JPH0893555A - Ram combustion device - Google Patents

Ram combustion device

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JPH0893555A
JPH0893555A JP30669394A JP30669394A JPH0893555A JP H0893555 A JPH0893555 A JP H0893555A JP 30669394 A JP30669394 A JP 30669394A JP 30669394 A JP30669394 A JP 30669394A JP H0893555 A JPH0893555 A JP H0893555A
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JP
Japan
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fuel
type flame
flame stabilizer
peripheral wall
main combustor
Prior art date
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Withdrawn
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JP30669394A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Tokunaga
幸二 徳永
Takeshi Kashiwagi
武 柏木
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Abstract

PURPOSE: To prevent generation of the blowoff phenomenon of flame by achieving high combustion efficiency within the wide flight Mach range while holding pressure loss to the low level, and preventing the inside of a main combustor- type flame stabilizer from being made into the fuel excessive rich state, in a ram combustion device. CONSTITUTION: A ram combustion device is provided with a main combustor- type flame stabilizer 10 arranged inside a combustor duct 2, and for performing combustion of fuel, a sub combustion chamber 22 arranged in the center position on the front end of the main combustor-type flame stabilizer, an upstream opening 10e arranged between the sub combustion chamber and the peripheral wall of the main combustor-type flame stabilizer, and for partially taking the air flow into the main combustor-type flame stabilizer, and a second combustion nozzle 24 for supplying fuel between the peripheral wall of the main combustor- type flame stabilizer and the peripheral wall of the sub-combustion chamber.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ラム燃焼装置に係り、
特に、ラムジェットエンジンを広い飛行マッハ数範囲に
おいて高い燃焼効率で作動させる技術に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ram combustion device,
In particular, the present invention relates to a technique for operating a ramjet engine with high combustion efficiency in a wide flight Mach number range.

【0002】[0002]

【従来の技術】ラムジェットエンジンは、ターボジェッ
トエンジンのような空気圧縮機を有していないものの、
燃焼器ダクト内に高速で流入する空気をラム圧を利用し
て圧縮するようにしており、構造が単純であり、かつ、
機体の航行速度が大きくなるほど燃焼効率を向上させる
ことができると考えられ、例えばマッハ数2.5〜5の
航行速度の超音速航空機や宇宙往還機への適用が研究さ
れている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Ramjet engines do not have an air compressor like turbojet engines,
The air flowing at high speed into the combustor duct is compressed using ram pressure, and the structure is simple, and
It is considered that the combustion efficiency can be improved as the navigation speed of the airframe increases, and for example, application to supersonic aircraft and space shuttles with navigation speeds of Mach number 2.5 to 5 has been studied.

【0003】図9は、ラムジェットエンジンの概略構造
を示すもので、符号1はデイフューザ、2は燃焼器ダク
ト、3は燃焼室、4はジェットノズル、5は燃焼装置
(ラム燃焼装置)である。そして、燃焼装置5として
は、図10及び図11に示すものが提案されている。
FIG. 9 shows a schematic structure of a ramjet engine. Reference numeral 1 is a diffuser, 2 is a combustor duct, 3 is a combustion chamber, 4 is a jet nozzle, and 5 is a combustion device (ram combustion device). . Then, as the combustion device 5, those shown in FIGS. 10 and 11 have been proposed.

【0004】図10例の燃焼装置5は、円筒状の燃焼器
ダクト2の内部に、燃料ノズル6を複数配するととも
に、各燃料ノズル6の下流位置に環状のフレームホルダ
(保炎器)7を配し、該フレームホルダ7の近傍に点火
栓8を配した構成で、燃料ノズル6及びフレームホルダ
7は、燃焼器ダクト2の内面に周方向に間隔を空けて配
した複数の片持ち梁状の支持梁9によって支持されてい
る。そして、燃料ノズル6の複数の噴出孔6aから、矢
印で示す気流Gに燃料を噴射して混合流とし、点火栓8
で混合流に点火するとともに、フレームホルダ7のV字
状断面によりその後流に乱れの多い低流速域を発生させ
て、燃焼状態を保持する保炎を行なうようにしている。
In the combustion apparatus 5 shown in FIG. 10, a plurality of fuel nozzles 6 are arranged inside a cylindrical combustor duct 2, and an annular frame holder (flame holder) 7 is provided at a position downstream of each fuel nozzle 6. And the spark plug 8 is arranged in the vicinity of the frame holder 7, and the fuel nozzle 6 and the frame holder 7 are provided on the inner surface of the combustor duct 2 with a plurality of cantilever beams arranged at intervals in the circumferential direction. It is supported by a support beam 9. Then, the fuel is injected from the plurality of ejection holes 6a of the fuel nozzle 6 into the air flow G indicated by the arrow to form a mixed flow, and the spark plug 8
At the same time, the mixed flow is ignited, and the V-shaped cross section of the frame holder 7 causes a low flow velocity region with a large amount of turbulence in the subsequent flow to perform flame holding for maintaining the combustion state.

【0005】この図10例の燃焼装置5では、高マッハ
時のように適性なラム圧による空気の圧縮が行なわれる
と、空気と燃料との混合流がフレームホルダ7の後方で
低速域となることに基づいて、燃焼状態の維持に加え
て、空気と燃料との混合攪拌が促進されて高い燃焼効率
を得ることができる。
In the combustion apparatus 5 of the example shown in FIG. 10, when air is compressed by an appropriate ram pressure as in the case of high Mach, the mixed flow of air and fuel becomes a low speed region behind the frame holder 7. Based on this, in addition to maintaining the combustion state, the mixing and stirring of air and fuel is promoted, and high combustion efficiency can be obtained.

