JPH0776622B2 - 燃焼器ドーム - Google Patents
燃焼器ドームInfo
- Publication number
- 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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- JP
- Japan
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- cooling
- 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。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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---|---|
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JPH0776622B2 true JPH0776622B2 (ja) | 1995-08-16 |
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FR (1) | FR2671856B1 (ja) |
GB (1) | GB2252152B (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 |
US5406798A (en) * | 1993-10-22 | 1995-04-18 | United Technologies Corporation | Pilot fuel cooled flow divider valve for a staged combustor |
US5402634A (en) * | 1993-10-22 | 1995-04-04 | United Technologies Corporation | Fuel supply system for a staged combustor |
DE19508111A1 (de) * | 1995-03-08 | 1996-09-12 | Bmw Rolls Royce Gmbh | Hitzeschild-Anordnung für eine Gasturbinen-Brennkammer |
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 |
US6735950B1 (en) * | 2000-03-31 | 2004-05-18 | General Electric Company | Combustor dome plate and method of making the same |
DE10048864A1 (de) * | 2000-10-02 | 2002-04-11 | Rolls Royce Deutschland | Brennkammerkopf für eine Gasturbine |
US6530227B1 (en) * | 2001-04-27 | 2003-03-11 | General Electric Co. | Methods and apparatus for cooling gas turbine engine combustors |
US6546732B1 (en) * | 2001-04-27 | 2003-04-15 | General Electric Company | Methods and apparatus for cooling gas turbine engine combustors |
FR2825779B1 (fr) * | 2001-06-06 | 2003-08-29 | Snecma Moteurs | Chambre de combustion munie d'un systeme de fixation de fond de chambre |
US6581285B2 (en) | 2001-06-11 | 2003-06-24 | General Electric Co. | Methods for replacing nuggeted combustor liner panels |
US6568079B2 (en) | 2001-06-11 | 2003-05-27 | General Electric Company | Methods for replacing combustor liner panels |
US6546733B2 (en) * | 2001-06-28 | 2003-04-15 | General Electric Company | Methods and systems for cooling gas turbine engine combustors |
DE10214573A1 (de) * | 2002-04-02 | 2003-10-16 | Rolls Royce Deutschland | Brennkammer einer Gasturbine mit Starterfilmkühlung |
US6725667B2 (en) * | 2002-08-22 | 2004-04-27 | General Electric Company | Combustor dome for gas turbine engine |
US6904676B2 (en) | 2002-12-04 | 2005-06-14 | General Electric Company | Methods for replacing a portion of a combustor liner |
US6986201B2 (en) * | 2002-12-04 | 2006-01-17 | General Electric Company | Methods for replacing combustor liners |
US6782620B2 (en) | 2003-01-28 | 2004-08-31 | General Electric Company | Methods for replacing a portion of a combustor dome assembly |
FR2856468B1 (fr) * | 2003-06-17 | 2007-11-23 | Snecma Moteurs | Chambre de combustion annulaire de turbomachine |
US7065955B2 (en) * | 2003-06-18 | 2006-06-27 | General Electric Company | Methods and apparatus for injecting cleaning fluids into combustors |
US7310952B2 (en) * | 2003-10-17 | 2007-12-25 | General Electric Company | Methods and apparatus for attaching swirlers to gas turbine engine combustors |
US20050122704A1 (en) * | 2003-10-29 | 2005-06-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd | Method for supporting reflector in optical scanner, optical scanner and image formation apparatus |
US7269958B2 (en) | 2004-09-10 | 2007-09-18 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Combustor exit duct |
US7506512B2 (en) * | 2005-06-07 | 2009-03-24 | Honeywell International Inc. | Advanced effusion cooling schemes for combustor domes |
