JPH0776622B2 - 燃焼器ドーム - Google Patents
燃焼器ドームInfo
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- JPH0776622B2 JPH0776622B2 JP3260422A JP26042291A JPH0776622B2 JP H0776622 B2 JPH0776622 B2 JP H0776622B2 JP 3260422 A JP3260422 A JP 3260422A JP 26042291 A JP26042291 A JP 26042291A JP H0776622 B2 JPH0776622 B2 JP H0776622B2
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- dome
- leg
- combustor
- combustor dome
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
- F23R3/04—Air inlet arrangements
- F23R3/10—Air inlet arrangements for primary air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/283—Attaching or cooling of fuel injecting means including supports for fuel injectors, stems, or lances
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/42—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
- F23R3/50—Combustion chambers comprising an annular flame tube within an annular casing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
- F05B2260/202—Heat transfer, e.g. cooling by film cooling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Spray-Type Burners (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガスタービンエンジンに
関し、特に、環状燃焼器の上流端部における燃焼器ドー
ムに関する。
関し、特に、環状燃焼器の上流端部における燃焼器ドー
ムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のガスタービンエンジン燃焼器では
複数の周方向に相隔たる気化器が燃焼器の上流端部にお
けるドームに配設されている。気化器はその上流に設け
た圧縮機から圧縮空気を受入れるとともに燃料を受入れ
て空燃混合気を生成し、この混合気は点火され燃焼器内
で燃焼ガスとなり、その下流に設けた従来のタービンに
導かれる。安定した燃焼を保ちそして燃焼器の性能を良
くするには、圧縮空気の導入を制御しかつ燃焼器内の混
合を良くして、燃焼器から排出される燃焼ガスの温度分
布を好適にする必要がある。燃焼器から排出される燃焼
ガスの温度分布に影響する最も重要な因子の一つは、通
常一次域と呼ばれる燃焼器ドーム域内の燃料と空気の均
等性と安定性である。
複数の周方向に相隔たる気化器が燃焼器の上流端部にお
けるドームに配設されている。気化器はその上流に設け
た圧縮機から圧縮空気を受入れるとともに燃料を受入れ
て空燃混合気を生成し、この混合気は点火され燃焼器内
で燃焼ガスとなり、その下流に設けた従来のタービンに
導かれる。安定した燃焼を保ちそして燃焼器の性能を良
くするには、圧縮空気の導入を制御しかつ燃焼器内の混
合を良くして、燃焼器から排出される燃焼ガスの温度分
布を好適にする必要がある。燃焼器から排出される燃焼
ガスの温度分布に影響する最も重要な因子の一つは、通
常一次域と呼ばれる燃焼器ドーム域内の燃料と空気の均
等性と安定性である。
