RU100187U1 - Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя - Google Patents
Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU100187U1 RU100187U1 RU2010121005/06U RU2010121005U RU100187U1 RU 100187 U1 RU100187 U1 RU 100187U1 RU 2010121005/06 U RU2010121005/06 U RU 2010121005/06U RU 2010121005 U RU2010121005 U RU 2010121005U RU 100187 U1 RU100187 U1 RU 100187U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- air
- channel
- combustion chamber
- gas turbine
- Prior art date
Links
Abstract
1. Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащая установленные концентрично топливную форсунку и два завихрителя, снабженные насадками, которые образуют кольцевой канал, при этом насадок внутреннего завихрителя выполнен конфузорным и снабжен отверстиями, отличающаяся тем, что насадки образуют между собой диффузорный канал, при этом соотношение площадей сечения на выходе из канала Fвых и входе в канал Fвх определяется соответствующим условием: ! Fвых/Fвх>1,8+0,1·Lк/hвх, ! где Lк - длина диффузорного канала, ! hвх - высота на входе в диффузорный канал. ! 2. Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя по п.1, отличающаяся тем, что наружный завихритель выполнен радиальным. ! 3. Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя по п.1, отличающаяся тем, что площадь отверстий на конфузорном насадке составляет не менее половины площади его выходного отверстия. ! 4. Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя по п.2, отличающаяся тем, что площадь отверстий на конфузорном насадке составляет не менее половины площади его выходного отверстия.
Description
Полезная модель относится к двигателестроению, и может найти применение в камерах сгорания газотурбинных двигателей, преимущественно с короткими жаровыми трубами.
Известна топливовоздушная горелка камеры сгорания [Патент РФ №2134839 F23D 11/00, F02C 7/22 заявл. 02.04.1997, опубл. 20.08.1999], которая содержит установленные концентрично топливную форсунку и два завихрителя внутренний и наружный. Завихрители снабжены насадками, которые образуют кольцевой канал.
В процессе работы камеры сгорания топливо из форсунки впрыскивается во внутренний насадок, перемешивается с закрученным потоком воздуха, поступающего через внутренний завихритель, и выходит в зону горения жаровой трубы. Из кольцевого канала в жаровую трубу поступает закрученный поток воздуха от наружного завихрителя.
Недостатком такой топливовоздушной горелки является го, что топливоздушная смесь, выходящая из нее перемешивается с потоком воздуха из наружного завихрителя уже за пределами горелки - в полости жаровой трубы, что ведет к неполному сгоранию топлива, например в коротких жаровых трубах.
Известна другая топливовоздушная горелка камеры сгорания [Патент РФ №2157954 F23R 3/00, заявл. 05.09.1995, опубл. 20.10.2000], которая содержит установленные концентрично топливную форсунку и два завихрителя внутренний и наружный. Завихрители снабжены насадками, которые образуют кольцевой канал. Насадок внутреннего завихрителя выполнен конфузорным и снабжен отверстиями.
В процессе работы камеры сгорания топливо из форсунки впрыскивается во внутренний насадок, перемешивается с закрученным потоком воздуха, поступающего через внутренний завихритель. И выходит в жаровую трубу. При этом часть образовавшейся топливовоздушной смеси выходит через отверстия на внутреннем насадке в кольцевой канал, где перемешивается с закрученным потоком воздуха из наружного завихрителя и выходит в жаровую трубу. В такой конструкции перемешивание топливовоздушной смеси с воздухом из наружного завихрителя осуществляется в кольцевом канале топливовздушной горелки и в жаровую трубу поступает уже готовая смесь.
Недостаткам такой конструкции является то, что топливовоздушная смесь в канале двигается в одном направлении с закрученным потоком воздуха из наружного завихрителя. При этом частицы топлива проходят расстояние в закрученном воздушном потоке недостаточное для эффективного смешения с воздухом, что также может привести к неполному сгоранию топлива, например в коротких жаровых трубах.