US7451600B2 (en) * | 2005-07-06 | 2008-11-18 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Gas turbine engine combustor with improved cooling |
FR2911668B1 (fr) | 2007-01-18 | 2009-03-20 | Snecma Sa | Chambre de combustion d'une turbomachine |
US8171736B2 (en) * | 2007-01-30 | 2012-05-08 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Combustor with chamfered dome |
FR2931929B1 (fr) * | 2008-05-29 | 2010-06-04 | Snecma | Chambre de combustion annulaire de moteur a turbine a gaz |
US7926283B2 (en) * | 2009-02-26 | 2011-04-19 | General Electric Company | Gas turbine combustion system cooling arrangement |
DE102009033592A1 (de) * | 2009-07-17 | 2011-01-20 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Gasturbinenbrennkammer mit Starterfilm zur Kühlung der Brennkammerwand |
US8973365B2 (en) * | 2010-10-29 | 2015-03-10 | Solar Turbines Incorporated | Gas turbine combustor with mounting for Helmholtz resonators |
US11280214B2 (en) * | 2014-10-20 | 2022-03-22 | Raytheon Technologies Corporation | Gas turbine engine component |
US10222065B2 (en) * | 2016-02-25 | 2019-03-05 | General Electric Company | Combustor assembly for a gas turbine engine |
US10724740B2 (en) * | 2016-11-04 | 2020-07-28 | General Electric Company | Fuel nozzle assembly with impingement purge |
US10634353B2 (en) | 2017-01-12 | 2020-04-28 | General Electric Company | Fuel nozzle assembly with micro channel cooling |
US11092076B2 (en) * | 2017-11-28 | 2021-08-17 | General Electric Company | Turbine engine with combustor |
US11859819B2 (en) | 2021-10-15 | 2024-01-02 | General Electric Company | Ceramic composite combustor dome and liners |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB796501A (en) * | 1955-06-09 | 1958-06-11 | Lucas Industries Ltd | Improvements relating to the construction of combustion chambers, flame tubes and the like |
GB1108131A (en) * | 1963-12-10 | 1968-04-03 | Lucas Industries Ltd | Combustion apparatus |
US3385055A (en) * | 1966-11-23 | 1968-05-28 | United Aircraft Corp | Combustion chamber with floating swirler rings |
US3780529A (en) * | 1971-08-05 | 1973-12-25 | Gen Motors Corp | Combustion apparatus |
US3736746A (en) * | 1971-08-13 | 1973-06-05 | Gen Electric | Recirculating annular slot fuel/air carbureting system for gas turbine combustors |
BE795867A (fr) * | 1972-03-01 | 1973-06-18 | Gen Electric | Dispositif pour uniformiser l'ecoulement de l'air dans une turbine a gaz |
GB1427146A (en) * | 1972-09-07 | 1976-03-10 | Rolls Royce | Combustion apparatus for gas turbine engines |
US4912922A (en) * | 1972-12-19 | 1990-04-03 | General Electric Company | Combustion chamber construction |
US3854285A (en) * | 1973-02-26 | 1974-12-17 | Gen Electric | Combustor dome assembly |
GB1429677A (en) * | 1973-03-20 | 1976-03-24 | Rolls Royce | Gas turbine engine combustion equipment |
FR2312654A1 (fr) * | 1975-05-28 | 1976-12-24 | Snecma | Perfectionnements aux chambres de combustion pour moteurs a turbine a gaz |
US3990232A (en) * | 1975-12-11 | 1976-11-09 | General Electric Company | Combustor dome assembly having improved cooling means |
US4194358A (en) * | 1977-12-15 | 1980-03-25 | General Electric Company | Double annular combustor configuration |
US4222230A (en) * | 1978-08-14 | 1980-09-16 | General Electric Company | Combustor dome assembly |
US4485630A (en) * | 1982-12-08 | 1984-12-04 | General Electric Company | Combustor liner |
US4870818A (en) * | 1986-04-18 | 1989-10-03 | United Technologies Corporation | Fuel nozzle guide structure and retainer for a gas turbine engine |
US5117637A (en) * | 1990-08-02 | 1992-06-02 | General Electric Company | Combustor dome assembly |
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