【０００３】さらに、圧縮空気の一部分を有効に利用し
て、燃焼器ドームとそれに結合した燃焼ライナとを含む
燃焼器の諸構成部を冷却する必要もある。冷却に用いる
圧縮空気は通例、周方向スロットをもつ機械加工された
冷却ナゲットを通るように導かれる。これらのスロット
は冷却空気をライナの面上に拡散してライナの好適な膜
冷却に役立つ。冷却ナゲットは、小公差を保って有効な
冷却を確保するように機械加工された構造体である。冷
却ナゲットの形状の比較的小さな変動が冷却ナゲットの
冷却能力にかなり影響し得る。しかし、機械加工した冷
却ナゲットを備えた燃焼器ドームは比較的複雑で製造費
が高い。
て、燃焼器ドームとそれに結合した燃焼ライナとを含む
燃焼器の諸構成部を冷却する必要もある。冷却に用いる
圧縮空気は通例、周方向スロットをもつ機械加工された
冷却ナゲットを通るように導かれる。これらのスロット
は冷却空気をライナの面上に拡散してライナの好適な膜
冷却に役立つ。冷却ナゲットは、小公差を保って有効な
冷却を確保するように機械加工された構造体である。冷
却ナゲットの形状の比較的小さな変動が冷却ナゲットの
冷却能力にかなり影響し得る。しかし、機械加工した冷
却ナゲットを備えた燃焼器ドームは比較的複雑で製造費
が高い。
【０００４】
【発明の目的】従って、本発明の目的はガスタービンエ
ンジン燃焼器用の新規改良燃焼器ドームを提供すること
である。
ンジン燃焼器用の新規改良燃焼器ドームを提供すること
である。
【０００５】本発明の他の目的は、冷却空気開口を有
し、複雑な機械加工の必要なしに簡単に製造される燃焼
器ドームを提供することである。
し、複雑な機械加工の必要なしに簡単に製造される燃焼
器ドームを提供することである。
【０００６】
【発明の概要】燃焼器ドームに含まれる環状ドーム板が
その中央部に複数の周方向に相隔たる開口を有しこれら
の開口に複数の気化器を受入れる。ドーム板はまた、そ
れを燃焼ライナに結合するための外側および内側支持部
とを含む。各支持部は、ドーム板中央部から延在する第
１脚部と、第２脚部と、第１および第２脚部を連結する
弧状頂部とを有する。この頂部は均一厚さと、冷却空気
を通す複数の周方向に相隔たる冷却開口とを有する。
その中央部に複数の周方向に相隔たる開口を有しこれら
の開口に複数の気化器を受入れる。ドーム板はまた、そ
れを燃焼ライナに結合するための外側および内側支持部
とを含む。各支持部は、ドーム板中央部から延在する第
１脚部と、第２脚部と、第１および第２脚部を連結する
弧状頂部とを有する。この頂部は均一厚さと、冷却空気
を通す複数の周方向に相隔たる冷却開口とを有する。
【０００７】本発明は、他の目的と利点とともに、添付
図面と関連する以下の詳述からさらに明らかとなろう。
図面と関連する以下の詳述からさらに明らかとなろう。
【０００８】
【実施例の記載】図１はガスタービンエンジンの環状ケ
ーシング１４内に軸方向中心線１２について同軸的に配
置した環状燃焼器１０の縦断面図である。燃焼器１０は
環状の半径方向外側燃焼ライナ１６と、それから隔たっ
て環状燃焼室２０を画成する環状の半径方向内側燃焼ラ
イナ１８とを含んでいる。また燃焼器１０には本発明の
一実施例による燃焼器ドームが含まれ、総体的に２２で
表されている。ドーム２２には環状ドーム板２４が含ま
れ、軸方向中心線１２について同軸的に配置されそして
外側および内側ライナ１６、１８それぞれの上流端部１
６ａ、１８ａに複数の周方向に相隔たるボルト２６によ
り固定されている。
ーシング１４内に軸方向中心線１２について同軸的に配
置した環状燃焼器１０の縦断面図である。燃焼器１０は
環状の半径方向外側燃焼ライナ１６と、それから隔たっ
て環状燃焼室２０を画成する環状の半径方向内側燃焼ラ
イナ１８とを含んでいる。また燃焼器１０には本発明の
一実施例による燃焼器ドームが含まれ、総体的に２２で
表されている。ドーム２２には環状ドーム板２４が含ま
れ、軸方向中心線１２について同軸的に配置されそして
外側および内側ライナ１６、１８それぞれの上流端部１
６ａ、１８ａに複数の周方向に相隔たるボルト２６によ
り固定されている。
【０００９】ドーム板２４には複数の周方向に相隔たる
従来の気化器２８が従来のように結合され、各気化器は
従来の燃料噴射器３０と空気スワーラ３２とを含んでい
る。また、ボルト２６により燃焼ライナ上流端部１６
