NO161993B - Vendebrennkammer, saerlig venderingbrennkammer, for gassturbindrivverk med minst en kjoelefilminnretning. - Google Patents

Vendebrennkammer, saerlig venderingbrennkammer, for gassturbindrivverk med minst en kjoelefilminnretning. Download PDF

Info

Publication number
NO161993B
NO161993B NO864585A NO864585A NO161993B NO 161993 B NO161993 B NO 161993B NO 864585 A NO864585 A NO 864585A NO 864585 A NO864585 A NO 864585A NO 161993 B NO161993 B NO 161993B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
flame tube
flow
chamber
annular
cooling
Prior art date
Application number
NO864585A
Other languages
English (en)
Other versions
NO864585L (no
NO161993C (no
NO864585D0 (no
Inventor
Burghard Simon
Franz Joos
Martin Rohlffs
Original Assignee
Mtu Muenchen Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mtu Muenchen Gmbh filed Critical Mtu Muenchen Gmbh
Publication of NO864585D0 publication Critical patent/NO864585D0/no
Publication of NO864585L publication Critical patent/NO864585L/no
Publication of NO161993B publication Critical patent/NO161993B/no
Publication of NO161993C publication Critical patent/NO161993C/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/42Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
    • F23R3/54Reverse-flow combustion chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04Air inlet arrangements
    • F23R3/06Arrangement of apertures along the flame tube
    • F23R3/08Arrangement of apertures along the flame tube between annular flame tube sections, e.g. flame tubes with telescopic sections
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/20Heat transfer, e.g. cooling
    • F05B2260/202Heat transfer, e.g. cooling by film cooling
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

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)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)

Description

Oppfinnelsen angår et vendebrennkammer ifølge innledningen til krav 1.
Brennkammer for gassturbindrivverk er på grunn av de høye forbrenningstemperaturer utsatt for meget store ter-miske belastninger. Da materialer som holder stand mot disse temperaturer ukjølt ikke kan anvendes, må flammerøret kjøles av egnede kjølekonfigurasjoner. Dette oppnås ved siden av en konveksjonsskjøling hovedsakelig ved hjelp av en filmkjøling. Ved denne fremgangsmåte blåses kjøleluften gjennom spesielle åpninger i flammerørveggen inn i brennkammeret på en slik måte at det dannes en beskyttende kjølefilm medstrømmende fra innblåsingsstedet på flammerørinnerveggen.
Ved de konstant stigende komprimeringstrykkforhold og de derved tiltagende brennkammerinnløpstemperaturer må kjølefilmene anvendes med stadig større effektivitet. For forbedring av kjølefilmeffektiviteten eksisterer det hovedsakelig to veier. Man kan bl.a. forbedre kjølekonfigurasjo-nen, altså den géometriske utførelse av innblåsingsstedet, eller man kan øke kjøleluftgjennomgangen. For det siste alternativ er det satt grenser ved at kjøleluftmengden er begrenset ved gassturbiner med høy belastning, da en stor del av luften som står til disposisjon trengs som blande-luft for styring av temperaturprofilen ved turbininnløpet.
Et vesentlig problem for kjølefilmutforming ved høyt belastede vendebrennkammere består i at det foreligger en motrettet strømning i den ytre sekundærkanal i forhold til strømningen i flammerøret. De hittil anvendte støtkjøle-filmer er ikke effektive nok til å kjøle termisk høyt belastede flammerørvegger. Kjølefilmene tilveiebringes da enten med forholdsmessig store gjennomganger og som følge derav med forholdsmessig store luftoppfangingsboringer, eller suppleres ved tallrike ytterligere kjølefilminnretninger på grunn av for liten løpelengde for kjølefilmen ved mindre gjennomganger.
I bestrebelsene for å oppnå en optimal kjølefilm-dannelse ved vendebrennkammere, er det en ubetinget forutsetning å tilveiebringe en - meget god dosering av vedkommende ring- eller spinnkammer (tysk Drallkammer) såvel som en - mest mulig stor løpelengde for kjølefilmen i varmgasstrømningen.
Den kombinerte forutsetning henger igjen umiddel-bart sammen med arten og utformingen av sekundærstrømnings-avløsningen tilveiebragt i sekundærkanalen av kjølefilm-innretningen.
Alt etter graden av sekundærstrømningsavløsningen blir videre igjen kjølefilminnretningens konveksjonskjøling i større eller mindre grad ufordelaktig påvirket.
Ytterligere ofrutsetning for en optimal kjølefilm-innretning er tilveiebringelse av en homogen kjølefilm over hele omkretsen med forholdsmessig stor løpelengde, dersom det lykkes å bygge opp en utjevnende film med liten turbulens i radiell retning og periferiretning.
Videre tilstrebes en aerodynamisk tapsfattig, homogen og forbruksfattig stråleomvending over vedkommende kjølefilminnretning.
Ved et vendebrennkammer kjent fra US-PS 3 589 128 som er lagt til grunn for innledningen i krav 1 er innbyrdes innelukkede flammerørveggdeler overlappende hverandre tele-skopisk og derved en felles ringspalte som munner i flamme-røret forbundet med hverandre via vendehetter (tysk Umlenk-hutzen). Vedkommende vendehette er festet på en flammerør-veggdel på en slik måte at den under innslutning av et ring-eller vendekammer som står i forbindelse med vedkommende ringspalte omslutter den andre flammerørveggdel på enden ut-vendig som bølgeplateforbinding; i denne bølgeplateforbinding er det innesluttet åpnet i den ytre ringkanal aksialt rettet mot sekundærluftstrømningen, hvilke lufttilførselskanaler står i forbindelse med ringkammeret.
Herved må filmkjøleluften som skal tilføres de enkelte lufttilførselskanaler vendes minst 180° over vedkommende ringkammer under forholdsvis store aerodynamiske tap.
Dessuten er det videre ufordelaktig at det i det minste ved det medstrømmende sterkt trinnformede avsnitt av vendehetten må forventes forholdsvis sterke sekundær-strømavløsninger som ikke bare stiller spørsmål ved en homogen konveksjonskjøling av hetten i størst mulig grad, men også - med hensyn til hovedstrømningen i flammerøret - kan ha aerodynamisk innflydelse på flammerørdoseringene som finner sted annen steds motstrømmende i innretningen.
Videre er det som følge av den forholdsmessig store diameter ved det kjente tilfelle av lufttilførsels-kanaler utformet av en bølgebåndplate ikke mulig med nyere innretninger av denne ønskede type nøyaktig definerte luft-mengdetilmåling i form av diskrete luftstråler. Videre med henblikk på nyere innretninger av denne type forlangte forholdsvis små kjøleluftgjennomgangsmengder, ville det i veien for den samlede bølgeplate-båndutførelse i praksis neppe fremkomme realiserbare "ørsmå" tilmålingsslisser. Følgelig kan det kjente tilfelle forstås som innretning som ved siden av de nevnte mangler forlanger en forholdsvis stor kjøleluftmengdegjennomgang såvel som et tilsvarende høyt kjøleluftforbruk.
Fra DE-PS 20 54 002 (se også GB-PS 1 309 180) er det videre kjent en kjølefilminnretning for gassturbindrivverk hvor det i minst en utbuktning i veggen forløpende rundt flammerøret er anordnet åpninger fordelt over flammerør-omkretsen for gjennomgang av kjøleluft i flammerøret og er avskjermet mot flammerommet ved hjelp av en avskjermings-plate, med hvilken den via et utløp rett på samme måte i flammerøret med hensyn til hovedstrømningsretningen skal stå i strømningsforbindelse for kjøleluftfilmen.
Fortrinnsvis skal derved de på forhånd nevnte åpninger hhv. lufttilførselsboringer, med hensyn til for-brenningsgassenes hovedstrømningsretning, være anordnet ned-strømmende vedkommende utbuktnings hhv- ringkammers topp.
Det foreliggende kjente tilfelle inneholder ikke på noen måte endelig utsagn om dette, fra hvilken retning ut av den nevnte utbuktning det skal tilstrømmes i en brenn-kammersekundærluftkanal. I ethvert tilfelle rager utbuktnin-gen i det foreliggende kjente tilfelle forholdsvis langt radialt inn i sekundærluftkanalen ved at det legges til grunn en forholdsvis stor vulst- hhv. ringkammerhøyde; i det kjente tilfelle utkrager altså ringkammeret samt vulsten i veien for et forholdsvis steilt og radialt meget utpreget krumningsforløp i sekundærstrømningen.
Av dette følger at den aktuelle utbuktning (vulst) fortrinnsvis langs den medstrømmende såvel som den mot-strømmende side forventes å gi forholdsmessig store sekundær-strømavløsningstap.
I forhold ved den i det kjente tilfelle nevnte åpnings- hhv. lufttilførselsboringsanordning såvel som under hensyntagen til et vendebrennkammerutkast - ved hvilket sekundærluftstrømningen strømmer motsatt rettet hovedstrøm-ningen i flammerøret - er det følgelig å vente en meget dår-lig luftdosering av ringkammeret, da lufttilførselsboringene ligger i avløsningsområdet. Derav følger en forholdsvis liten løpelengde for "kjølefilmen" i varmgasstrømningen.
Det i det kjente tilfelle for homogenisering av
den utgående kjøleluftstrøm fra vedkommende ringspalte i veien for den lokale lufttilførselsboringsanordning og strøm-ningsspinnet tvunget frem av kammerutformingen forårsaker forholdsvis store stråleavbøyningstap, da den overveiende masseandel av den gjennomtrengende kjøleluftstrømning må avbøyes omtrent 270°. Dette resulterer igjen i et forholdsvis stort kjøleluftforbruk.
De i det kjente tilfelle allerede nevnte forholdsmessig store og utpregede sekundærstrømningsavløsninger tilveiebragt av luftturbulensballer innvirker videre ufordelaktig på en tilstrebet homogen konveksjonskjøling av ring-kammerveggen.
Fra DE-OS 24 06 277, til hvilken patentfamilie
bl.a. tilhører FR-PS 22 17 584, GB-PS 14 59 500 og US-PS
3 845 620, er det kjent en kjølefilminnretning for gassturbin-drivverkbrennkammere som ligner de ifølge det tidligere nevnte DE-PS 20 54 002 og følgelig for en stor del er be-heftet med de samme mangler.
Heller ikke i tilfellet med DE-PS 24 06 277
dreier det seg om et utkast for vendebrennkammere eller egnet kjølefilminnretning.
Heller ikke ved denne kjente løsning kan den kombinerte forutsetning for optimal dosering og høy inntreng-ningsdybde oppfylles, fordi strømningsspinn-vendekammeret som utkrager forholdsvis steilt trinnmessig overfor flammerør-veggen avsatt i sekundærkanalen langs de medstrømmende og
* motstrømmende ringkammersoner ville forårsake forholdsvis utpregede hvirvler i sekundærkanalen - og dermed avløsnings-soner i sekundærstrømningen - som kan skje dersom lufttil-førselsboringene nå skulle anordnes i den medstrømmende eller i den motstrømmende ringkammervegg på siden. Ved denne kjente løsning skal videre luftoppfangningsboringene
hele tiden være anordnet på en slik måte at de gjennom disse gjennomførte luftstråler først treffer på en overforliggende vegg (diffusjon) før de kan vendes i retning mot ringspalten.
Særlig i denne diffusjonseffektvei søker den kjente løsning å tilveiebringe en periferisidig hastighets-homogenisering hhv. en mest mulig turbulensfri strømning for filmkjøleluften som kommer ut av spalten. Det er imidlertid her meget vanskelig å kunne forarbeide høyturbulenssonene som oppstår ved veggsonene nærliggende vedkommende luft-oppfangningsboringer virkelig i tilstrebet omfang, altså i den hensikt å kunne forarbeide en faktisk "turbulensfri" filmkjøleluftutløpsstrømning, fordi strømningsforholdene tilveiebragt ved hjelp av diffusjon ikke er klart oversiktlig.
Ved siden av forholdsvis store stråleavbøynings-tap og et forholdsvis stort kjøleluftforbruk anses det også
i det foreliggende kjente tilfelle å være ufordelaktig, da det som følge av de nevnte sekundærluftavløsninger ikke kan oppnås noen homogen optimal kjøling av veggavsnitt ved nyere brennkammere som er høytemperaturbelastet som utformer vedkommende ring- eller spinnkammer.
Heller ikke en kjent kjølefilminnretning for gass-turbinbrennkammeret fra EP-PS 0 049 190 behandler på noen punkter de spesielle krav stilt ved et vendebrennkammer, særlig med henblikk på minskning av stråleavbøyningstapene. M.a.o. er det i dette kjente tilfelle forutsett en identisk strømningsretning for sekundærkanalluften og brenngassene i flammerøret. Den kjente kjølefilminnretning er utformet mellom flammerøravsnitt overlappende hverandre med radiell av-stand, som innelukker mellom seg et kammer utformet som en ring og i det vesentlige kvadratisk avtrappet. I vedkommende øvre kammervegg skal det derved være anordnet en eller flere parallelle rekker av lufttilførselsboringer, via hvilke det skal rettes støtkjøleluft med forholdsmessig stor hastighet mot vedkommende ovenforliggende indre kammervegg utkragende forholdsvis radialt langt inn i brennrommet.
I det kjente tilfelle skal den aktuelle ytre kammervegg utkragende i sekundærkanalen riktignok allerede i inter-esse av en mest mulig liten sekundærluftavløsning være utformet plant konisk stigende henholdvis plant konisk fallende tilstrømsidig henholdsvis frastrømsidig.
Disse kjennetegn har imidlertid den ulempe at vedkommende indre kammervegg må fremstå langt mot brennrommet for overhodet å kunne utforme ringkammeret som kreves for kjølefilmforarbeidelse. Herigjennom må det forventes ikke bare en forholdsvis stor fare for askedannelse på den indre kammervegg, men også en uønsket foroppvarming av kjøle-luften før dens innløp i flammerøret.
De sistnevnte mangler burde kanskje delvis igjen kunne fjernes bare i tilfelle av en forholdsvis høy og mål-rettet lokalt fordelt støtkjøleluft-gjennomgang.
Dessuten forutsetter den foreliggende kjente løs-ning for kjølefilmoptimalisering en forholdsmessig lang (L) kjølemiddelutløpskanal fra ringkammeret, og dermed igjen en forholdsvis aksialt langt utkragende indre avskjermingsleppe, som erfaringsmessig er utsatt for en forholdsvis høy avbren-ningsslitasje (tysk Abbrandverschleiss) såvel som lokale høye temperaturvekselpåkjenninger, slik at bl.a. igjen den ønskede homogene kjølefilmdannelsen kan skades.
Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en egnet kjølefilminnretning for et vendebrennkammer angitt i innledningen som ved små stråleavbøyningstap og lite kjøle-luftforbruk tilveiebringer en kjølefilm som utbrer seg homogent over hele periferien forbundet med en ekstremt stor løpelengde.
Ifølge oppfinnelsen oppnås ovennevnte formål ved de karakteristiske trekk angitt i den kjennetegnende del av krav 1.
På grunn av de plane elliptiske innleggene i ringkamrene innenfor sekundærkanalen ved tilsvarende plane aerodynamiske gunstige valgmulighet av vedkommende flammerør-avsnitt i sekundærkanalen, kan det i veien for den beskrevne luf toppf anghingsboringsanordning skje en strømningsvending forbundet med forholdsvis små stråleavbøyningstap under full utnyttelse av den innvendige kammerlengde; på grunn £.v det aerodynamisk uhindrede luftuttak er det følgelig sikret en meget gunstig luftpassering i ringkammeret ved samtidig stor løpelengde for kjølefilmen, idet den beskrevne anordning av luftoppfangningsboringene selv igjen sørger for en avløsningsfri strømning i sekundærkanalen for å begunstige en høy konveksjonskjøleeffektivitet.
Meget fordelaktig innvirker delstrømavspaltnin-gen ifølge oppfinnelsen på en kjølefilm radialt og aksialt homogen over hele periferien; resirkulasjonshvirvelen som herved følger ytterliggående den planelliptiske innvendige kontur utfyller derved de "aerodynamiske luker" mellom de diskrete luftstråler tilført via luftoppfangningsboringene. Det er derfor av stor betydning for oppfinnelsen at luft-andelen som tilfaller vedkommende avspaltede resirkulasjonshvirvel kan være halvparten så stor eller til og med mindre enn halvparten av den samlede gjennomgående luftmengde, for å begunstige forholdsmessig små kammerdimensjoner, særlig når det gjelder den radielle byggehøyde med henblikk på den plane byggemåte.
Fordelaktig kan det videre tilveiebringes en kjølefilminnretning med ekstremt kort aksiell leppeoverheng (tysk Lippeniiberhang) ; utkragende utbuktninger inn i varm-gasstrømningen såvel som deres ufordelaktige følger unngås.
Ytterligere fordelaktige utforminger av oppfinnelsens gjenstand fremgår av patentkravene 2-4.
Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det føl-gende under henvisning til tegningen som viser et lengde-snitt av et venderingbrennkammeravsnitt.
Ved et venderingbrennkammer for et gassturbindrivverk fremstilt utsnittsvis på tegningen skal minst én flammerørveggkjøleinnretning være forsynt med et spinnkammer-lignende ringrom 3 tilsluttet mellom flammerørveggavsnittene 1, 2, hvilket ringrom tilføres kjøleluft i form av diskrete luftstråler B, her eksempelvis fra en ytre ringkanal 5 på-ført sekundærluft Se i flammerøret mot hovedstrømnings-retningen F dannet mellom flammerøret og en brennkammer-ytterhusstruktur 4; ut av ringrommet skal kjøleluften blåses ut etter tilsvarende forarbeide R,D i omvendt strømnings-retning via en ringspalte 8 utformet mellom ender 6, 7 av flammerørveggavsnittene 1, 2 overgripende hverandre leppe-lignende (tysk Lippenartig), filmlignende ifølge pilrekke-følgen K mot den tilgrensende flammerørvegg 9. Innenfor rammen av oppfinnelsens grunnidé skal ringkammeret 3 i brenn-kammerlengderetningen være utformet planelliptisk på en slik måte at en del av den tilførte kjøleluft sammen med luftoppfangingsboringer 10 anordnet ved siden av hverandre parallelt og i forholdsmessig tett rekkefølge som munner radialt og i det vesentlige tangensialt inn i den nedad-strømmende ende av ringkammeret 3 (med hensyn til sekundær-luftstrømningsretningen Se,A) tilveiebringer en konstant resirkulasjonshvirvel R som følger den elliptiske ringkammerkontur, som er forutsett for moderering av hovedkjøleluft-strømmen D,K avbøyd omtrent 9 0° i retning av hovedstrøm-ningen F inn i flammerøret via luftoppfangningsboringene 10 først tilført med hensikt som diskrete luftstråler B.
I fordelaktig utforming skal flammerøravsnittene
1, 2 som innelukker ringrommet 3 og ringspalten 8 utkrage i ringkanalen 5 i veien for en tilstrømsidig jevn plan stigende og nedstrømsidig videre jevn plan fallende utformet utbuktning 11 mot sekundærluftstrømningen Se. Ifølge pilfølgen A,E blir herved vedkommende veggavsnitt 1, 2 avløsningsfritt homogent omstrømmet og kjølt optimalt konvektivt.
Som det videre er vist på tegningen skjer altså delstrømspaltingen med det formål å danne rotasjonshvirvelen R såvel som hovedstrømningsvendingen ved en hovedvendevegg-sone U av ringkammeret 3 overforliggende luftoppfangningsboringene 10. Fra denne sone U fortsetter her f.eks. ringkammerets3 innervegg i retning av den tilhørende leppeende 7 kontinuerlig forminskende.
Innenfor rammen av en fordelaktig utforming kan ringkammeret 3 være omtrent fire ganger lengre (1) enn høyden, idet den relative ringkammerhøyde (d) og kjølefilmspalte-bredden (s) målmessig er omtrent like. Som det videre er fremstilt på tegningen, er helningsvinkelen for innerveg-gen som kontinuerlig avsmalner mot den omgrensende side av hovedkjøleluftstrømmen D,K i det vesentlige lik helningsvinkelen jS> for det omgrensende flammerørveggavsnitt 1, 9 utløpende til den øvrige leppeende 6 i hovedkjøleluftstrøm-men D,K på den overforliggende side. Nøyaktigere uttrykt er derved altså vedkommende helningsvinkler ot ,/3 ment i forhold til det felles brennkammer-lengdemidtplan, idet det da skal gås ut fra at f.eks. flammerørveggen 11 forløper parallelt med brennkammerlengdemidtplanet. Med henblikk på den nevnte veggoppstillingsvinkel kan det altså dannes en ringspalte 8 med parallelle vegger eller - som fremstilt - ubetydelig konisk forminskende i retning av kjølefilmstrøm-ningen D,K.
Som det videre er fremstilt på tegningen forløper der hovedstrømningsvendingen fra B til D med en noe mindre vinkelverdi enn 90° som følge av det hellende forløp av hovedkjøleluftstrømmen K ut av ringspalten 8 på den angitte måte.
Oppfinnelsen kunne også med fordel anvendes når det kreves en kjølefilmstrøm forløpende parallelt med brennkammerlengdemidtplanet med henblikk på den tilsvarende buede flammerørvegg-geometri, idet da strømningen fra B til D kunne avbøyes nøyaktig eller tilnærmet 90°.
Henvisningen D på tegningen viser altså hoved-kjøleluf tstrømmen som utbrer seg ringkammersidig, K viser kjølefilmen dannet fra sistnevnte.
Pilrekkefølgen A, E viser den ifølge oppfinnelsen oppnåelige homogene avløsningsfrie strømningsforløp av sekundærstrømningen langs innretningen i den ytre ringkanal 5. Ifølge oppfinnelsen er det samtidig videre viktig at luftoppfangningsboringene 10, som følge av deres angitte anordning, likeledes ikke provoserer etterløps-sekundærstrøm-avløsninger, slik at sekundærstrømningen (pil E) altså også forløper homogent nedstrømmende boringene 10; det er følge-lig mulig, f.eks. for blande- eller forbrenningsluftladning av flammerøret på den motstrømmende side av kjølefilm-innretningen å utnytte impulsen fra det statiske trykk,
med hensyn til hovedstrømningsretningen F.
Den utformede leppe 6 ifølge oppfinnelsen har funksjon som en "avskallingsleppe"; dvs. den bevirker innenfor ringkammeret 3 en entydig strømningsoppdeling inn i strømningsresirkulasjonsstrømningen R og inn i hovedkjøle-luftstrømmen D avspaltet fra hovedvendingen for å begunstige en ekstremt stor løpelengde for kjølefilmen K.
Det avløsningsfrie strømningsforløp (pil E) i sekundærkanalen S innvirker videre meget fordelaktig f.eks. på en optimal driftsmåte for en fremstilt kjølefilminnret-ning med hensyn til hovedstrømningsretningen F videre oppad-strømmende forkoblet andre kjølefilminnretning utformet på en måte ifølge oppfinnelsen.
Som allerede drøftet inneholder oppfinnelsen en massestrømoppdeling D,R hvor den avspaltede rotasjonshvirvel R - ved 180° vending - igjen treffer på massestrømmen B. Der deler hvirvelen R seg opp og fyller opp mellomrommene mellom de diskrete massestrømstråler B.
Den lokale anordning av luftoppfangningsboringene 10 innvirker videre gunstig på en forholdsvis liten relativ byggehøyde d for spinnkammeret.
Med hensyn til den tilstrebede homogenitet av kjølefilmen K er det viktig at på den ene side de tilførte diskrete stråler B ekspanderer og som tillegg til veggfrik-sjon blir bredere via en omtrent 90° vending i ringkammeret 3, og på den annen side volumene mellom de diskrete stråler B oppfylles via de avspaltede rotasjonshvirvler R.
Kjølefilmeffektiviteten er videre på den måten meget stor, slik at på den ene side veggfriksjonen for luft-strømningen i ringkammeret 3 kan anslås å være forholdsvis liten, på den annen side at retningen av rotasjonshvirvelen R er den samme som retningen av de diskrete luftmasse-stråler B og har i overensstemmelse dermed små tap.
Det lokale innmunningssted for lufttilførsels-boringene 10 inn i ringkammeret 3 kan forøvrig ifølge oppfinnelsen også beskrives slik, at luftoppfangningsboringene 10 - med hensyn til hovedstrømningsretningen F i flammerøret - munner inn i ringkammerets 3 motstrømmende ende.
Oppfinnelsesgjenstanden kan også fordelaktig anvendes ved rørbrennkammere.