【0006】一方、図11例の燃焼装置5は、円筒状の
燃焼器ダクト2の燃焼室3に、中空半球状の主燃焼器型
保炎器10を配するとともに、主燃焼器型保炎器10の
下流側外周に、ガッタ型保炎器11を周方向に間隔を空
けて配し、主燃焼器型保炎器10に燃料ノズル12を接
続した構成で、主燃焼器型保炎器10及びガッタ型保炎
器11の部分は、複数の片持ち梁状の支持梁9によって
支持されている。そして、燃料供給系13の作動時に燃
料ノズル12から燃料を噴射して、点火栓8で点火する
とともに、主燃焼器型保炎器10の形状に基づいて保炎
を行ないながら、ガッタ型保炎器11のV字状断面によ
り乱れの多い低流速域を発生させて、燃焼炎と空気との
混合による完全燃焼を図るようにしている。
On the other hand, in the combustion apparatus 5 of the example shown in FIG. 11, a hollow hemispherical main combustor type flame stabilizer 10 is arranged in the combustion chamber 3 of the cylindrical combustor duct 2, and the main combustor type flame stabilizer is provided. The main combustor type flame stabilizer is configured so that the gutta type flame stabilizers 11 are circumferentially spaced on the downstream side outer periphery of the chamber 10 and the fuel nozzle 12 is connected to the main combustor type flame stabilizer 10. The portions of 10 and the gutta-type flame stabilizer 11 are supported by a plurality of cantilever-shaped support beams 9. Then, when the fuel supply system 13 is operated, fuel is injected from the fuel nozzle 12 to be ignited by the spark plug 8 and, while performing flame holding based on the shape of the main combustor type flame stabilizer 10, while maintaining the gutta type flame holding flame. The V-shaped cross section of the vessel 11 is used to generate a low flow velocity region with a large amount of turbulence to achieve complete combustion by mixing the combustion flame and air.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、燃焼装置5が
図10例の構造である場合には、マッハ数が小さい航行
状態や亜音速航行状態で、ラム圧を利用して燃焼器ダク
ト2の内部の気流を十分に圧縮することができず、かつ
空気温度の上昇が不十分なものとなるため、燃焼効率が
低下することや燃料の着火性に悪影響を及ぼすことが起
こり易くなる。また、燃焼装置5が図11例の構造であ
る場合には、マッハ数が大きい超音速航行状態で、燃料
ノズル12からの燃料供給量の増加に、主燃焼器型保炎
器10の内部に空気導入孔10aから導入する空気量の
増加が追従できなくなり、主燃焼器型保炎器10の内部
が燃料過濃な状態となって、燃焼効率が低下してしまう
ことが考えられる。
However, in the case where the combustion device 5 has the structure of the example of FIG. 10, the ram pressure is used to utilize the ram pressure of the combustor duct 2 in the navigation state in which the Mach number is small or in the subsonic navigation state. Since the internal air flow cannot be compressed sufficiently and the temperature of the air rises insufficiently, it is likely that the combustion efficiency is lowered and the ignitability of the fuel is adversely affected. Further, in the case where the combustion device 5 has the structure of the example in FIG. 11, in the supersonic navigation state in which the Mach number is large, the amount of fuel supplied from the fuel nozzle 12 increases and It is conceivable that the increase in the amount of air introduced from the air introduction hole 10a cannot be followed, the inside of the main combustor type flame stabilizer 10 becomes in a fuel rich state, and the combustion efficiency decreases.

【0008】本発明は、これらの課題に鑑みてなされた
もので、以下の目的を有するものである。 圧力損失を低いレベルに保持しつつ広い飛行マッハ数
範囲で高い燃焼効率を達成すること。 高マッハ飛行域での低NOx化を図ること。 主燃焼器型保炎器の内部が燃料過濃状態となることを
防止して、燃焼効率の低下を防止すること。
The present invention has been made in view of these problems and has the following objects. To achieve high combustion efficiency in a wide flight Mach number range while keeping pressure loss at a low level. To reduce NOx in the high Mach flight range. Preventing the inside of the main combustor type flame stabilizer from becoming rich in fuel and preventing a decrease in combustion efficiency.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】ラム燃焼装置として、燃
焼器ダクトの内部に配され供給された燃料の燃焼を行な
う主燃焼器型保炎器と、該主燃焼器型保炎器の前端の中
心位置に配され下流に開口を有するとともに第1の燃料
ノズルから燃料が供給される副燃焼室と、該副燃焼室の
上流端部に配され気流の一部を主燃焼器型保炎器の内部
に取り入れる上流開口と、該上流開口の近傍に配され主
燃焼器型保炎器の周壁と副燃焼室の周壁との間に燃料を
供給する第2の燃料ノズルとを具備する構成が採用され
る。上流開口に代えて、副燃焼室と主燃焼器型保炎器の
周壁との間に旋回流を生じさせるスワーラを具備する構
成が採用され、該スワーラの回りに、スワーラの内部に
燃料を供給する第2の燃料ノズルが配される。副燃焼室
の周壁の下流端部には、下流方向に広げた状態のフレア
部または内外流体を半径両方向に導いて混合させるロー
ブミキサが配される。該ローブミキサは、横断面形状が
波形状の周壁を有するとともに、波形の高さが下流に行
くにしたがって半径両方向に漸次増加するものが採用さ
れる。主燃焼器型保炎器の周壁と副燃焼室の周壁との間
には、燃料を空気で希釈混合させるための予混合室が形
成される。第2の燃料ノズルには、燃料を周方向に導く
円環状の燃料ヘッダと、該燃料ヘッダとスワーラとの間
を複数箇所で接続する燃料噴出孔とが配される。該燃料
噴出孔は、スワーラの位置またはスワーラの下流位置に
配される。主燃焼器型保炎器の周壁における下流位置
に、複数のガッタ型保炎器が周方向に間隔を空けて配さ
れるとともに、該ガッタ型保炎器の上流位置に主燃焼器
型保炎器の周壁を貫通した状態の気流導入口が配され
る。
As a ram combustion device, a main combustor type flame stabilizer disposed inside a combustor duct for combusting a supplied fuel and a front end of the main combustor type flame stabilizer are provided. A sub-combustion chamber that is arranged at the central position and has an opening downstream and is supplied with fuel from the first fuel nozzle; and a part of the air flow that is arranged at the upstream end of the sub-combustion chamber And a second fuel nozzle disposed near the upstream opening for supplying fuel between the peripheral wall of the main combustor type flame stabilizer and the peripheral wall of the auxiliary combustion chamber. Adopted. Instead of the upstream opening, a configuration is adopted in which a swirler that generates a swirling flow is generated between the auxiliary combustion chamber and the peripheral wall of the main combustor type flame stabilizer, and fuel is supplied to the inside of the swirler around the swirler. A second fuel nozzle is provided. At the downstream end of the peripheral wall of the sub-combustion chamber, a flare portion that is spread in the downstream direction or a lobe mixer that guides the internal and external fluids in both radial directions and mixes them is arranged. As the lobe mixer, a lobe mixer having a corrugated peripheral wall in cross-sectional shape and having a corrugated height gradually increasing in both radial directions as it goes downstream is adopted. A premix chamber for diluting and mixing the fuel with air is formed between the peripheral wall of the main combustor type flame stabilizer and the peripheral wall of the auxiliary combustion chamber. The second fuel nozzle is provided with an annular fuel header that guides the fuel in the circumferential direction and fuel injection holes that connect the fuel header and the swirler at a plurality of points. The fuel ejection holes are arranged at the swirler position or at the downstream position of the swirler. A plurality of gutta-type flame stabilizers are arranged at a downstream position in the peripheral wall of the main-combustor-type flame stabilizer at intervals in the circumferential direction, and a main-combustor-type flame stabilizer is provided at an upstream position of the gutta-type flame stabilizer. An airflow inlet that penetrates the peripheral wall of the vessel is arranged.

