリングは円環体１１の
下流端と協働して、円環形光路２４に沿う空気流のため
の、ほぼ半径方向に向く円環形出口３１を画成する。出
口３１の領域で空気流が乱れ無し状態を保つことを確実
にするために、静翼３２が出口３１の軸方向範囲のほと
んど全体に渡って延在する。本実施例において、出口３
１からの空気流は僅かに上流方向に向けられる。しかし
、実際の方向は燃料バーナー１０に連合する燃焼室の特
徴に左右されることは当然である。
形のリング２９が設けられ、このリングは円環体１１の
下流端と協働して、円環形光路２４に沿う空気流のため
の、ほぼ半径方向に向く円環形出口３１を画成する。出
口３１の領域で空気流が乱れ無し状態を保つことを確実
にするために、静翼３２が出口３１の軸方向範囲のほと
んど全体に渡って延在する。本実施例において、出口３
１からの空気流は僅かに上流方向に向けられる。しかし
、実際の方向は燃料バーナー１０に連合する燃焼室の特
徴に左右されることは当然である。
ノズル１９によって円環形表面１３上に向けられる燃料
は、点線３３により示される薄膜の形をとって、表面１
３に沿い、そして勿論、空力的支柱を回って流れる。こ
の燃料の薄膜が円環体１１の下流端に達する時、出口３
１から出る空気流により霧化され、その空気流と混合し
て、燃料バーナー１０に連合する燃焼室の中に可燃混合
気を送る。
は、点線３３により示される薄膜の形をとって、表面１
３に沿い、そして勿論、空力的支柱を回って流れる。こ
の燃料の薄膜が円環体１１の下流端に達する時、出口３
１から出る空気流により霧化され、その空気流と混合し
て、燃料バーナー１０に連合する燃焼室の中に可燃混合
気を送る。
よって、燃料バーナー１０の中には最少猜の乱れしか生
ぜず、そのため、燃料バーナー内で生ずる再循環、従っ
て自然発火の恐れを大幅に減することは明らかである。
ぜず、そのため、燃料バーナー内で生ずる再循環、従っ
て自然発火の恐れを大幅に減することは明らかである。
本例において、図示の中心体２２は空力的支柱２３によ
り円環体１１に取付けられているが、状況によっては、
支柱２３を無（して、静翼３２を円環体１１の下流端に
結合されるように配置して必要な連結部を与えることも
できるのは当然である。
り円環体１１に取付けられているが、状況によっては、
支柱２３を無（して、静翼３２を円環体１１の下流端に
結合されるように配置して必要な連結部を与えることも
できるのは当然である。
燃料バーナー１００通常の作動サイクル中に、熱効果の
結果、中心体２２と円環体１１とが異なる率で軸方向に
膨張・収縮する。もしも支柱２３が存在すれば、静翼３
２は中心体１１と中心体２２上の截頭円錐形リング２９
とを物理的に連結しないことを確実にするので、それに
より膨張、収縮の相違が許′される。しかし、半径方向
内方および外方の円環形通路２６．２１に関連する、こ
のような膨張、収縮率の相違に伴う、もう一つの問題が
ある。つまり、半径方向内方および外方の円環形通路２
６．２１の双方の断面積を一定に保つように、これらの
通路２１．２６を画成する働きをする円環体１１、中心
体２２および燃料マニホールド９１５の部分は相互にほ
ぼ平行になるように配置される。
結果、中心体２２と円環体１１とが異なる率で軸方向に
膨張・収縮する。もしも支柱２３が存在すれば、静翼３
２は中心体１１と中心体２２上の截頭円錐形リング２９
とを物理的に連結しないことを確実にするので、それに
より膨張、収縮の相違が許′される。しかし、半径方向
内方および外方の円環形通路２６．２１に関連する、こ
のような膨張、収縮率の相違に伴う、もう一つの問題が
ある。つまり、半径方向内方および外方の円環形通路２
６．２１の双方の断面積を一定に保つように、これらの
通路２１．２６を画成する働きをする円環体１１、中心
体２２および燃料マニホールド９１５の部分は相互にほ
ぼ平行になるように配置される。
このような一定断面積の維持は、全ての作動状態の下で
、燃料バーナー１０を通して定常な空気流を保証する上
で重要である。
、燃料バーナー１０を通して定常な空気流を保証する上
で重要である。
本発明による燃料バーナー１０は主として、ディーゼル
燃料油を燃料として用いて作動するように意図される。
燃料油を燃料として用いて作動するように意図される。
しかし、望ましければ、他の燃料を用いることもできる
のは当然である。
のは当然である。
図は本発明の燃料バーナーの側断面図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ａ、作動中に上流端が空気流を受入れるようにされ
ている、半径方向内方の円環形表面を画成する円環体； ｂ、前記円環体と同軸状にその中に少くと も部分的に入るように前記円環体の上流端に配置され、
前記円環形表面上に燃料を向けるようにされている燃料
マニホールド； ｃ、少くとも主要部が前記円環体の中に同 軸状に前記円環体のほぼ上流に位置して燃料バーナーを
通る円環形流路を画成する、円形断面の中心体； を含む、ガスタービンエンジンに適した燃料バーナーで
あって： 前記中心体と前記円環体との下流端が、協働して前記円
環形流路のためのほぼ半径方向に向く出口を画成する形
態を有し、前記中心体と前記円環体との上流端が前記燃
料マニホールドの少なくとも部分と協働して、前記バー
ナーを通る前記円環形流路の中に前記空気流を最少の乱
れをもって向けるための、ほぼ同様の断面積を有する２
つの同軸状の通路を画成する、燃料バーナー。 ２、前記燃料マニホールドが軸方向に長い請求項１記載
の燃料バーナー。 ３、前記中心体の少なくとも上流部分の外径が前記燃料
マニホールドの少なくとも下流部分の内径よりも小さく
て、前記バーナーを通る前記円環形流路に前記空気流を
向けるための前記通路の一つを画成するように、前記中
心体の前記上流部分が前記燃料マニホールドの前記下流
部分の中にそれと半径方向隔置関係に位置している、請
求項２記載の燃料バーナー。 ４、前記中心体は前記円環形流路を横切って延在する複
数の空力的支柱により前記円環体に結合される、請求項
１記載の燃料バーナー。 ５、前記円環形流路のための前記ほぼ半径方向出口に、
複数の流れ案内翼が設けられる、請求項１記載の燃料バ
ーナー。 ６、前記２つの画成される同軸状通路の各々は少くとも
部分的に平行な壁部分を有するので、前記円環体、燃料
マニホールドおよび中心体の各々における相対的な軸方
向熱生長は前記同軸状通路の断面積に最小の影響しか及