ａ、１８ａに従来の外側および内側板金カウル３４、３
６が結合され、従来のように、燃焼器１０の上流に配置
した圧縮機（図示せず）からの圧縮空気３８を導く。圧
縮空気３８の一部が燃料噴射器３０からの燃料と混合
し、従来のように点火されて燃焼室２０内に燃焼ガス４
０を生成する。燃焼ガス４０は燃焼器１０の下流端にお
ける出口４２から排出され、燃焼器１０の下流にあるタ
ービン（図示せず）に適切に導かれる。
従来の気化器２８が従来のように結合され、各気化器は
従来の燃料噴射器３０と空気スワーラ３２とを含んでい
る。また、ボルト２６により燃焼ライナ上流端部１６
ａ、１８ａに従来の外側および内側板金カウル３４、３
６が結合され、従来のように、燃焼器１０の上流に配置
した圧縮機（図示せず）からの圧縮空気３８を導く。圧
縮空気３８の一部が燃料噴射器３０からの燃料と混合
し、従来のように点火されて燃焼室２０内に燃焼ガス４
０を生成する。燃焼ガス４０は燃焼器１０の下流端にお
ける出口４２から排出され、燃焼器１０の下流にあるタ
ービン（図示せず）に適切に導かれる。
【００１０】ライナ１６、１８を冷却するために、各ラ
イナは複数列の周方向に相隔たる傾斜冷却孔４４を有
し、これらの冷却孔はまた多孔４４とも呼ばれ、ライナ
１６、１８の面上を流れる圧縮空気３８の一部を受入れ
る。空気３８はライナ１６、１８の多孔４４を通流して
燃焼室２０に入り、ライナ１６、１８の内面に沿って膜
冷却境界層４６を形成してライナを燃焼ガス４０から保
護する。冷却孔４４の第１列４４ａは、燃焼室２０内の
境界層４６の発生をなるべく早めるために、ドーム板２
４の比較的近くに隔設されることが好ましい。燃焼ガス
４０のある部分４０ａが気化器２８のすぐ下流でドーム
板２４とライナ上流端部１６ａ、１８ａの近辺に還流す
る。従って、従来の環状邪魔板４８が気化器２８をドー
ム板２４に対して従来のように支持し、部分的にドーム
板２４を高温燃焼ガス４０ａから保護する。
イナは複数列の周方向に相隔たる傾斜冷却孔４４を有
し、これらの冷却孔はまた多孔４４とも呼ばれ、ライナ
１６、１８の面上を流れる圧縮空気３８の一部を受入れ
る。空気３８はライナ１６、１８の多孔４４を通流して
燃焼室２０に入り、ライナ１６、１８の内面に沿って膜
冷却境界層４６を形成してライナを燃焼ガス４０から保
護する。冷却孔４４の第１列４４ａは、燃焼室２０内の
境界層４６の発生をなるべく早めるために、ドーム板２
４の比較的近くに隔設されることが好ましい。燃焼ガス
４０のある部分４０ａが気化器２８のすぐ下流でドーム
板２４とライナ上流端部１６ａ、１８ａの近辺に還流す
る。従って、従来の環状邪魔板４８が気化器２８をドー
ム板２４に対して従来のように支持し、部分的にドーム
板２４を高温燃焼ガス４０ａから保護する。
【００１１】図２〜図４に本発明の好適実施例による燃
焼器ドーム２２をさらに詳細に示す。ドーム板２４は好
ましくはほぼ一定の厚さＴをもつ一体部材であり、厚さ
Ｔはドーム板２４を板金部材として形成することにより
得られる。このように、ドーム板２４を製造するには、
従来の板金スタンピングおよび押抜き方法を用いて単一
部材を形成すればよく、従来行われているように、例え
ば溶接により幾つかの構成部を接合してドーム板２４を
形成する必要はない。また、板金ドーム板２４を利用す
ると、均一厚さをもたない部材に施す比較的費用のかか
る機械加工、例えば旋削などをしないですむ。後述のよ
うに、ドーム板２４の様々な開口を従来の押抜きおよび
放電機械加工（EDM ）により形成できる。
焼器ドーム２２をさらに詳細に示す。ドーム板２４は好
ましくはほぼ一定の厚さＴをもつ一体部材であり、厚さ
Ｔはドーム板２４を板金部材として形成することにより
得られる。このように、ドーム板２４を製造するには、
従来の板金スタンピングおよび押抜き方法を用いて単一
部材を形成すればよく、従来行われているように、例え
ば溶接により幾つかの構成部を接合してドーム板２４を
形成する必要はない。また、板金ドーム板２４を利用す
ると、均一厚さをもたない部材に施す比較的費用のかか
る機械加工、例えば旋削などをしないですむ。後述のよ
うに、ドーム板２４の様々な開口を従来の押抜きおよび
放電機械加工（EDM ）により形成できる。
【００１２】図２に示すように、ドーム板２４には中心
線１２について同軸的に設けた環状中央部５０が含ま