【0010】[0010]

【作用】第1の燃料ノズルから、燃料が副燃焼室に供給
されて点火される。副燃焼室がその周壁によって隔離さ
れることにより、内部の燃料濃度が維持されるとともに
保炎が行なわれる。第2の燃料ノズルから、主燃焼器型
保炎器の周壁と副燃焼室の周壁との間に燃料が供給され
ると、上流開口から取り入れられる気流の一部に燃料が
合流して、燃料と空気との混合が図られ、混合流が主燃
焼器型保炎器の内部に供給され、副燃焼室の火炎により
着火され、燃焼範囲が拡大する。副燃焼室と主燃焼器型
保炎器の周壁との間にスワーラが配されていると、スワ
ーラを挿通する気流に旋回力が付与されて、燃料と気流
との混合流が旋回状態となって主燃焼器型保炎器の内部
に供給され燃焼促進が図られる。副燃焼室にフレア部が
配されていると、副燃焼室の内部の火炎が徐々に主燃焼
器型保炎器の内部に拡大し、副燃焼室の周壁の下流端部
にローブミキサが配されていると、波形の高さが漸次増
加する形状に基づき、副燃焼室の内外流体の混合性が促
進される。主燃焼器型保炎器の周壁と副燃焼室の周壁と
の間は、フレア部の付加もあいまって予混合室を形成
し、燃料及び空気の混合が行なわれる。第2の燃料ノズ
ルにあっては、燃料ヘッダの部分で燃料が周方向に導か
れ、複数箇所の燃料噴出孔からスワーラの内部またはそ
の下流位置に燃料を噴出することによって、旋回を伴う
混合流となり、予混合室に送り出されることによって混
合促進化が図られる。スワーラによって形成した旋回混
合流は、主燃焼器型保炎器の内部に広げられるととも
に、主燃焼器型保炎器の内部の全域で、気流導入口から
取入れられた空気との混合化がなされて燃焼が図られ、
さらに、燃焼器ダクトの内部気流との混合による完全燃
焼状態に導かれる。これらの複合機能による保炎作用
は、副燃焼室の内部、副燃焼室の下流に生じる渦に基づ
く低流速域の部分、主燃焼器型保炎器及びガッタ型保炎
器の形状により生じる渦に基づく低流速域の部分の複数
箇所で行なわれる。
The fuel is supplied from the first fuel nozzle to the auxiliary combustion chamber and ignited. By separating the auxiliary combustion chamber by its peripheral wall, the internal fuel concentration is maintained and flame holding is performed. When the fuel is supplied from the second fuel nozzle between the peripheral wall of the main combustor type flame stabilizer and the peripheral wall of the auxiliary combustion chamber, the fuel merges with a part of the air flow taken from the upstream opening, and And the air are mixed, the mixed flow is supplied to the inside of the main combustor type flame stabilizer, and is ignited by the flame of the auxiliary combustion chamber, so that the combustion range is expanded. If a swirler is arranged between the sub-combustion chamber and the peripheral wall of the main combustor type flame stabilizer, a swirling force is applied to the air flow passing through the swirler, and the mixed flow of fuel and air flow becomes a swirl state. Is supplied to the inside of the main combustor type flame stabilizer to promote combustion. When the flare part is arranged in the auxiliary combustion chamber, the flame inside the auxiliary combustion chamber gradually expands inside the main combustor type flame stabilizer, and the lobe mixer is arranged at the downstream end of the peripheral wall of the auxiliary combustion chamber. In this case, the mixing property of the internal and external fluids in the auxiliary combustion chamber is promoted based on the shape in which the height of the waveform gradually increases. Between the peripheral wall of the main combustor type flame stabilizer and the peripheral wall of the auxiliary combustion chamber, a pre-mixing chamber is formed together with the addition of the flare portion, and fuel and air are mixed. In the second fuel nozzle, the fuel is guided in the circumferential direction at the fuel header portion, and the fuel is ejected from the fuel ejection holes at a plurality of locations to the inside of the swirler or a position downstream thereof, thereby causing a swirling mixed flow. Then, the mixture is promoted by being sent to the premix chamber. The swirling mixed flow formed by the swirler is spread inside the main combustor type flame stabilizer, and is mixed with the air taken in from the airflow inlet in the entire area of the main combustor type flame stabilizer. Burned,
Further, it is led to a complete combustion state by mixing with the internal air flow of the combustor duct. The flame-holding action due to these combined functions is caused by the shapes of the main combustion chamber-type flame stabilizer and the gutta-type flame-maintainer inside the sub-combustion chamber, the part of the low velocity region due to the vortex generated downstream of the sub-combustion chamber. It is carried out at a plurality of places in the low flow velocity region based on.

【0011】[0011]

【実施例】以下、図1ないし図4に基づいて、本発明に
係るラム燃焼装置の第1実施例について説明する。各図
において、符号20はラム燃焼装置、21は第1の燃料
ノズル、22は副燃焼室、23はスワーラ、24は第2
の燃料ノズル、25は予混合室、26は燃料制御手段、
27は燃料制御部、28は点火用燃料供給手段、29は
主燃焼用燃料供給手段である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of a ram combustion device according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In each drawing, reference numeral 20 is a ram combustion device, 21 is a first fuel nozzle, 22 is a secondary combustion chamber, 23 is a swirler, and 24 is a second
Fuel nozzle, 25 is a premixing chamber, 26 is a fuel control means,
Reference numeral 27 is a fuel control unit, 28 is a fuel supply means for ignition, and 29 is a fuel supply means for main combustion.

【0012】前記ラム燃焼装置20にあっては、燃焼器
ダクト2の内壁に支持梁9によって支持された状態に例
えば燃焼器ダクト2の周方向に間隔を空けて複数配され
る主燃焼器型保炎器10と、該主燃焼器型保炎器10の
下流開口部の近傍位置に周方向に間隔を空けて複数配さ
れるガッタ型保炎器11と、主燃焼器型保炎器10の前
端(上流壁)に配され中心位置に燃料を供給する第1の
燃料ノズル21と、主燃焼器型保炎器10の前端の中心
位置に配され下流に開口を有するとともに第1の燃料ノ
ズル21から燃料が供給される副燃焼室22と、該副燃
焼室22と主燃焼器型保炎器10の上流端部近傍の周壁
10bとの間に上下流方向に貫通状態に配され気流Gの
一部を主燃焼器型保炎器10の内部に取り入れ旋回流を
生じさせるスワーラ23と、該スワーラ23の回りに配
されスワーラ23の内部に燃料を供給する第2の燃料ノ
ズル24と、主燃焼器型保炎器10の周壁10bと副燃
焼室22の周壁22aとの間に形成される予混合室25
と、第1の燃料ノズル21及び第2の燃料ノズル24に
接続される燃料制御手段26とを具備している。
In the ram combustion device 20, a plurality of main combustor types are arranged, for example, in a state of being supported by the support beam 9 on the inner wall of the combustor duct 2 and spaced apart in the circumferential direction of the combustor duct 2. A flame stabilizer 10, a plurality of gutter type flame stabilizers 11 arranged circumferentially at a position near the downstream opening of the main combustor type flame stabilizer 10, and a main combustor type flame stabilizer 10 The first fuel nozzle 21 arranged at the front end (upstream wall) of the main fuel and supplying fuel to the central position, and the first fuel nozzle 21 arranged at the central position of the front end of the main combustor type flame stabilizer 10 and having an opening at the downstream side. The auxiliary combustion chamber 22 to which fuel is supplied from the nozzle 21, and the auxiliary combustion chamber 22 and the peripheral wall 10b in the vicinity of the upstream end of the main combustor type flame stabilizer 10 are arranged in a penetrating state in the upstream and downstream directions and the air flow. A swirl for introducing a part of G into the main combustor type flame stabilizer 10 to generate a swirling flow. 23, a second fuel nozzle 24 arranged around the swirler 23 and supplying fuel into the swirler 23, between the peripheral wall 10b of the main combustor type flame stabilizer 10 and the peripheral wall 22a of the auxiliary combustion chamber 22. Premix chamber 25 formed in
And a fuel control means 26 connected to the first fuel nozzle 21 and the second fuel nozzle 24.