ぼさない、請求項１記載の燃料バーナー。 ７、前記円環形流路のための前記ほぼ半径方向に向く出
口に軸方向上流向きの成分を与えるために、前記中心体
の下流端がほぼ截頭円錐形の周囲を有する、請求項１記
載の燃料バーナー。 ８、前記燃料がディーゼル燃料油である、請求項１記載
の燃料バーナー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8802717 | 1988-02-06 | ||
| GB8802717A GB2215028B (en) | 1988-02-06 | 1988-02-06 | Gas turbine engine fuel burner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01234703A true JPH01234703A (ja) | 1989-09-20 |
| JP2695895B2 JP2695895B2 (ja) | 1998-01-14 |
Family
ID=10631216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1020676A Expired - Lifetime JP2695895B2 (ja) | 1988-02-06 | 1989-01-30 | ガスタービンエンジン燃料バーナー |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2695895B2 (ja) |
| DE (1) | DE3901233C2 (ja) |
| FR (1) | FR2626937B1 (ja) |
| GB (1) | GB2215028B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2333005A1 (en) | 2001-04-27 | 2011-06-15 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Block copolymer and polymeric luminescent element |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2297151B (en) * | 1995-01-13 | 1998-04-22 | Europ Gas Turbines Ltd | Fuel injector arrangement for gas-or liquid-fuelled turbine |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE857924C (de) * | 1949-06-03 | 1952-12-04 | Emil Dr-Ing Kirschbaum | Zerstaeubungsduese |
| US3724207A (en) * | 1971-08-05 | 1973-04-03 | Gen Motors Corp | Combustion apparatus |
| GB1427146A (en) * | 1972-09-07 | 1976-03-10 | Rolls Royce | Combustion apparatus for gas turbine engines |
| GB2102936B (en) * | 1981-07-28 | 1985-02-13 | Rolls Royce | Fuel injector for gas turbine engines |
| GB2119077B (en) * | 1982-04-22 | 1985-08-14 | Rolls Royce | Fuel injector for gas turbine engines |
| GB2143938B (en) * | 1983-07-23 | 1986-08-13 | Rolls Royce | Fuel burner for a gas turbine engine |
-
1988
- 1988-02-06 GB GB8802717A patent/GB2215028B/en not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-01-17 DE DE19893901233 patent/DE3901233C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-01-27 FR FR8901003A patent/FR2626937B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1989-01-30 JP JP1020676A patent/JP2695895B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2333005A1 (en) | 2001-04-27 | 2011-06-15 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Block copolymer and polymeric luminescent element |
| EP2333006A1 (en) | 2001-04-27 | 2011-06-15 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Block copolymer and polymeric luminescent element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2695895B2 (ja) | 1998-01-14 |
| FR2626937A1 (fr) | 1989-08-11 |
| FR2626937B1 (fr) | 1992-11-27 |
| DE3901233A1 (de) | 1989-08-17 |
| GB2215028B (en) | 1991-10-09 |
| DE3901233C2 (de) | 2002-05-29 |
| GB2215028A (en) | 1989-09-13 |
| GB8802717D0 (en) | 1988-03-09 |
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