JPS61243220A - ガスタ−ビン燃焼器等のライナ−冷却構造 - Google Patents
ガスタ−ビン燃焼器等のライナ−冷却構造Info
- Publication number
- JPS61243220A JPS61243220A JP60082999A JP8299985A JPS61243220A JP S61243220 A JPS61243220 A JP S61243220A JP 60082999 A JP60082999 A JP 60082999A JP 8299985 A JP8299985 A JP 8299985A JP S61243220 A JPS61243220 A JP S61243220A
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- JP
- Japan
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- liner
- cooling
- wall
- liner wall
- convection
- Prior art date
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-
- 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
- F23R3/06—Arrangement of apertures along the flame tube
- F23R3/08—Arrangement of apertures along the flame tube between annular flame tube sections, e.g. flame tubes with telescopic sections
-
- 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
- F23R3/005—Combined with pressure or heat exchangers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T50/00—Aeronautics or air transport
- Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (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】
［産業上の利用分野］
本発明は、ライナー壁の冷却を効率良く行い得るように
したガスタービン燃焼器等のライナー冷却構造に関する
ものである。
したガスタービン燃焼器等のライナー冷却構造に関する
ものである。
［従来の技術］
例えば、従来のガスタービン燃焼器のライナー冷却構造
は第６図〜第９図に示されている。
は第６図〜第９図に示されている。
第６図はフィルム冷却法であって、図中ａは燃焼器ケー
シング、ｂは燃焼器ケーシングａ内に配設されたライナ
ー壁、Ｃはライナー壁すに設けたライナー空気孔、ｄは
燃焼ガスであり、ライナー壁すは輻射伝熱ｅ及び対流伝
熱ｆによって加熱される。一方、圧縮機出口より供給さ
れた冷却空気ｇによりライナー壁すには冷い空気の膜（
フィルム）が生成され、該空気の膜によりライナー壁す
の過熱防止が図られている。
シング、ｂは燃焼器ケーシングａ内に配設されたライナ
ー壁、Ｃはライナー壁すに設けたライナー空気孔、ｄは
燃焼ガスであり、ライナー壁すは輻射伝熱ｅ及び対流伝
熱ｆによって加熱される。一方、圧縮機出口より供給さ
れた冷却空気ｇによりライナー壁すには冷い空気の膜（
フィルム）が生成され、該空気の膜によりライナー壁す
の過熱防止が図られている。
第７図はインピンジ＋フィルム冷却法であって冷却空気
ｇによる対流によって積極的にライナー壁すの冷却が因
られている。
ｇによる対流によって積極的にライナー壁すの冷却が因
られている。
第８図及び第９図は対流＋フィルム冷却法であって第７
図のものと同様冷却空気９による対流によって積極的に
ライナー壁すの冷却が図られている。
図のものと同様冷却空気９による対流によって積極的に
ライナー壁すの冷却が図られている。
［発明が解決しようとする問題点］
しかしながら上述の第６図の冷却法では、冷却効率が低
いうえ冷却空気ｇの乱れや燃焼ガスｄ側の乱れにより冷
却フィルムが壊され易く、均一な冷却を行いにくいとい
う問題があり、第７図や第８図及び第９図の冷却法では
冷却効率が悪いという問題があった。
いうえ冷却空気ｇの乱れや燃焼ガスｄ側の乱れにより冷
却フィルムが壊され易く、均一な冷却を行いにくいとい
う問題があり、第７図や第８図及び第９図の冷却法では
冷却効率が悪いという問題があった。
本発明は従来手段が有する前述の実情に鑑み、ガスター
ビン燃焼器やジェットエンジンアフタバーナのライナー
壁の冷却を効率良く行うようにすることを目的としてな
したものである。
ビン燃焼器やジェットエンジンアフタバーナのライナー
壁の冷却を効率良く行うようにすることを目的としてな
したものである。
［問題点を解決するための手段］
本発明では、ライナー壁と、該ライナー壁に挾まれた隔
壁と、前記ライナー壁及び隔壁により形成された空間内
に配設され冷却用空気に旋回流を与えるためのねじり板
を設けた構成としている。
壁と、前記ライナー壁及び隔壁により形成された空間内
に配設され冷却用空気に旋回流を与えるためのねじり板
を設けた構成としている。
［作 用］
従って本発明では、冷却用空気はねじり板により旋回流
を与えられてライナー壁間を通過するため対流伝熱が促
進され、効率良く冷却が行われる。
を与えられてライナー壁間を通過するため対流伝熱が促
進され、効率良く冷却が行われる。
［実 施 例］
以下、本発明の実施例を添付図面を参照しつつ説明する
。
。
第１図〜第４図は本発明の一実施例で、ガスタービン燃
焼器の全体構造は第４図に示されている。第４図中１は
燃焼器外側ケーシング、２は燃焼器内側ケーシング、３
は圧縮機出口、４はタービン入口、５は燃料噴射弁、６
は空気旋回器、７はライナー、８はライナー７に設けた
空気孔、９は燃料噴射弁５から噴射された燃料噴霧、１
０は空気旋回器６からの空気とライナー７の空気孔８か
らの空気の流れ、１１はライナー冷却用空気の流れであ
る。
焼器の全体構造は第４図に示されている。第４図中１は
燃焼器外側ケーシング、２は燃焼器内側ケーシング、３
は圧縮機出口、４はタービン入口、５は燃料噴射弁、６
は空気旋回器、７はライナー、８はライナー７に設けた
空気孔、９は燃料噴射弁５から噴射された燃料噴霧、１
０は空気旋回器６からの空気とライナー７の空気孔８か
らの空気の流れ、１１はライナー冷却用空気の流れであ
る。
ライナー７の詳細は第１図〜第３図に示され、ライナー
壁１２及び内外のライナー壁１２間にジグザグ状に折曲
げられて配設、固定された隔壁１３、ライナー壁１２と
隔壁１３とで形成された空間１８に配設、固定されたね
じり板１４等を備えており、ねじり板１４は第３図に示
すように螺旋状にねじられている。な・お第１図中１５
は燃焼ガス、１６は輻射伝熱、１７は対流伝熱である。
壁１２及び内外のライナー壁１２間にジグザグ状に折曲
げられて配設、固定された隔壁１３、ライナー壁１２と
隔壁１３とで形成された空間１８に配設、固定されたね
じり板１４等を備えており、ねじり板１４は第３図に示
すように螺旋状にねじられている。な・お第１図中１５
は燃焼ガス、１６は輻射伝熱、１７は対流伝熱である。
運転時には、圧縮機出口３からの冷却空気はライナー７
の部分でライナー壁１２及び隔壁１３で形成されている
空間１８を通り、ライナー壁１２の冷却を行うが、空間
１８内にはねじり板１４が取付けられているため、ねじ
り板１４によって冷却空気には旋回流が生じせしめられ
、対流熱伝達が促進される。すなわち第１図に示すよう
に、ライナー壁１２は燃焼ガス１５によって輻射及び対
流により加熱されるが、この熱は対流により効果的に冷
却される。ねじり板１４の有無による冷却性能を第５図
により比較すると、第５図からも明らかなように横軸に
Ｒｅ数、縦軸にＮｕ数をプロットした場合、同−Ｒｅ数
に対してねじり板有りの場合のＮｕ数がねじり板無しの
場合のＮｕ数より大きく、従ってねじり板有りの場合の
方がねじり板無しの場合よりも冷却効率が良いことが分
る。
の部分でライナー壁１２及び隔壁１３で形成されている
空間１８を通り、ライナー壁１２の冷却を行うが、空間
１８内にはねじり板１４が取付けられているため、ねじ
り板１４によって冷却空気には旋回流が生じせしめられ
、対流熱伝達が促進される。すなわち第１図に示すよう
に、ライナー壁１２は燃焼ガス１５によって輻射及び対
流により加熱されるが、この熱は対流により効果的に冷
却される。ねじり板１４の有無による冷却性能を第５図
により比較すると、第５図からも明らかなように横軸に
Ｒｅ数、縦軸にＮｕ数をプロットした場合、同−Ｒｅ数
に対してねじり板有りの場合のＮｕ数がねじり板無しの
場合のＮｕ数より大きく、従ってねじり板有りの場合の
方がねじり板無しの場合よりも冷却効率が良いことが分
る。
又ねじり板１４は輻射体として作用し、ライナー壁１２
からの輻射伝熱量を対流伝熱により運び去り冷却するこ
とができるため、冷却効率はより一層良好になる。
からの輻射伝熱量を対流伝熱により運び去り冷却するこ
とができるため、冷却効率はより一層良好になる。
なお、本発明の実施例では、ガスタービン燃焼器に対し
て適用する場合について説明したが、ジェットエンジン
アフタバーナに対して適用することも可能であること、
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を
加え得ること、等は勿論である。
て適用する場合について説明したが、ジェットエンジン
アフタバーナに対して適用することも可能であること、
その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々変更を
加え得ること、等は勿論である。
［発明の効果］
本発明のガスタービン燃焼器等のライナー冷却構造によ
れば、ライナー壁と隔壁で形成される空間内にねじり板
を設けているため （１）冷却空気側に旋回流を生ぜしめ、より高い熱伝達
率を得ることができるので冷却効率が高い、 α） ねじり板が輻射体として作用し且つねじり板によ
る効果的対流熱伝達が組合わせられているため、ライナ
ー壁からの輻射伝熱を有効に対流伝熱に交換し、冷却を
行うことが可能である、 に）上記（１）、０）により究極的には冷却効果が高い
ため、従来より少ない冷却空気量で済み、従ってガスタ
ービン燃焼器の場合、より高温化が可能となり、高負荷
化が可能である、（へ）積極的対流冷却によっているの
で、フィルム冷却には見られない均一な冷却が可能とな
り、又ライナー壁温度も低下するのでライナー壁寿命が
向上する、 （Ｖ） 冷却空気が少なくて済むのでこの冷却空気に
よるライナー壁面近傍での燃焼ガスに対する消炎作用が
少なくなり、従ってＣｏ（−酸化炭素’） 、ＴＨＣ（
全炭化水素）という有害排出物が減少し、燃焼効率も向
上するため省エネ対策上有効である、 ＆Ｄ 上述のライナー壁を用いると高負荷化ができるの
で、燃焼室の長さを短くでき、従って燃焼器ケーシング
の重量も含めてエンジンとしては重量軽減化が可能であ
る、 等、種々の優れた効果を奏し得る。
れば、ライナー壁と隔壁で形成される空間内にねじり板
を設けているため （１）冷却空気側に旋回流を生ぜしめ、より高い熱伝達
率を得ることができるので冷却効率が高い、 α） ねじり板が輻射体として作用し且つねじり板によ
る効果的対流熱伝達が組合わせられているため、ライナ
ー壁からの輻射伝熱を有効に対流伝熱に交換し、冷却を
行うことが可能である、 に）上記（１）、０）により究極的には冷却効果が高い
ため、従来より少ない冷却空気量で済み、従ってガスタ
ービン燃焼器の場合、より高温化が可能となり、高負荷
化が可能である、（へ）積極的対流冷却によっているの
で、フィルム冷却には見られない均一な冷却が可能とな
り、又ライナー壁温度も低下するのでライナー壁寿命が
向上する、 （Ｖ） 冷却空気が少なくて済むのでこの冷却空気に
よるライナー壁面近傍での燃焼ガスに対する消炎作用が
少なくなり、従ってＣｏ（−酸化炭素’） 、ＴＨＣ（
全炭化水素）という有害排出物が減少し、燃焼効率も向
上するため省エネ対策上有効である、 ＆Ｄ 上述のライナー壁を用いると高負荷化ができるの
で、燃焼室の長さを短くでき、従って燃焼器ケーシング
の重量も含めてエンジンとしては重量軽減化が可能であ
る、 等、種々の優れた効果を奏し得る。
第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は第１図の
ライナー壁及び隔壁部の一部破断の斜視図、第３図は第
２図のライナー壁及び隔壁により形成される空間に収納
されるねじり板の説明図、第４図は第１図に示すライナ
ー冷却構造を採用したガスタービン燃焼器の全体説明図
、第５図はねじり板が有る場合と無い場合における冷却
効率の違いの説明用のグラフ、第６図は従来の一例の説
明図、第７図は従来の他の例の説明図、第８図は従来の
更に他の例の説明図、第９図は第８図のｒＸ−ＩＸ方向
矢視図である。 図中７はライナー、８は空気孔、１１は冷却空気の流れ
、１２はライナー壁、１３は隔壁、１４はねじり板を示
す。 特 許 出 願 人 石川島播磨重工業株式会社
ライナー壁及び隔壁部の一部破断の斜視図、第３図は第
２図のライナー壁及び隔壁により形成される空間に収納
されるねじり板の説明図、第４図は第１図に示すライナ
ー冷却構造を採用したガスタービン燃焼器の全体説明図
、第５図はねじり板が有る場合と無い場合における冷却
効率の違いの説明用のグラフ、第６図は従来の一例の説
明図、第７図は従来の他の例の説明図、第８図は従来の
更に他の例の説明図、第９図は第８図のｒＸ−ＩＸ方向
矢視図である。 図中７はライナー、８は空気孔、１１は冷却空気の流れ
、１２はライナー壁、１３は隔壁、１４はねじり板を示
す。 特 許 出 願 人 石川島播磨重工業株式会社
Claims (1)
- １）ライナー壁と、該ライナー壁に挾まれた隔壁と、前
記ライナー壁及び隔壁により形成された空間内に配設さ
れ冷却用空気に旋回流を与えるためのねじり板と、を設
けたことを特徴とするガスタービン燃焼器等のライナー
冷却構造。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60082999A JPH0648095B2 (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | ガスタ−ビン燃焼器等のライナ−冷却構造 |
| EP86302834A EP0199534B1 (en) | 1985-04-18 | 1986-04-16 | Liner structure for a gas turbine combustion chamber |
| DE8686302834T DE3664681D1 (en) | 1985-04-18 | 1986-04-16 | Liner structure for a gas turbine combustion chamber |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60082999A JPH0648095B2 (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | ガスタ−ビン燃焼器等のライナ−冷却構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61243220A true JPS61243220A (ja) | 1986-10-29 |
| JPH0648095B2 JPH0648095B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=13789919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60082999A Expired - Lifetime JPH0648095B2 (ja) | 1985-04-18 | 1985-04-18 | ガスタ−ビン燃焼器等のライナ−冷却構造 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0199534B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0648095B2 (ja) |
| DE (1) | DE3664681D1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2221979B (en) * | 1988-08-17 | 1992-03-25 | Rolls Royce Plc | A combustion chamber for a gas turbine engine |
| DE19547703C2 (de) | 1995-12-20 | 1999-02-18 | Mtu Muenchen Gmbh | Brennkammer, insbesondere Ringbrennkammer, für Gasturbinentriebwerke |
| DE19631616A1 (de) * | 1996-08-05 | 1998-02-12 | Asea Brown Boveri | Brennkammer |
| JP2001289062A (ja) | 2000-04-07 | 2001-10-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン燃焼器の壁面冷却構造 |
| CN106705075B (zh) * | 2016-12-12 | 2023-12-12 | 深圳智慧能源技术有限公司 | 强制气膜冷却的火炬 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5037445U (ja) * | 1973-08-02 | 1975-04-18 | ||
| JPS5939648A (ja) * | 1982-08-25 | 1984-03-05 | Toshiba Corp | 回転体の駆動制御方式 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1508224A (fr) * | 1966-11-21 | 1968-01-05 | Hispano Suiza Sa | Perfectionnements apportés aux appareils d'échanges thermiques à faisceau tubulaire |
| US3706203A (en) * | 1970-10-30 | 1972-12-19 | United Aircraft Corp | Wall structure for a gas turbine engine |
| GB2118710B (en) * | 1981-12-31 | 1985-05-22 | Secr Defence | Improvements in or relating to combustion chamber wall cooling |
-
1985
- 1985-04-18 JP JP60082999A patent/JPH0648095B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-04-16 EP EP86302834A patent/EP0199534B1/en not_active Expired
- 1986-04-16 DE DE8686302834T patent/DE3664681D1/de not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5037445U (ja) * | 1973-08-02 | 1975-04-18 | ||
| JPS5939648A (ja) * | 1982-08-25 | 1984-03-05 | Toshiba Corp | 回転体の駆動制御方式 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0648095B2 (ja) | 1994-06-22 |
| DE3664681D1 (en) | 1989-08-31 |
| EP0199534B1 (en) | 1989-07-26 |
| EP0199534A1 (en) | 1986-10-29 |
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