【0013】前記主燃焼器型保炎器10には、図1及び
図3に示すように、ガッタ型保炎器11よりも若干上流
にずれた位置に、例えば円環状をなすガイド部10c
が、周壁10bに対して一体に、かつ半径外方向に突出
した状態に配され、該ガイド部10cの内方位置に、周
壁10bを貫通した状態の気流導入口10dが複数配さ
れ、加えて、周壁10bの下流端部に、複数のガッタ型
保炎器11の長手方向に沿って下流方向に行くにしたが
って広げた状態のスカート状壁10fが一体に配され
る。
As shown in FIGS. 1 and 3, the main combustor type flame stabilizer 10 has a guide portion 10c, for example, in an annular shape, at a position slightly upstream from the gutta type flame stabilizer 11.
Are arranged integrally with the peripheral wall 10b and project outward in the radial direction, and a plurality of airflow inlets 10d penetrating the peripheral wall 10b are arranged at the inner position of the guide portion 10c. At the downstream end of the peripheral wall 10b, a skirt-shaped wall 10f that is widened in the downstream direction along the longitudinal direction of the plurality of gutta-type flame stabilizers 11 is integrally arranged.

【0014】前記副燃焼室22にあっては、円筒状に形
成されるとともに、主燃焼器型保炎器10の前端に、上
流が閉塞された状態でかつ下流が開口された状態に取り
付けられ、内部に第1の燃料ノズル21の先端が挿入状
態に配される。また、副燃焼室22の内部には、図1に
示すように点火栓8が配され、副燃焼室22の周壁22
aは、スワーラ23よりも下流まで突出した状態に延長
されるとともに、該周壁22aの下流端部に、下流方向
に広げた状態のフレア部22bが一体に接続される。
The auxiliary combustion chamber 22 is formed in a cylindrical shape, and is attached to the front end of the main combustor type flame stabilizer 10 in a state where the upstream side is closed and the downstream side is opened. , The tip of the first fuel nozzle 21 is placed inside. Inside the auxiliary combustion chamber 22, an ignition plug 8 is arranged as shown in FIG. 1, and the peripheral wall 22 of the auxiliary combustion chamber 22 is disposed.
The a is extended to a state in which it projects further downstream than the swirler 23, and the flare portion 22b, which is widened in the downstream direction, is integrally connected to the downstream end of the peripheral wall 22a.

【0015】前記第2の燃料ノズル24は、主燃焼用燃
料供給手段29からの燃料を主燃焼器型保炎器10に供
給するための燃料供給管24aと、該燃料供給管24a
に接続されかつスワーラ23の回りの周壁10bに配さ
れて燃料を周方向に導く円環状の燃料ヘッダ24bと、
図1及び図2に示すように該燃料ヘッダ24bとスワー
ラ23の各ひねり羽根23aの間とを複数箇所で接続し
燃料を並列的に吹き込むための燃料噴出孔24cとを有
している。
The second fuel nozzle 24 has a fuel supply pipe 24a for supplying the fuel from the main combustion fuel supply means 29 to the main combustor type flame stabilizer 10, and the fuel supply pipe 24a.
An annular fuel header 24b that is connected to and is disposed on the peripheral wall 10b around the swirler 23 to guide the fuel in the circumferential direction,
As shown in FIGS. 1 and 2, the fuel header 24b and the twist blades 23a of the swirler 23 are connected to each other at a plurality of points, and a fuel injection hole 24c for blowing the fuel in parallel is provided.

【0016】前記予混合室25は、スワーラ23の下流
に位置した状態に、かつ主燃焼器型保炎器10の周壁1
0bと副燃焼室22の周壁22a及びフレア部22bと
で囲まれた状態に配される。
The premixing chamber 25 is located downstream of the swirler 23, and the peripheral wall 1 of the main combustor type flame stabilizer 10 is located in the premixing chamber 25.
0b, the peripheral wall 22a of the auxiliary combustion chamber 22, and the flare portion 22b.

【0017】前記燃料制御手段26にあっては、点火時
または飛行マッハ数の維持に必要とする燃料供給量を算
出するとともに、第1の燃料ノズル21及び第2の燃料
ノズル24への燃料配分比を点火モード及び飛行モード
のマッハ数に応じて設定するための燃料制御部27と、
第1の燃料ノズル21及び第2の燃料ノズル24との間
に介在状態に配され燃料制御部27の指令により燃料配
分比に応じた燃料供給を行なう点火用燃料供給手段28
及び主燃焼用燃料供給手段29とを有している。
In the fuel control means 26, the fuel supply amount required for ignition or maintaining the flight Mach number is calculated, and the fuel is distributed to the first fuel nozzle 21 and the second fuel nozzle 24. A fuel control unit 27 for setting the ratio according to the Mach number in the ignition mode and the flight mode,
Ignition fuel supply means 28 arranged in an intervening state between the first fuel nozzle 21 and the second fuel nozzle 24 and supplying fuel according to a fuel distribution ratio in accordance with a command from the fuel control unit 27.
And a main combustion fuel supply means 29.

【0018】このように構成されているラム燃焼装置2
0において、点火モードの選択がなされている場合に
は、第1の燃料ノズル21のみに燃料を供給して燃焼さ
せることが行なわれる。つまり、燃料制御部27が、点
火に必要な燃料供給量を算出し、点火用燃料供給手段2
8の作動により第1の燃料ノズル21から燃料を噴射
し、主燃焼器型保炎器10の内部において、特に副燃焼
室22の内部雰囲気の燃料濃度を最適化した状態とし、
点火栓8を作動させることにより、副燃焼室22の内部
に供給した燃料に点火し、以下燃焼状態の継続を行な
う。この際に、フレア部22bが配されていると、副燃
焼室22の内部の火炎が下流に行くにしたがって、主燃
焼器型保炎器10の内部に徐々に広げられる。
The ram combustion device 2 configured as described above
At 0, when the ignition mode is selected, the fuel is supplied only to the first fuel nozzle 21 and burned. That is, the fuel control unit 27 calculates the fuel supply amount necessary for ignition, and the ignition fuel supply unit 2
By injecting fuel from the first fuel nozzle 21 by the operation of 8, the fuel concentration in the main combustor flame stabilizer 10, particularly in the internal atmosphere of the auxiliary combustion chamber 22, is optimized.
By operating the spark plug 8, the fuel supplied into the auxiliary combustion chamber 22 is ignited, and the combustion state is continued. At this time, if the flare portion 22b is arranged, the flame inside the auxiliary combustion chamber 22 gradually spreads inside the main combustor type flame stabilizer 10 as it goes downstream.

【0019】飛行モードの選択がなされると、第1の燃
料ノズル21への燃料供給に、第2の燃料ノズル24へ
の燃料供給を付加した状態で、燃焼させることが行なわ
れる。第2の燃料ノズル24から、スワーラ23の内部
に複数箇所に分割して並列的に燃料を供給すると、主燃
焼器型保炎器10の内部中心近傍位置に形成されている
副燃焼室22の周壁22aの下流の火炎により着火がな
され、火炎がフレア部22bで導かれることにより燃焼
範囲が拡大し、さらに、主燃焼器型保炎器10の周壁1
0bからスカート状壁10fを経由することによって、
燃焼炎Fが燃焼室3の全域に広がる。
When the flight mode is selected, combustion is performed with the fuel supply to the first fuel nozzle 21 and the fuel supply to the second fuel nozzle 24 added. When the fuel is supplied from the second fuel nozzle 24 to the inside of the swirler 23 at a plurality of locations in parallel, the fuel is supplied in parallel to the auxiliary combustion chamber 22 formed near the inner center of the main combustor flame stabilizer 10. Ignition is performed by the flame downstream of the peripheral wall 22a, and the flame is guided by the flare portion 22b to expand the combustion range. Further, the peripheral wall 1 of the main combustor type flame stabilizer 10 is further expanded.
By passing from 0b through the skirt-shaped wall 10f,
The combustion flame F spreads throughout the combustion chamber 3.

【0020】この際に、燃料制御部27により、飛行マ
ッハ数に対応する燃焼器ダクト2の空気挿通量、スワー
ラ23による主燃焼器型保炎器10の内部への空気取り
入れ量、気流導入口10dからの空気取り入れ量等の条
件を加味した第1の燃料ノズル21及び第2の燃料ノズ
ル24への燃料供給量を算出し、燃焼炎Fを完全燃焼状
態に導くように誘導する。
At this time, the fuel control unit 27 causes the air insertion amount of the combustor duct 2 corresponding to the flight Mach number, the air intake amount into the main combustor type flame stabilizer 10 by the swirler 23, and the air flow introduction port. The amount of fuel supplied to the first fuel nozzle 21 and the second fuel nozzle 24, which takes into consideration conditions such as the amount of air taken in from 10d, is calculated, and the combustion flame F is guided so as to lead to a complete combustion state.

【0021】飛行マッハ数の上昇とともに燃焼器ダクト
2の内部の気流速度が変化するため、スワーラ23を経
由して主燃焼器型保炎器10の内部に取り入れられる空
気量と気流導入口10dを経由して主燃焼器型保炎器1
0の内部に取り入れられる空気量とが、燃焼器ダクト2
の気流Gの挿通量にほぼ比例した状態で変化する。この
ため、主燃焼器型保炎器10の内部における燃料供給量
と空気供給量との関係、空燃比を最適状態に調整するこ
とが可能になり、主燃焼器型保炎器10の内部の燃料過
濃状態の発生を抑制する。
Since the airflow velocity inside the combustor duct 2 changes as the flight Mach number increases, the amount of air taken into the inside of the main combustor type flame stabilizer 10 via the swirler 23 and the airflow inlet 10d are changed. Via main combustor type flame stabilizer 1
The amount of air taken into the inside of 0 is the combustor duct 2
Changes in a state almost proportional to the insertion amount of the air flow G. Therefore, it becomes possible to adjust the relationship between the fuel supply amount and the air supply amount inside the main combustor type flame stabilizer 10 and the air-fuel ratio to the optimum state, and the inside of the main combustor type flame stabilizer 10 can be adjusted. Suppress the occurrence of fuel rich condition.

【0022】スワーラ23を経由して主燃焼器型保炎器
10の内部に取り入れられる空気は、図1に示すよう
に、気流Gの一部を取り込むことになるため、スワーラ
23の下流には、鎖線の矢印で示すように旋回渦Aが生
じ、第1の燃料ノズル21及び第2の燃料ノズル24か
らの燃料を巻き込んだ状態として、燃料と空気との混合
を促進させる。
The air taken into the main combustor type flame stabilizer 10 via the swirler 23 takes in a part of the air flow G as shown in FIG. , A swirling vortex A is generated as indicated by a chain line arrow, and the fuel from the first fuel nozzle 21 and the second fuel nozzle 24 is entrained to promote the mixing of the fuel and the air.

【0023】また、主燃焼器型保炎器10に供給される
燃料は、第1の燃料ノズル21及び第2の燃料ノズル2
4を経由して行なわれるから、第1の燃料ノズル21に
よる主燃焼器型保炎器10の中心部への燃料供給に、ス
ワーラ23を経由した旋回流状態の燃料供給が付加され
る。したがって、スワーラ23を経由した燃料は、旋回
渦Aの中心に生じる破線で示す渦Bにより、主燃焼器型
保炎器10の中心部に送り込まれて混合促進が図られ
る。このように、主燃焼器型保炎器10の内部において
は、旋回渦Aに燃料を直接合流させて予混合状態とし、
次いで、旋回渦Aを渦Bで攪拌することによる混合促進
が図られ、さらに、気流導入口10dから空気を合流さ
せて混合性を高めることが行なわれる。
The fuel supplied to the main combustor type flame stabilizer 10 is the first fuel nozzle 21 and the second fuel nozzle 2.
4, the fuel is supplied to the central portion of the main combustor type flame stabilizer 10 by the first fuel nozzle 21, and the fuel is supplied in a swirling flow state via the swirler 23. Therefore, the fuel that has passed through the swirler 23 is sent to the central portion of the main combustor type flame stabilizer 10 by the vortex B shown by the broken line generated in the center of the swirling vortex A, and mixing is promoted. As described above, in the main combustor type flame stabilizer 10, the fuel is directly merged with the swirling vortex A to be in a premixed state,
Next, mixing is promoted by stirring the swirling vortex A with the vortex B, and further air is merged from the airflow inlet 10d to improve the mixing property.

【0024】一方、副燃焼室22と予混合室25との間
は、周壁22aで隔離されるため、第1の燃料ノズル2
1から噴射された燃料の燃焼炎は、少なくとも予混合室
25の内部の範囲では旋回渦Aの影響を受けず、飛行マ
ッハ数の変化により空気量が変化した場合も、安定して
燃焼が行なわれる。
On the other hand, since the peripheral wall 22a separates the sub-combustion chamber 22 and the premixing chamber 25, the first fuel nozzle 2
The combustion flame of the fuel injected from No. 1 is not affected by the swirling vortex A at least in the area inside the premixing chamber 25, and the combustion is stably performed even when the air amount changes due to the change in the flight Mach number. Be done.

【0025】各部分の保炎について説明すると、副燃焼
室22の内部が周囲から隔離されていることによる保炎
作用、副燃焼室22の下流に生じる渦Bに基づく低流速
域による保炎作用、主燃焼器型保炎器10及びガッタ型
保炎器11の下流縁部の形状により生じる渦に基づく低
流速域による保炎作用がそれぞれ行なわれる。そして、
前述の燃料と空気との混合化が図られることにより、完
全燃焼状態の燃焼炎Fとなる。
The flame holding of each part will be described. The flame holding action due to the inside of the auxiliary combustion chamber 22 being isolated from the surroundings, and the flame holding action due to the low flow velocity region based on the vortex B generated downstream of the auxiliary combustion chamber 22. The flame holding action by the low flow velocity region based on the vortex generated by the shapes of the downstream edge portions of the main combustor type flame stabilizer 10 and the gutta type flame stabilizer 11 is performed. And
Combustion flame F in a completely combusted state is obtained by mixing the above-mentioned fuel and air.

【0026】〔燃焼試験例〕図5は、図1から図4に示
した改良モデル(ラム燃焼装置の第1実施例)と、図1
1例の比較モデルとについて燃焼試験を実施した結果を
示すものである。ただし、燃焼効率は排ガスサンプリン
グにより計測し、排ガスサンプリングは、ラム燃焼器の
7D下流で行なった。(D=燃焼器ダクト直径) 試験結果、改良モデル(図1から図4例のもの)では、
目標当量比である当量比0.3(飛行マッハ数3相当の
当量比)において、比較モデル(図11例のもの)より
も燃焼効率が5%上昇した。また、当量比0.2から
0.3において平坦な特性を得た。比較モデルは、燃焼
効率が当量比0.2付近において最大値を示し、その後
当量比増加とともに減少するが、改良モデルは、主燃焼
器型保炎器内の空気量を増加させることにより燃焼効率
の低下を防止でき、かつ、スワーラによる旋回流と第2
の燃料ノズル(メインノズル)の燃料噴射孔の複数化
(マルチプル化)により、燃料と空気との混合が促進さ
れ、比較モデルと比較して良好な燃焼が行なわれている
ことを示していると考えられる。なお、今後、第2の燃
料ノズルへの燃料配分の最適化及び空気流量配分の最適
化により、燃焼効率の一層の向上が期待できる。
[Combustion Test Example] FIG. 5 shows the improved model (first embodiment of the ram combustion apparatus) shown in FIGS. 1 to 4 and FIG.
It shows the results of carrying out a combustion test on one comparative model. However, the combustion efficiency was measured by exhaust gas sampling, and exhaust gas sampling was performed 7D downstream of the ram combustor. (D = combustor duct diameter) The test results show that in the improved model (examples of FIGS. 1 to 4),
At an equivalence ratio of 0.3, which is a target equivalence ratio (equivalence ratio corresponding to a flight Mach number of 3), the combustion efficiency was increased by 5% as compared with the comparative model (of the example of FIG. 11). Further, flat characteristics were obtained at an equivalence ratio of 0.2 to 0.3. The combustion efficiency of the comparative model shows the maximum value near the equivalence ratio of 0.2, and then decreases as the equivalence ratio increases. The improved model increases the combustion efficiency by increasing the amount of air in the main combustor type flame stabilizer. Can be prevented and the swirling flow due to the swirler and the second
It is shown that the mixing of fuel and air is promoted by the multiple fuel injection holes (multiple nozzles) of the fuel nozzle (main nozzle), and good combustion is performed as compared with the comparative model. Conceivable. In the future, further improvement of combustion efficiency can be expected by optimizing the fuel distribution to the second fuel nozzle and the air flow distribution.

【0027】次いで、図6に基づいて、本発明に係るラ
ム燃焼装置の第2実施例について説明する。該第2実施
例にあっては、第2の燃料ノズル24の燃料ヘッダ24
b及び燃料噴出孔24cが、スワーラ23の下流位置に
配される。この例にあっては、燃料が燃料噴出孔24c
から予混合室25に送り込まれて、スワーラ23送り出
される空気の旋回流により混合が行なわれる。その他の
部分にあっては、第1実施例に準じるので説明を省略す
る。
Next, a second embodiment of the ram combustion device according to the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the fuel header 24 of the second fuel nozzle 24
b and the fuel ejection hole 24c are arranged at the downstream position of the swirler 23. In this example, the fuel is the fuel injection hole 24c.
Is mixed into the premixing chamber 25 by the swirling flow of the air sent out from the swirler 23. Since the other parts are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

【0028】図7及び図8は、本発明に係るラム燃焼装
置の副燃焼室22の他の実施例を示すものであり、副燃
焼室22の下流端部に、フレア部22bに代えて、内外
流体を半径両方向に導いて混合させるローブミキサ30
が配されるものである。該ローブミキサ30は、周方向
に連続する波形の周壁を有するとともに、図8に示すよ
うに、下流に行くにしたがって波形の高さが半径両方向
に漸次増加するように設定される。このようなローブミ
キサ30が配されていると、図7に示すように、副燃焼
室22の周壁22aの外側を流れる流体が、図7の破線
の矢印で示すように半径内方向に誘導され、一方、副燃
焼室22の内部に噴射された燃料が、半径外方向に誘導
されることに加えて、渦Bが生じることによって、副燃
焼室22の下流端部近傍での燃料の混合及び希釈が促進
される。
FIGS. 7 and 8 show another embodiment of the auxiliary combustion chamber 22 of the ram combustion device according to the present invention, in which the flare portion 22b is provided at the downstream end of the auxiliary combustion chamber 22. Lobe mixer 30 for guiding internal and external fluids in both radial directions for mixing
Are to be arranged. The lobe mixer 30 has a corrugated peripheral wall that is continuous in the circumferential direction, and as shown in FIG. 8, the height of the corrugation is set to gradually increase in both radial directions as it goes downstream. When such a lobe mixer 30 is arranged, as shown in FIG. 7, the fluid flowing outside the peripheral wall 22a of the auxiliary combustion chamber 22 is guided in the radial inward direction as shown by the dashed arrow in FIG. On the other hand, the fuel injected into the sub-combustion chamber 22 is guided radially outward, and the vortex B is generated, so that the fuel is mixed and diluted near the downstream end of the sub-combustion chamber 22. Is promoted.

【0029】〔他の実施態様〕本発明に係るラム燃焼装
置にあっては、各実施例に加えて以下の技術が採用され
る。 a)スワーラ23の上流開口10eの開口量を開口面積
によって調整すること。 b)副燃焼室22のフレア部22bの一部に、スリッ
ト,穴等の内外流挿通手段を付加して、混合性を向上さ
せること。 c)主燃焼器型保炎器10におけるスカート状壁10f
の形状変更を行なうこと。
[Other Embodiments] In the ram combustion device according to the present invention, the following technique is adopted in addition to each embodiment. a) Adjusting the opening amount of the upstream opening 10e of the swirler 23 according to the opening area. b) Improving the mixing property by adding an inner / outer flow insertion means such as a slit or a hole to a part of the flare portion 22b of the auxiliary combustion chamber 22. c) Skirt-shaped wall 10f in the main combustor type flame stabilizer 10
Change the shape of.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明に係るラム燃焼装置によれば、以
下のような優れた効果を奏する。 (1) 主燃焼器型保炎器と、主燃焼器型保炎器の中心
位置に配される副燃焼室と、副燃焼室に配され気流の一
部を内部に取り入れる上流開口と、主燃焼器型保炎器の
周壁と副燃焼室の周壁との間に燃料を供給する第2の燃
料ノズルとを具備する構成の採用により、主燃焼器型保
炎器の内部に飛行マッハ数に応じて燃焼を生じさせ、広
い飛行マッハ数範囲で高い燃焼効率を達成することがで
きる。 (2) 副燃焼室と主燃焼器型保炎器の周壁との間にス
ワーラを配することにより、取り入れた空気及び燃料の
混合流体を旋回流として主燃焼器型保炎器の内部に導い
て、燃料の混合性を向上させることができる。 (3) 主燃焼器型保炎器の中心位置に配される副燃焼
室と、副燃焼室と主燃焼器型保炎器の周壁との間に配さ
れるスワーラとを具備し、スワーラを経由した気流を主
燃焼器型保炎器の内部に導くことをしても、圧力損失を
低いレベルに保持することができる。 (4) 副燃焼室の下流に、下流方向に広げた状態のフ
レア部を配することにより、副燃焼室の内部の火炎を外
側に導いて主燃焼器型保炎器の内部全域に広げ、副燃焼
室の内外流体の混合性を高めることができる。 (5) 副燃焼室の周壁の下流端部にローブミキサを配
することにより、副燃焼室の内外流体を周壁の下流端部
近傍で速やかに混合して、燃焼効率を向上させることが
できる。 (6) 主燃焼器型保炎器の周壁と副燃焼室の周壁との
間に予混合室を配することにより、空気と燃料との混合
を促進することができる。 (7) 円環状の燃料ヘッダにより燃料を周方向に導い
て、複数箇所の燃料噴出孔からスワーラに供給すること
により、旋回流の各所に燃料を並列的に送り込んで、旋
回流により混合促進を図り、燃焼効率を実現することが
できる。 (8) 副燃焼室の内部、その下流に生じる渦に基づく
低流速域部分、主燃焼器型保炎器及びガッタ型保炎器の
形状により生じる渦に基づく低流速域部分の複数箇所で
保炎を行なうことにより、高い保炎性を得て、火炎の吹
き消え現象の発生を防止することができる。 (9) 主燃焼器型保炎器の下流位置に、複数のガッタ
型保炎器が配されるとともに、主燃焼器型保炎器の周壁
を貫通した状態の気流導入口が配されることにより、燃
焼効率の向上を達成することができる。
The ram combustion apparatus according to the present invention has the following excellent effects. (1) A main combustor type flame stabilizer, a sub-combustion chamber arranged at a central position of the main combustor type flame stabilizer, an upstream opening arranged in the sub-combustion chamber for taking in a part of the airflow therein, By adopting the configuration including the second fuel nozzle for supplying fuel between the peripheral wall of the combustor type flame stabilizer and the peripheral wall of the auxiliary combustion chamber, the flight Mach number is increased inside the main combustor type flame stabilizer. Accordingly, combustion can be generated, and high combustion efficiency can be achieved in a wide flight Mach number range. (2) By placing a swirler between the sub-combustion chamber and the peripheral wall of the main combustor type flame stabilizer, the mixed fluid of air and fuel introduced is introduced into the main combustor type flame stabilizer as a swirling flow. As a result, the mixing property of the fuel can be improved. (3) A sub-combustion chamber arranged at the central position of the main combustor type flame stabilizer and a swirler arranged between the sub-combustion chamber and the peripheral wall of the main combustor type flame stabilizer are provided. The pressure loss can be maintained at a low level even if the air flow therethrough is introduced into the main combustor type flame stabilizer. (4) By arranging the flare portion that is expanded downstream in the downstream side of the sub-combustion chamber, the flame inside the sub-combustion chamber is guided to the outside and spread throughout the main combustor flame stabilizer. The mixability of the internal and external fluids in the auxiliary combustion chamber can be enhanced. (5) By disposing the lobe mixer at the downstream end portion of the peripheral wall of the auxiliary combustion chamber, the internal and external fluids of the auxiliary combustion chamber can be rapidly mixed near the downstream end portion of the peripheral wall, and combustion efficiency can be improved. (6) By arranging the premixing chamber between the peripheral wall of the main combustor type flame stabilizer and the peripheral wall of the auxiliary combustion chamber, mixing of air and fuel can be promoted. (7) By guiding the fuel in the circumferential direction by the annular fuel header and supplying it to the swirler from the fuel injection holes at a plurality of locations, the fuel is sent in parallel to each location of the swirl flow, and the swirl flow promotes mixing promotion. The combustion efficiency can be realized. (8) Inside the sub-combustion chamber, the low flow velocity region part due to the vortex generated downstream thereof, and the low flow velocity region part due to the vortex generated by the shapes of the main combustor type flame holder and the gutta type flame stabilizer By performing the flame, it is possible to obtain a high flame holding property and prevent the occurrence of the flame blowout phenomenon. (9) A plurality of gutta-type flame stabilizers should be arranged downstream of the main-combustor-type flame stabilizer, and an airflow inlet that penetrates the peripheral wall of the main-combustor-type flame stabilizer should be arranged. As a result, improvement in combustion efficiency can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るラム燃焼装置の第1実施例を示す
ブロック図を併記した正断面図である。
FIG. 1 is a front sectional view including a block diagram showing a first embodiment of a ram combustion device according to the present invention.

【図2】図1におけるスワーラ近傍の横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view near the swirler in FIG.

【図3】図1における気流導入口近傍の横断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view of the vicinity of the airflow introducing port in FIG.

【図4】図1におけるガッタ型保炎器近傍の右側面図で
ある。
FIG. 4 is a right side view of the vicinity of the gutta-type flame stabilizer in FIG.

【図5】改良モデル比較モデルとについて燃焼試験を実
施した結果を示す当量比と燃焼効率との関係曲線図であ
る。
FIG. 5 is a relationship curve diagram between an equivalence ratio and combustion efficiency, which shows the results of a combustion test performed on the improved model comparison model.

【図6】本発明に係るラム燃焼装置の第2実施例を示す
正断面図である。
FIG. 6 is a front sectional view showing a second embodiment of the ram combustion device according to the present invention.

【図7】本発明に係るラム燃焼装置の副燃焼室の他の実
施例を示す正断面図である。
FIG. 7 is a front sectional view showing another embodiment of the auxiliary combustion chamber of the ram combustion device according to the present invention.

【図8】本発明に係るラム燃焼装置の副燃焼室の他の実
施例を示すローブミキサ部分の斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view of a lobe mixer portion showing another embodiment of the auxiliary combustion chamber of the ram combustion device according to the present invention.

【図9】ラムジェットエンジンの概略構造を示す正断面
図である。
FIG. 9 is a front sectional view showing a schematic structure of a ramjet engine.

【図10】ラム燃焼装置の従来構造例を示す正断面図で
ある。
FIG. 10 is a front cross-sectional view showing a conventional structure example of a ram combustion device.

【図11】ラム燃焼装置の他の従来構造例を示す正断面
図である。
FIG. 11 is a front sectional view showing another example of the conventional structure of the ram combustion device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 燃焼器ダクト 3 燃焼室 8 点火栓 9 支持梁 10 主燃焼器型保炎器 10a 空気導入孔 10b 周壁 10c ガイド部 10d 気流導入口 10e 上流開口 10f スカート状壁 11 ガッタ型保炎器 20 ラム燃焼装置 21 第1の燃料ノズル 22 副燃焼室 22a 周壁 22b フレア部 23 スワーラ 23a ひねり羽根 24 第2の燃料ノズル 24b 燃料ヘッダ 24c 燃料噴出孔 25 予混合室 26 燃料制御手段 27 燃料制御部 28 点火用燃料供給手段 29 主燃焼用燃料供給手段 30 ローブミキサ G 気流 A 旋回渦 B 渦 F 燃焼炎 2 Combustor duct 3 Combustion chamber 8 Spark plug 9 Support beam 10 Main combustor type flame stabilizer 10a Air introduction hole 10b Peripheral wall 10c Guide part 10d Air flow introduction port 10e Upstream opening 10f Skirt wall 11 Gutta flame stabilizer 20 Ram burn Device 21 First fuel nozzle 22 Secondary combustion chamber 22a Circumferential wall 22b Flare portion 23 Swirler 23a Twist blade 24 Second fuel nozzle 24b Fuel header 24c Fuel injection hole 25 Premixing chamber 26 Fuel control means 27 Fuel control portion 28 Ignition fuel Supply means 29 Fuel supply means for main combustion 30 Lobe mixer G Airflow A Swirling vortex B Vortex F Combustion flame

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ラムジェットエンジンの燃焼器ダクトの
内部に搭載されるラム燃焼装置であって、燃焼器ダクト
(2)の内部に配され供給された燃料の燃焼を行なう主
燃焼器型保炎器(10)と、該主燃焼器型保炎器の前端
の中心位置に配され下流に開口を有するとともに第1の
燃料ノズル(21)から燃料が供給される副燃焼室(2
2)と、該副燃焼室の上流端部に配され気流の一部を主
燃焼器型保炎器の内部に取り入れる上流開口(10e)
と、該上流開口の近傍に配され主燃焼器型保炎器の周壁
と副燃焼室の周壁(22a)との間に燃料を供給する第
2の燃料ノズル(24)とを具備することを特徴とする
ラム燃焼装置。
1. A ram combustion device mounted inside a combustor duct of a ramjet engine, wherein the main combustor type flame holding is arranged inside the combustor duct (2) and burns the supplied fuel. (10) and a sub-combustion chamber (2) which is arranged at the central position of the front end of the main combustor type flame stabilizer and has an opening downstream and is supplied with fuel from a first fuel nozzle (21).
2) and an upstream opening (10e) arranged at the upstream end of the auxiliary combustion chamber to take in a part of the air flow into the main combustor type flame stabilizer.
And a second fuel nozzle (24) arranged near the upstream opening and supplying fuel between the peripheral wall of the main combustor type flame stabilizer and the peripheral wall (22a) of the auxiliary combustion chamber. A characteristic ram combustion device.
【請求項2】 ラムジェットエンジンの燃焼器ダクトの
内部に搭載されるラム燃焼装置であって、燃焼器ダクト
(2)の内部に配され供給された燃料の燃焼を行なう主
燃焼器型保炎器(10)と、該主燃焼器型保炎器の前端
の中心位置に配され下流に開口を有するとともに第1の
燃料ノズル(21)から燃料が供給される副燃焼室(2
2)と、該副燃焼室と主燃焼器型保炎器の周壁(10
b)との間に旋回流を生じさせるスワーラ(23)と、
該スワーラの回りに配されスワーラの内部に燃料を供給
する第2の燃料ノズル(24)とを具備することを特徴
とするラム燃焼装置。
2. A ram combustion device mounted inside a combustor duct of a ramjet engine, wherein the main combustor type flame holding is arranged inside the combustor duct (2) and burns the supplied fuel. (10) and a sub-combustion chamber (2) which is arranged at the central position of the front end of the main combustor type flame stabilizer and has an opening downstream and is supplied with fuel from a first fuel nozzle (21).
2) and the peripheral wall (10) of the auxiliary combustion chamber and the main combustor type flame stabilizer.
a swirler (23) that creates a swirling flow with b),
A ram combustion device comprising a second fuel nozzle (24) disposed around the swirler and supplying fuel to the inside of the swirler.
【請求項3】 副燃焼室(22)の周壁(22a)の下
流端部に、下流方向に広げた状態のフレア部(22b)
が配されることを特徴とする請求項1または2記載のラ
ム燃焼装置。
3. A flare portion (22b) spread in the downstream direction at the downstream end of the peripheral wall (22a) of the auxiliary combustion chamber (22).
The ram combustion device according to claim 1 or 2, characterized in that:
【請求項4】 副燃焼室(22)の周壁(22a)の下
流端部に、その内外流体を半径両方向に導いて混合させ
るローブミキサ(30)が配されることを特徴とする請
求項1または2記載のラム燃焼装置。
4. A lobe mixer (30) arranged at the downstream end of the peripheral wall (22a) of the auxiliary combustion chamber (22) for guiding the internal and external fluids in both radial directions for mixing. The ram combustion device according to 2.
【請求項5】 主燃焼器型保炎器(10)の周壁(10
b)と副燃焼室(22)の周壁(22a)との間に予混
合室(25)が形成されることを特徴とする請求項1、
2、3または4記載のラム燃焼装置。
5. A peripheral wall (10) of a main combustor type flame stabilizer (10).
A premixing chamber (25) is formed between b) and the peripheral wall (22a) of the auxiliary combustion chamber (22).
The ram combustion device according to 2, 3, or 4.
【請求項6】 第2の燃料ノズル(24)に、燃料を周
方向に導く円環状の燃料ヘッダ(24b)と、該燃料ヘ
ッダと主燃焼器型保炎器(10)の周壁(10b)の内
部との間を複数箇所で接続する燃料噴出孔(24c)と
が配されることを特徴とする請求項1、2、3、4また
は5記載のラム燃焼装置。
6. An annular fuel header (24b) for guiding fuel to the second fuel nozzle (24) in the circumferential direction, and a peripheral wall (10b) of the fuel header and the main combustor type flame stabilizer (10). The ram combustion device according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, further comprising: a fuel ejection hole (24c) that connects the interior of the fuel cell at a plurality of points.
【請求項7】 燃料噴出孔(24c)が、スワーラ(2
3)の位置に配されることを特徴とする請求項2、3、
4、5または6記載のラム燃焼装置。
7. The fuel injection hole (24c) has a swirler (2).
3. It is arranged at the position of 3), 2.
The ram combustion device according to 4, 5, or 6.
【請求項8】 燃料噴出孔(24c)が、スワーラ(2
3)の下流位置に配されることを特徴とする請求項2、
3、4、5または6記載のラム燃焼装置。
8. The fuel injection hole (24c) has a swirler (2).
3. It is arranged at the downstream position of 3),
The ram combustion device according to 3, 4, 5 or 6.
【請求項9】 主燃焼器型保炎器(10)の周壁(10
b)における下流位置に、複数のガッタ型保炎器(1
1)が周方向に間隔を空けて配されるとともに、該ガッ
タ型保炎器の上流位置に主燃焼器型保炎器の周壁を貫通
した状態の気流導入口(10d)が配されることを特徴
とする請求項1、2、3、4、5、6、7または8記載
のラム燃焼装置。
9. A peripheral wall (10) of a main combustor type flame stabilizer (10).
At the downstream position in b), a plurality of gutter-type flame stabilizers (1
1) are arranged at intervals in the circumferential direction, and an air flow inlet (10d) is arranged at a position upstream of the gutta type flame stabilizer through the peripheral wall of the main combustor type flame stabilizer. The ram combustion device according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8.
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