Техническим результатом полезной модели является повышении эффективности смесеобразования в топливовоздушной горелке, посредством создания в кольцевом канале зоны обратных токов, увеличивающей расстояние, проходимое частицами топлива в кольцевом канале в закрученном потоке воздуха.
Поставленная задача решается тем, что топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя содержит установленные концентрично топливную форсунку и два завихрителя. Завихрители снабжены насадками, которые между собой образуют кольцевой канал. Насадок внутреннего завихрителя выполнен конфузорным и снабжен отверстиями.
Новым в полезной модели является то, что кольцевой канал, образованный насадками выполнен диффузорным, при этом соотношение площадей сечения на выходе из канала Fвых и входе в канал Fвх соответствует условию:
Fвых/Fвх>1,8+0,1*Lк/hвх,
где Lк - длина диффузорного канала,
hвх - высота на входе в диффузорный канал.
Для интенсификации закрутки потока воздуха около наружного насадка в качестве наружного завихрителя используется радиальный завихритель.
Для попадания оптимального количества топлива в полость кольцевого канала наружного завихрителя площадь отверстий на конфузорном насадке выполняется не менее половины площади его выходного отверстия.
На прилагаемом чертеже изображена предлагаемая топливовоздушная горелка.
Топливовоздушная горелка содержит установленные концентрично топливную форсунку 1 и два 2 и 3 завихрителя. Внутренний завихритель 2 снабжен конфузорным насадком 4 с отверстиями 5. Наружный завихритель 3 снабжен насадком 6. Насадки 4 и 6 образуют диффузорный кольцевой канал 7. Соотношение площадей сечения на выходе из канала Fвых и входе в канал Fвх соответствует условию:
Fвых/Fвх>1,8+0,1*Lк /hвх,
где Lк - длина диффузорного канала,
hвх - высота на входе в диффузорный канал.
Топливовоздушная горелка камеры сгорания работает следующим образом.
В процессе работы камеры сгорания топливо из форсунки 1 впрыскивается внутрь конфузорного насадка 4, перемешивается с закрученным потоком воздуха, поступающим через внутренний завихритель 2 и выходит в центральную зону горения жаровой трубы 8. При этом часть получившейся топливовоздушной смеси через отверстия 5 в конфузорном насадке 4 попадает в диффузорный кольцевой канал 7. Согласно (Гриценко Е.А., Некоторые вопросы проектирования авиационных газотурбинных двигателей. - Самара: СНЦ РАН, 2002, стр.128) в диффузорном кольцевом канале 7, выполненном с соотношением площадей сечения на выходе из канала Fвых и входе в канал Fвх больше чем 1,8+0,1*Lк/hвх, где Lк - длина диффузорного канала, hвх - высота на входе в диффузорный канал, образуется отрыв потока и возникает местный вихрь в виде зоны обратных токов. На входе в диффузорный кольцевой канал 7 завихритель 3 создает закрученный поток воздуха, который под действием центробежных сил прижимается к наружному насадку 6, то есть вдоль него обеспечивается безотрывное течение потока воздуха. Соответственно, отрыв потока воздуха и образование зоны обратных токов происходит у поверхности внутреннего конфузорного насадка 4. Таким образом, топливовоздушная смесь из отверстий 5 попадает в зону обратных токов кольцевого канала 7, благодаря которой увеличивается расстояние, проходимое частицами топлива в закрученном потоке воздуха. При этом повышается эффективность перемешивания топливовоздушной смеси и воздуха из завихрителя 3.
Таким образом, в кольцевом канале топливовоздушной горелки обеспечивается максимально эффективное смешение топлива с воздухом, обеспечивающее полноту сгорания топлива даже в коротких жаровых трубах.