Claims (4)

1. Vendebrennkammer, særlig venderingbrennkammer, for gassturbindrivverk med et flammerør (1, 2) anordnet innenfor en ytterhusstruktur (4), med en kjølefilminnretning som griper om et ringkammer (3) anordnet mellom veggavsnitt i flammerøret (1, 2), hvilket ringkammer (3) tilføres kjøleluft fra en sekundær-luftkanal (5) beliggende mellom flammerør (1, 2) og ytterhus-veggstrukturen (4), hvor kjøleluften blåses tangentialt ut mot flammerørveggen (9) mot strømningsretningen i sekundærluftkanalen (5) via en ringspalte (8) dannet mellom nærliggende flammerørveggdeler (6, 7) , karakterisert ved følgende kjennetegn: a) ringbrennkammeret (3) er utformet flatt elliptisk i flammerørlengderetningen og krager ut stumpvinklet utbukt-ende inn i sekundærluftkanalen (5) tilstrømsidig såvel som frastrømsidig; b) m.h.t. strømningsretningen i sekundærluftkanalen (5) er det anordnet radialboringer (10) parallelt ved siden av hverandre som munner tangentialt inn i den nedstrømmende ende av ringkammeret (3), med hvilke radialboringer (10) kjøleluf-ten i form av diskrete luftstråler (B) er rettet mot en vende-sone (u) inne i kammeret, hvor det ut av sonen (u) skjer en delstrømavspaltning av kjøleluften i resirkulasjonshvirvler (R) som følger ringbrennkammerkonturen såvel som i en hovedkjøle-luftstrøm (D) nedstrømmende i ringspalten (8); c) en indre av de to flammerørveggender (6, 7) som danner ringspalten (8) er forsynt med en avskallingsleppe (6) rettet mot kjøleluftstrømningen i ringkammeret (3).
2. Vendebrennkammer ifølge krav 1, karakterisert ved at ringkammerets (3) lengde (1) er omtrent lik fire ganger dets høyde (d), idet høyden (d) og ringspaltbredden (S) målmessig er omtrent like.
3. Vendebrennkammer ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at ringkammerets (3) innervegg utløpende til en flammerørveggende (7) og den ene flammerør-vegg (9) utløpende til den indre flammerørveggende (6) er hellende overfor brennkammerlengdeaksen hhv. -midtaksen slik at det dannes en ringspalte (8) som er parallellvegget eller er litt konisk forminsket i strømningsretningen.
4. Vendebrennkammer ifølge ett av kravene 1-3, karakterisert ved at radialboringene (10) er anordnet parallelt ved siden av hverandre med forholdsmessig liten periferiavstand.
NO864585A 1985-11-19 1986-11-18 Vendebrennkammer, saerlig venderingbrennkammer, for gassturbindrivverk med minst en kjoelefilminnretning. NO161993C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853540942 DE3540942A1 (de) 1985-11-19 1985-11-19 Umkehrbrennkammer, insbesondere umkehrringbrennkammer, fuer gasturbinentriebwerke, mit mindestens einer flammrohrwandfilmkuehleinrichtung

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO864585D0 NO864585D0 (no) 1986-11-18
NO864585L NO864585L (no) 1987-05-20
NO161993B true NO161993B (no) 1989-07-10
NO161993C NO161993C (no) 1989-10-18

Family

ID=6286341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO864585A NO161993C (no) 1985-11-19 1986-11-18 Vendebrennkammer, saerlig venderingbrennkammer, for gassturbindrivverk med minst en kjoelefilminnretning.

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4723413A (no)
EP (1) EP0223195B1 (no)
DE (2) DE3540942A1 (no)
ES (1) ES2010655B3 (no)
NO (1) NO161993C (no)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2921463B1 (fr) 2007-09-26 2013-12-06 Snecma Chambre de combustion d'une turbomachine
US20100008759A1 (en) * 2008-07-10 2010-01-14 General Electric Company Methods and apparatuses for providing film cooling to turbine components
JP7550694B2 (ja) * 2021-03-26 2024-09-13 本田技研工業株式会社 ガスタービン用燃焼器

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2699648A (en) * 1950-10-03 1955-01-18 Gen Electric Combustor sectional liner structure with annular inlet nozzles
US3369363A (en) * 1966-01-19 1968-02-20 Gen Electric Integral spacing rings for annular combustion chambers
US3589128A (en) * 1970-02-02 1971-06-29 Avco Corp Cooling arrangement for a reverse flow gas turbine combustor
CH529916A (de) * 1970-10-01 1972-10-31 Bbc Sulzer Turbomaschinen Brennkammer für eine Gasturbinenanlage
US3845620A (en) * 1973-02-12 1974-11-05 Gen Electric Cooling film promoter for combustion chambers
US3831854A (en) * 1973-02-23 1974-08-27 Hitachi Ltd Pressure spray type fuel injection nozzle having air discharge openings
US3826082A (en) * 1973-03-30 1974-07-30 Gen Electric Combustion liner cooling slot stabilizing dimple
US3978662A (en) * 1975-04-28 1976-09-07 General Electric Company Cooling ring construction for combustion chambers
US3995422A (en) * 1975-05-21 1976-12-07 General Electric Company Combustor liner structure
US4077205A (en) * 1975-12-05 1978-03-07 United Technologies Corporation Louver construction for liner of gas turbine engine combustor
US4050241A (en) * 1975-12-22 1977-09-27 General Electric Company Stabilizing dimple for combustion liner cooling slot
US4259842A (en) * 1978-12-11 1981-04-07 General Electric Company Combustor liner slot with cooled props
FR2450349A1 (fr) * 1979-03-01 1980-09-26 Snecma Perfectionnement au refroidissement des parois de chambres de combustion par pellicule d'air
JPS5691131A (en) * 1979-12-26 1981-07-23 Hitachi Ltd Cooling device for liner of gas-turbine combustor
FR2490728A1 (fr) * 1980-09-25 1982-03-26 Snecma Dispositif de refroidissement par film d'air pour tube a flamme de moteur a turbine a gaz
US4380906A (en) * 1981-01-22 1983-04-26 United Technologies Corporation Combustion liner cooling scheme
US4485630A (en) * 1982-12-08 1984-12-04 General Electric Company Combustor liner
US4566280A (en) * 1983-03-23 1986-01-28 Burr Donald N Gas turbine engine combustor splash ring construction

Also Published As

Publication number Publication date
EP0223195A1 (de) 1987-05-27
DE3665927D1 (en) 1989-11-02
DE3540942C2 (no) 1988-08-04
EP0223195B1 (de) 1989-09-27
NO864585L (no) 1987-05-20
NO161993C (no) 1989-10-18
ES2010655B3 (es) 1989-12-01
DE3540942A1 (de) 1987-05-21
NO864585D0 (no) 1986-11-18
US4723413A (en) 1988-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6925809B2 (en) Gas turbine engine fuel/air premixers with variable geometry exit and method for controlling exit velocities
US8495881B2 (en) System and method for thermal control in a cap of a gas turbine combustor
US3602605A (en) Cooling system for a gas turbine
US7121095B2 (en) Combustor dome assembly of a gas turbine engine having improved deflector plates
US4590769A (en) High-performance burner construction
US3299632A (en) Combustion chamber for a gas turbine engine
US6220034B1 (en) Convectively cooled, single stage, fully premixed controllable fuel/air combustor
US4864827A (en) Combustor
US9206699B2 (en) Mid-section of a can-annular gas turbine engine with a cooling system for the transition
US11029028B2 (en) Gas turbine annular combustor arrangement
KR20040036629A (ko) 가스 터빈용 연소기 라이너
EP1319896A2 (en) Gas turbine engine fuel/air premixers with variable geometry exit and method for controlling exit velocities
US10012098B2 (en) Mid-section of a can-annular gas turbine engine to introduce a radial velocity component into an air flow discharged from a compressor of the mid-section
US20170108219A1 (en) Combustor for a gas turbine engine
US4469470A (en) Device for passing a fluid flow through a barrier
US3373562A (en) Combustion chamber for gas turbines and the like having improved flame holder
US7328582B2 (en) Annular combustion chamber for a turbomachine
CN102798151A (zh) 用于将燃料供应到燃烧室的燃烧室喷嘴和方法
US11920790B2 (en) Wavy annular dilution slots for lower emissions
US3675419A (en) Combustion chamber having swirling flow
EP0814233B1 (en) Gas turbine engine rotor disc with cooling fluid passage
NO161993B (no) Vendebrennkammer, saerlig venderingbrennkammer, for gassturbindrivverk med minst en kjoelefilminnretning.
US5946902A (en) Gas turbine engine with tilted burners
CN212869853U (zh) 一种微型涡喷发动机燃烧室构型
JPS5960127A (ja) ガスタ−ビン燃焼器