れ、気化器２８をそれぞれ受入れる複数の周方向に相隔
たる開口５２を有する。中央部開口５２を形成するに
は、従来の方法を用いて中央部５０に穴をあけさえすれ
ばよい。ドーム板２４にはさらに、環状の半径方向外側
支持部５４と半径方向内側支持部５６が含まれ、ドーム
板２４を燃焼ライナ１６、１８に結合するために中央部
５０から一体的に延在する。後述の好適形状の外側およ
び内側支持部５４、５６もドーム板２４の従来のスタン
ピングまたは曲げ加工により形成できる。
線１２について同軸的に設けた環状中央部５０が含ま
れ、気化器２８をそれぞれ受入れる複数の周方向に相隔
たる開口５２を有する。中央部開口５２を形成するに
は、従来の方法を用いて中央部５０に穴をあけさえすれ
ばよい。ドーム板２４にはさらに、環状の半径方向外側
支持部５４と半径方向内側支持部５６が含まれ、ドーム
板２４を燃焼ライナ１６、１８に結合するために中央部
５０から一体的に延在する。後述の好適形状の外側およ
び内側支持部５４、５６もドーム板２４の従来のスタン
ピングまたは曲げ加工により形成できる。
【００１３】各支持部５４、５６は、中央部５０から延
在する第１脚部５８と、第２脚部６０と、第１脚部５８
を第２脚部６０に一体的に連結している弧状頂部６２と
を有する。頂部６２はドーム板２４の残部と同じ均一厚
さＴを有し、また複数の冷却開口６４を有する。これら
の開口は周方向に相隔たりそして中心線１２から共通半
径の位置に整列して冷却空気を通す。各第２脚部６０は
複数の周方向に相隔たる穴６６を有し、これらの穴にボ
ルト２６を通してドーム板２４をライナ１６、１８に取
付ける。
在する第１脚部５８と、第２脚部６０と、第１脚部５８
を第２脚部６０に一体的に連結している弧状頂部６２と
を有する。頂部６２はドーム板２４の残部と同じ均一厚
さＴを有し、また複数の冷却開口６４を有する。これら
の開口は周方向に相隔たりそして中心線１２から共通半
径の位置に整列して冷却空気を通す。各第２脚部６０は
複数の周方向に相隔たる穴６６を有し、これらの穴にボ
ルト２６を通してドーム板２４をライナ１６、１８に取
付ける。
【００１４】外側および内側支持部５４、５６は実質的
に同じであるから、内側支持部５６を詳述する。同じ説
明が外側支持部５４にも当てはまることを理解された
い。図３は邪魔板４８とスワーラ３２と内側カウル３６
と内側燃焼ライナ１８とに従来のように結合された内側
支持部５６を詳細に示す。好適実施例では、第１および
第２脚部５８、６０は真っ直ぐであり、そして第２脚部
６０は、ドーム板２４を内側燃焼ライナ１８に結合する
ために第１脚部５８から隔たっている。各冷却開口６４
は、第２脚部６０に対して鋭角Ａをなす中心線である縦
軸線６８を有し、従って、圧縮空気３８の一部が冷却媒
体として開口６４を中央部開口５２に対して外向きに通
り、燃焼ライナ１８の内面にほぼ鋭角Ａで衝突する。開
口６４の縦軸線６８はまた第１脚部５８に概して平行で
あるから、冷却空気３８は第１脚部５８とほぼ平行に開
口６４を通る。
に同じであるから、内側支持部５６を詳述する。同じ説
明が外側支持部５４にも当てはまることを理解された
い。図３は邪魔板４８とスワーラ３２と内側カウル３６
と内側燃焼ライナ１８とに従来のように結合された内側
支持部５６を詳細に示す。好適実施例では、第１および
第２脚部５８、６０は真っ直ぐであり、そして第２脚部
６０は、ドーム板２４を内側燃焼ライナ１８に結合する
ために第１脚部５８から隔たっている。各冷却開口６４
は、第２脚部６０に対して鋭角Ａをなす中心線である縦
軸線６８を有し、従って、圧縮空気３８の一部が冷却媒
体として開口６４を中央部開口５２に対して外向きに通
り、燃焼ライナ１８の内面にほぼ鋭角Ａで衝突する。開
口６４の縦軸線６８はまた第１脚部５８に概して平行で
あるから、冷却空気３８は第１脚部５８とほぼ平行に開
口６４を通る。
【００１５】頂部６２をドーム板２４のスタンピングま
たは曲げ加工により従来のように形成して、半径Ｒの凹
形内面と、半径Ｒ＋Ｔ（厚さ）をもつ補完的な凸形外面
とを形成し得る。冷却開口６４を頂部６２に形成するに
は従来の放電機械加工（EDM）を行えばよく、同様に穴
６６もEDM により形成できる。
たは曲げ加工により従来のように形成して、半径Ｒの凹
形内面と、半径Ｒ＋Ｔ（厚さ）をもつ補完的な凸形外面
とを形成し得る。冷却開口６４を頂部６２に形成するに
は従来の放電機械加工（EDM）を行えばよく、同様に穴
６６もEDM により形成できる。
【００１６】頂部６２の冷却開口６４のこうした形状に
より、冷却空気３８は燃焼ライナ上流端部（１６ａ、１
８ａ）に衝突し、ライナの同部を冷却するとともに、傾
斜冷却孔からのすなわち第１列の冷却孔４４ａにおける
境界層４６の形成を開始する。本発明の好適実施例で
は、冷却孔４４の第１列４４ａは冷却開口６４から下流
方向に所定距離Ｌだけ離れているので、冷却開口６４は
冷却空気の境界層を形成して傾斜冷却孔第１列４４ａか
らの膜冷却を開始する。
より、冷却空気３８は燃焼ライナ上流端部（１６ａ、１
８ａ）に衝突し、ライナの同部を冷却するとともに、傾
斜冷却孔からのすなわち第１列の冷却孔４４ａにおける
境界層４６の形成を開始する。本発明の好適実施例で
は、冷却孔４４の第１列４４ａは冷却開口６４から下流
方向に所定距離Ｌだけ離れているので、冷却開口６４は
冷却空気の境界層を形成して傾斜冷却孔第１列４４ａか
らの膜冷却を開始する。
【００１７】図４にさらに詳細に示すように、冷却開口
６４は所定間隔Ｓで周方向に相隔たり、冷却空気３８の
実質的に均等な境界層を開口６４と冷却孔４４の第１列
４４ａとの間に形成して燃焼ライナ（１６、１８）の膜
冷却をなす。各開口６４は直径Ｄをもち、本発明の一実
施例では、冷却開口６４は直径Ｄの約２倍の間隔Ｓで周
方向に相隔たっている。こうして、冷却開口６４は弧状
頂部６２において互いに協働するとともに開口６４と冷
却孔４４の第１列４４ａとの間でライナ上流端部（１６
ａ、１８ａ）と協働して冷却空気３８のほぼ均等な有効
境界層を形成する。
６４は所定間隔Ｓで周方向に相隔たり、冷却空気３８の
実質的に均等な境界層を開口６４と冷却孔４４の第１列
４４ａとの間に形成して燃焼ライナ（１６、１８）の膜
冷却をなす。各開口６４は直径Ｄをもち、本発明の一実
施例では、冷却開口６４は直径Ｄの約２倍の間隔Ｓで周
方向に相隔たっている。こうして、冷却開口６４は弧状
頂部６２において互いに協働するとともに開口６４と冷
却孔４４の第１列４４ａとの間でライナ上流端部（１６
ａ、１８ａ）と協働して冷却空気３８のほぼ均等な有効
境界層を形成する。
【００１８】本発明の好適実施例について行った構成部
試験から、膜冷却スロットをもつ従来の冷却ナゲットの
必要なしに効果的な膜冷却が発生することがわかった。
さらに詳述すると、外側および内側支持部５４、５６
は、冷却開口６４から冷却空気３８を受入れて境界層を
形成するための環状プレナムを形成する冷却ナゲットリ
ップのような構造体の欠如を特徴とする。先行技術で
は、通例、膜冷却境界層が、環状出口スロットを有する
環状Ｕ形プレナムに空気を送り込む冷却孔により形成さ
れ、プレナムの出口スロットからほぼ均等な膜冷却境界
層が発生する。しかし、本発明の好適実施例によれば、
弧状頂部６２に簡単に配設した冷却開口６４が、従来の
冷却ナゲット構造体の必要なしに燃焼ライナ上流端部
（１６ａ、１８ａ）を効果的に冷却する。
試験から、膜冷却スロットをもつ従来の冷却ナゲットの
必要なしに効果的な膜冷却が発生することがわかった。
さらに詳述すると、外側および内側支持部５４、５６
は、冷却開口６４から冷却空気３８を受入れて境界層を
形成するための環状プレナムを形成する冷却ナゲットリ
ップのような構造体の欠如を特徴とする。先行技術で
は、通例、膜冷却境界層が、環状出口スロットを有する
環状Ｕ形プレナムに空気を送り込む冷却孔により形成さ
れ、プレナムの出口スロットからほぼ均等な膜冷却境界
層が発生する。しかし、本発明の好適実施例によれば、
弧状頂部６２に簡単に配設した冷却開口６４が、従来の
冷却ナゲット構造体の必要なしに燃焼ライナ上流端部
（１６ａ、１８ａ）を効果的に冷却する。
【００１９】図３に示すように、邪魔板４８は従来のも
のであり、中央部開口５２に従来のように接合されそし
て部分的に第１脚部５８から隔たって相互間に流路７０
を形成している。従来の衝突型冷却孔７２が第１脚部５
８の貫通孔として従来のように形成され、冷却空気３８
を邪魔板４８の背面に衝突させる。衝突した空気流は流
路７０内を第１脚部５８の表面に沿ってほぼ平行に流れ
る。流路７０からの冷却空気は頂部６２を通り越し、開
口６４からの冷却空気３８と燃焼ガス４０との間に達す
る。流路７０からの冷却空気３８のこの協同作用は開口
６４からライナ上流端部１６ａ、１８ａに衝突する冷却
空気３８による膜冷却の発生を助けるものと考えられ
る。
のであり、中央部開口５２に従来のように接合されそし
て部分的に第１脚部５８から隔たって相互間に流路７０
を形成している。従来の衝突型冷却孔７２が第１脚部５
８の貫通孔として従来のように形成され、冷却空気３８
を邪魔板４８の背面に衝突させる。衝突した空気流は流
路７０内を第１脚部５８の表面に沿ってほぼ平行に流れ
る。流路７０からの冷却空気は頂部６２を通り越し、開
口６４からの冷却空気３８と燃焼ガス４０との間に達す
る。流路７０からの冷却空気３８のこの協同作用は開口
６４からライナ上流端部１６ａ、１８ａに衝突する冷却
空気３８による膜冷却の発生を助けるものと考えられ
る。
【００２０】ドーム板２４は一体の板金部材で形成され
そしてスタンピングと曲げと押抜きと放電機械加工を用
いて従来のように形成され得るので、ドーム板２４は、
例えば旋盤の使用を含む費用のかかる機械加工を要する
不均等な厚さの多片製ドーム板に比べて少ない費用で容
易に製造できるものである。さらに、ドーム板２４は外
側および内側ライナ１６、１８に簡単にボルト止めでき
るものであるから、燃焼器ドーム２２全体の製造方法が
簡単になり、これも費用を少なくしそしてドーム構成部
の分解と修理と交換を比較的容易にする。
そしてスタンピングと曲げと押抜きと放電機械加工を用
いて従来のように形成され得るので、ドーム板２４は、
例えば旋盤の使用を含む費用のかかる機械加工を要する
不均等な厚さの多片製ドーム板に比べて少ない費用で容
易に製造できるものである。さらに、ドーム板２４は外
側および内側ライナ１６、１８に簡単にボルト止めでき
るものであるから、燃焼器ドーム２２全体の製造方法が
簡単になり、これも費用を少なくしそしてドーム構成部
の分解と修理と交換を比較的容易にする。
【００２１】図５には本発明の代替実施例を示す。この
場合、外側および内側支持部５４、５６のおのおの（内
側支持部５６を図示）はさらに環状リング７４を含み得
るもので、このリングは例えばろう付けにより頂部６２
の凹側に従来のように適切に固定される。この時、冷却
開口６４は頂部６２とリング７４とを縦軸線６８につい
て同軸的に貫通するように形成され得る。こうして、比
較的長い冷却開口６４、すなわち、厚さＴより長い開口
を設けることにより冷却空気３８を正確に方向づけライ
ナ１６、１８に衝突させることができる。従って、冷却
開口６４は、従来の機械加工された冷却ナゲットに通例
存在するような比較的高い長さ対直径比を有し得るの
で、冷却空気３８をより正確に方向づけて実質上均等な
膜冷却境界層の形成を確実にする。
場合、外側および内側支持部５４、５６のおのおの（内
側支持部５６を図示）はさらに環状リング７４を含み得
るもので、このリングは例えばろう付けにより頂部６２
の凹側に従来のように適切に固定される。この時、冷却
開口６４は頂部６２とリング７４とを縦軸線６８につい
て同軸的に貫通するように形成され得る。こうして、比
較的長い冷却開口６４、すなわち、厚さＴより長い開口
を設けることにより冷却空気３８を正確に方向づけライ
ナ１６、１８に衝突させることができる。従って、冷却
開口６４は、従来の機械加工された冷却ナゲットに通例
存在するような比較的高い長さ対直径比を有し得るの
で、冷却空気３８をより正確に方向づけて実質上均等な
膜冷却境界層の形成を確実にする。
【００２２】上述の本発明の好適実施例では、冷却開口
６４を含む外側および内側支持部５４、５６は、開口６
４に近接して設けた燃焼ライナ１６、１８の適切な冷却
と、傾斜孔４４の第１列４４ａからの膜冷却境界層の形
成開始とに有効であることが試験によりわかった。本発
明の一実施例では、冷却開口６４と傾斜孔の第１列４４
ａとの間の間隔Ｌは約0.5 インチ（12.7mm）である。外
側および内側支持部５４、５６の鋭角Ａはそれぞれ54゜
と44゜ である。傾斜孔４４はライナ１６、１８に対して
約20゜ の角度で傾斜しており、約６のピッチ対直径比を
有する。
６４を含む外側および内側支持部５４、５６は、開口６
４に近接して設けた燃焼ライナ１６、１８の適切な冷却
と、傾斜孔４４の第１列４４ａからの膜冷却境界層の形
成開始とに有効であることが試験によりわかった。本発
明の一実施例では、冷却開口６４と傾斜孔の第１列４４
ａとの間の間隔Ｌは約0.5 インチ（12.7mm）である。外
側および内側支持部５４、５６の鋭角Ａはそれぞれ54゜
と44゜ である。傾斜孔４４はライナ１６、１８に対して
約20゜ の角度で傾斜しており、約６のピッチ対直径比を
有する。
【００２３】本発明の代替実施例では、外側および内側
支持部５４、５６は、傾斜孔すなわち多孔４４を用いる
代りにライナ１６、１８に形成した従来の膜冷却ナゲッ
トとともに利用され得る。しかし、第１列の膜冷却ナゲ
ットを冷却開口６４になるべく近づけて隔設することに
よりその場所のライナの有効な冷却を確保することが好
ましい。
支持部５４、５６は、傾斜孔すなわち多孔４４を用いる
代りにライナ１６、１８に形成した従来の膜冷却ナゲッ
トとともに利用され得る。しかし、第１列の膜冷却ナゲ
ットを冷却開口６４になるべく近づけて隔設することに
よりその場所のライナの有効な冷却を確保することが好
ましい。
【００２４】以上、本発明の好適実施例と考えられるも
のを説明したが、それらの様々な改変が本発明の範囲内
で可能であることはもちろんである。
のを説明したが、それらの様々な改変が本発明の範囲内
で可能であることはもちろんである。
【図１】本発明の一実施例による燃焼器ドームを含む環
状燃焼器の一部分の縦断面図である。
状燃焼器の一部分の縦断面図である。
【図２】図１に示した燃焼器ドームの環状ドーム板の一
部分を上流側から見た図である。
部分を上流側から見た図である。
【図３】図１に示した燃焼器ドームの半径方向内側支持
部の拡大縦断面図である。
部の拡大縦断面図である。
【図４】図１に示した燃焼器ドームの一部分の斜視図で
ある。
ある。
【図５】本発明の代替実施例による図１に示した燃焼器
ドームの内側支持部の縦断面図である。
ドームの内側支持部の縦断面図である。
１６ 外側燃焼ライナ １８ 内側燃焼ライナ ２２ 燃焼器ドーム ２４ 環状ドーム板 ２６ ボルト ２８ 気化器 ４４ 傾斜冷却孔 ４４ａ 第１列の傾斜冷却孔 ４８ 邪魔板 ５０ ドーム板中央部 ５２ 中央部開口 ５４ 外側支持部 ５６ 内側支持部 ５８ 第１脚部 ６０ 第２脚部 ６２ 弧状頂部 ６４ 冷却開口 ７４ リング
Claims (11)
- 【請求項１】 軸方向中心線について同軸的に配置した
環状ドーム板を含む燃焼器ドームにおいて、前記ドーム
板が、複数の周方向に相隔たる開口を有し該開口に対応
数の気化器を受入れる環状中央部と、前記ドーム板を燃
焼ライナに結合するために前記中央部から延在する半径
方向外側および内側支持部とを含み、前記外側および内
側支持部のおのおのが、前記中央部から延在する第１脚
部と、第２脚部と、前記第１脚部を前記第２脚部に連結
する弧状頂部とを含み、この頂部は均一厚さと、冷却空
気を通す複数の周方向に相隔たる冷却開口とを有するよ
うな燃焼器ドーム。 - 【請求項２】 前記第２脚部は真っ直ぐでありそして前
記ドーム板を前記燃焼ライナの一つに結合するために前
記第１脚部から隔たっており、各冷却開口は前記第２脚
部に対して鋭角をなすように配置された縦軸線を有し冷
却空気を外方に導き前記の一つの燃焼ライナに前記鋭角
で衝突させる、請求項１記載の燃焼器ドーム。 - 【請求項３】 前記冷却開口は冷却空気のほぼ均等な境
界層を形成して前記燃焼ライナの膜冷却をなすように周
方向に所定間隔で相隔たっている、請求項２記載の燃焼
器ドーム。 - 【請求項４】 前記冷却開口はそれぞれ直径を有しそし
て該直径の約２倍の距離だけ周方向に相隔たっている、
請求項３記載の燃焼器ドーム。 - 【請求項５】 前記外側および内側支持部は、前記境界
層を形成するために冷却空気を前記冷却開口から受入れ
る環状プレナムを形成する構造体の欠如を特徴とする、
請求項３記載の燃焼器ドーム。 - 【請求項６】 前記ドーム板はほぼ一定の厚さをもつ一
体部材である、請求項３記載の燃焼器ドーム。 - 【請求項７】 前記ドーム板は板金部材である請求項６
記載の燃焼器ドーム。 - 【請求項８】 前記中央部開口に接合されそして前記外
側および内側支持部の前記第１脚部から少なくとも部分
的に隔たっている複数の邪魔板をさらに含む請求項３記
載の燃焼器ドーム。 - 【請求項９】 前記頂部の凹側に固定したリングをさら
に含み、そして前記冷却開口は前記リングと前記頂部と
を貫通している、請求項３記載の燃焼器ドーム。 - 【請求項１０】 前記外側支持部の前記第２脚部に結合
した半径方向外側燃焼ライナ上流端部と、前記内側支持
部の前記第２脚部に結合した半径方向内側燃焼ライナ上
流端部とをさらに含み、各ライナ上流端部が複数列の周
方向に相隔たる傾斜冷却孔を有し、そして第１列の前記
傾斜冷却孔が前記冷却開口の下流に所定間隔で相隔た
り、従って、前記冷却開口からの前記冷却空気境界層が
前記傾斜冷却孔からの膜冷却を開始する、請求項３記載
の燃焼器ドーム。 - 【請求項１１】 前記ドーム板を前記外側および内側燃
焼ライナ上流端部に固定する複数のボルトをさらに含む
請求項１０記載の燃焼器ドーム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/644,139 US5142871A (en) | 1991-01-22 | 1991-01-22 | Combustor dome plate support having uniform thickness arcuate apex with circumferentially spaced coolant apertures |
| US644,139 | 1991-01-22 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04295517A JPH04295517A (ja) | 1992-10-20 |
| JPH0776622B2 true JPH0776622B2 (ja) | 1995-08-16 |
Family
ID=24583610
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP3260422A Expired - Lifetime JPH0776622B2 (ja) | 1991-01-22 | 1991-09-12 | 燃焼器ドーム |
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| AU (1) | AU640324B2 (ja) |
| CA (1) | CA2056474A1 (ja) |
| DE (1) | DE4131069C2 (ja) |
| FR (1) | FR2671856B1 (ja) |
| GB (1) | GB2252152B (ja) |
| IL (1) | IL99421A0 (ja) |
| SE (1) | SE510613C2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2597800B2 (ja) * | 1992-06-12 | 1997-04-09 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ガスタービンエンジン用燃焼器 |
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| FR2751054B1 (fr) * | 1996-07-11 | 1998-09-18 | Snecma | Chambre de combustion anti-nox a injection de carburant de type annulaire |
| DE19629191C2 (de) * | 1996-07-19 | 1998-05-14 | Siemens Ag | Verfahren zur Kühlung einer Gasturbine |
| JPH1183017A (ja) * | 1997-09-08 | 1999-03-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン用燃焼器 |
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| US6581285B2 (en) | 2001-06-11 | 2003-06-24 | General Electric Co. | Methods for replacing nuggeted combustor liner panels |
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