Claims (4)
1. Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащая установленные концентрично топливную форсунку и два завихрителя, снабженные насадками, которые образуют кольцевой канал, при этом насадок внутреннего завихрителя выполнен конфузорным и снабжен отверстиями, отличающаяся тем, что насадки образуют между собой диффузорный канал, при этом соотношение площадей сечения на выходе из канала Fвых и входе в канал Fвх определяется соответствующим условием:
Fвых/Fвх>1,8+0,1·Lк/hвх,
где Lк - длина диффузорного канала,
hвх - высота на входе в диффузорный канал.
2. Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя по п.1, отличающаяся тем, что наружный завихритель выполнен радиальным.
3. Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя по п.1, отличающаяся тем, что площадь отверстий на конфузорном насадке составляет не менее половины площади его выходного отверстия.
4. Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя по п.2, отличающаяся тем, что площадь отверстий на конфузорном насадке составляет не менее половины площади его выходного отверстия.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010121005/06U RU100187U1 (ru) | 2010-05-24 | 2010-05-24 | Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010121005/06U RU100187U1 (ru) | 2010-05-24 | 2010-05-24 | Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU100187U1 true RU100187U1 (ru) | 2010-12-10 |
Family
ID=46306882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010121005/06U RU100187U1 (ru) | 2010-05-24 | 2010-05-24 | Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU100187U1 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU173463U1 (ru) * | 2017-02-14 | 2017-08-29 | Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя |
| RU202851U1 (ru) * | 2020-11-30 | 2021-03-11 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя |
| RU215136U1 (ru) * | 2022-06-24 | 2022-11-30 | Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") | Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя |
-
2010
- 2010-05-24 RU RU2010121005/06U patent/RU100187U1/ru active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU173463U1 (ru) * | 2017-02-14 | 2017-08-29 | Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" | Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя |
| RU202851U1 (ru) * | 2020-11-30 | 2021-03-11 | Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" | Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя |
| RU215136U1 (ru) * | 2022-06-24 | 2022-11-30 | Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") | Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2560087C2 (ru) | Горелочное устройство | |
| US7757491B2 (en) | Fuel nozzle for a gas turbine engine and method for fabricating the same | |
| US6354072B1 (en) | Methods and apparatus for decreasing combustor emissions | |
| CN107543201B (zh) | 一种贫油直接喷射及混合低污染燃烧室 | |
| CN101688670B (zh) | 燃气轮机燃烧器 | |
| RU2618799C2 (ru) | Топливная форсунка с осевым потоком (варианты) и способ предварительного смешивания топлива и воздуха | |
| RU2013108313A (ru) | Топливовоздушная форсунка (варианты), камера сгорания для газотурбинного двигателя (варианты) и способ работы топливовоздушной форсунки (варианты) | |
| CN106090907A (zh) | 一种预混强旋流火焰扩散燃烧器 | |
| US11846425B2 (en) | Dual fuel gas turbine engine pilot nozzles | |
| CN109539309A (zh) | 一种凹腔驻涡与整流支板组合式一体化加力燃烧室 | |
| US9182124B2 (en) | Gas turbine and fuel injector for the same | |
| RU2349840C1 (ru) | Кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя | |
| CN107750322A (zh) | 具有预混合火焰稳定器的燃料喷嘴组件 | |
| RU100187U1 (ru) | Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя | |
| RU2578785C1 (ru) | Форсунка двухтопливная "газ плюс жидкое топливо" | |
| CN106051826A (zh) | 一种裂解燃气‑空气快速掺混装置 | |
| CN203731484U (zh) | 一种低旋流燃烧室喷嘴 | |
| CN103822230B (zh) | 一种低旋流燃烧室喷嘴 | |
| JP2013217635A (ja) | 拡散燃焼器燃料ノズル | |
| CN104566462B (zh) | 一种预混喷嘴及燃气轮机 | |
| RU173463U1 (ru) | Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя | |
| CN204438184U (zh) | 一种预混喷嘴及燃气轮机 | |
| RU114514U1 (ru) | Газомазутная горелка | |
| RU215136U1 (ru) | Топливовоздушная горелка камеры сгорания газотурбинного двигателя | |
| RU2633982C1 (ru) | Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя |