RU157528U1 - Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя - Google Patents
Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU157528U1 RU157528U1 RU2015105325/06U RU2015105325U RU157528U1 RU 157528 U1 RU157528 U1 RU 157528U1 RU 2015105325/06 U RU2015105325/06 U RU 2015105325/06U RU 2015105325 U RU2015105325 U RU 2015105325U RU 157528 U1 RU157528 U1 RU 157528U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- shell
- segments
- secondary air
- flame tube
- combustion chamber
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gas Burners (AREA)
Abstract
1. Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащая обечайку и примыкающий к ней с внутренней стороны окружной ряд сегментов, причем обечайка и сегменты снабжены сквозными отверстиями для подвода вторичного воздуха внутрь жаровой трубы, при этом сегменты снабжены Г-образными зацепами, выступающими над обечайкой и контактирующими с её наружной поверхностью, а обечайка содержит пазы для прохода и установки зацепов, отличающаяся тем, что каждое отверстие для подвода вторичного воздуха в обечайке сопряжено с пазом для прохода и установки зацепа, а передняя, по направлению потока воздуха, торцевая стенка зацепа выполнена заподлицо с поверхностью отверстия для подвода вторичного воздуха в сегменте, при этом отверстия для подвода вторичного воздуха в обечайке и сегментах соосны.2. Жаровая труба камеры сгорания по п. 1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один зацеп дополнительно снабжен козырьком, расположенным над отверстием для подвода вторичного воздуха в обечайке, при этом козырек выполнен в виде пластины и направлен в сторону, противоположную течению потока воздуха.
Description
Полезная модель относится к камерам сгорания газотурбинных двигателей (ГТД) и может найти применение в турбомашиностроении, в частности в авиадвигателестроении.
Для повышения работоспособности и увеличения ресурса применяют двухстеночные жаровые трубы с относительно холодной наружной стенкой (обечайкой), облицованной со стороны внутренней полости сегментами, закрепленными на обечайке с возможностью тепловых перемещений. При этом подвод вторичного воздуха во внутреннюю полость жаровой трубы выполняется различными способами.
Известна жаровая труба, содержащая обечайку и примыкающий к ней со стороны внутренней поверхности окружной ряд сегментов, при этом в обечайке и сегментах выполнены сквозные отверстия для подвода вторичного воздуха в жаровую трубу (авторское свидетельство №1718609, МПК F23R 3/06, опубл. 10.06.1996). Вторичный воздух через отверстия в обечайке поступает в замкнутую полость между сегментами и обечайкой, охлаждая сегмент, а затем через отверстия в сегменте поступает во внутреннюю полость жаровой трубы.
Недостатком этой конструкции является то, что проходя через две стенки, воздух теряет свою энергию, из-за чего снижается глубина проникновения струи В («Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок». Под редакцией В.А. Сосунова, В.М. Чепкина - М.: Изд-во МАИ, 2003 - 688 с, стр. 162), определяемая выражением:
где dэ - эквивалентный диаметр отверстия,
d - диаметр отверстия,
µ - коэффициент изменения массового расхода;
ρk - плотность газа за компрессором,
с2 о.п - нормальная к оси жаровой трубы составляющая скорости воздуха в отверстиях,
ρср - среднее значение плотности газа за системой струй,
сср - среднее значение скорости газа за системой струй.
В рассматриваемой конструкции параметр q имеет пониженное значение из-за снижения скорости со.п в двухстеночном канале, имеющем повышенное сопротивление течению воздуха. Поэтому целесообразно поступление вторичного воздуха непосредственно из воздушной полости внутрь жаровой трубы.
Наиболее близкой является конструкция жаровой трубы камеры сгорания ГТД, содержащая обечайку и примыкающий к ней с внутренней стороны окружной ряд сегментов, причем, обечайка и сегменты снабжены сквозными отверстиями для подвода вторичного воздуха внутрь жаровой трубы и отверстиями для прохода воздуха для охлаждения сегментов, которые снабжены Г-образными зацепами, выступающими в воздушную полость относительно обечайки и контактирующими с ее наружной поверхностью, при этом обечайка содержит пазы для прохода и установки этих зацепов (авторское свидетельство №1454021, МПК F23R 3/06, опубл. 20.07.1995). Вторичный воздух поступает внутрь жаровой трубы через втулки, установленные в обечайке и проходящие через сегменты внутрь жаровой трубы с выступанием относительно сегментов. При этом каждая из втулок снабжена торцовым козырьком и выполнена с выходным отверстием, ось которого смещена относительно оси втулки в сторону, противоположную направлению газов в жаровой трубе. В боковой стенке втулки выполнены отверстия пленочного охлаждения кожуха, расположенные над козырьком и ориентированные по ходу рабочего тела. Камера сгорания снабжена основной системой конвективно-пленочного охлаждения, входными дополнительными отверстиями и выходной щелью.
Недостатком этой конструкции является то, что во втулках выполнен местный торцевой козырек и отверстия для подвода охлаждающего воздуха, необходимые при конвективно-пленочном охлаждении, с целью восстановления пленки, охлаждающей внутреннюю поверхность сегмента. При этом козырек создает уступ, который нарушает гладкость отверстия из-за чего понижается пробивная способность воздушной струи вторичного воздуха, т.к. уменьшается эквивалентный диаметр отверстия dэ (из-за снижения коэффициента µ), и, соответственно, снижается глубина проникновения струи В.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является повышение полноты сгорания топлива и снижение неравномерности температурного поля путем повышения эффективности подачи вторичного воздуха в жаровую трубу и увеличением пробивной способности воздушной струи.
Технический результат достигается тем, что в жаровой трубе камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащей обечайку и, примыкающий к ней с внутренней стороны, окружной ряд сегментов, причем, обечайка и сегменты снабжены сквозными отверстиями для подвода вторичного воздуха внутрь жаровой трубы, при этом сегменты снабжены Г-образными зацепами, выступающими над обечайкой и контактирующими с ее наружной поверхностью, а обечайка содержит пазы для прохода и установки зацепов, в отличие от известной, каждое отверстие для подвода вторичного воздуха в обечайке сопряжено с пазом для прохода и установки зацепа, а передняя, по направлению потока воздуха, торцевая стенка зацепа выполнена заподлицо с поверхностью отверстия для подвода вторичного воздуха в сегменте, при этом отверстия для подвода вторичного воздуха в обечайке и сегментах соосны.
Для увеличения пробивной способности воздушной струи, по меньшей мере, один зацеп дополнительно снабжен козырьком, расположенным над отверстием для подвода вторичного воздуха в обечайке, при этом козырек выполнен в виде пластины и направлен в сторону противоположную течению потока воздуха
Заявляемое решение поясняется чертежами, на которых изображены: фиг. 1 - продольный разрез жаровой трубы камеры сгорания; фиг. 2 - вид Б; фиг. 3 - продольный разрез жаровой трубы (зацеп сегмента с козырьком); фиг. 4 - вид в разрезе А-А.
Жаровая труба камеры сгорания содержит обечайку 1 и примыкающий к ней с внутренней стороны 2 окружной ряд сегментов 3, снабженных Г-образными зацепами 4 (фиг. 1). Для прохода и установки зацепов 4 в обечайке 1 выполнены продолговатые пазы 5 (фиг. 2). Каждый зацеп 4 выступает над обечайкой 1 и контактирует с ее наружной поверхностью 6, в результате сегменты 3 с помощью зацепов 4 закреплены на обечайке 1 и зафиксированы от окружного смещения. Для подвода вторичного воздуха внутрь жаровой трубы обечайка 1 и сегменты 3 снабжены, соответственно, сквозными отверстиями 7 и 8, а для прохода охлаждающего воздуха (конвективно-пленочное охлаждение) отверстиями 9 и 10. Отверстия 7, выполненные в обечайке 1, сообщены с соответствующими пазами 5 и расположены соосно с отверстиями 8, выполненными в сегментах 3. У каждого зацепа 4 передняя, по направлению потока воздуха, торцевая стенка 11 выполнена заподлицо с поверхностью отверстия 8 для подвода вторичного воздуха в сегменте 3, т.е. является, таким образом, местным продолжением стенки отверстия 8, обеспечивая его гладкость и выступая относительно обечайки в воздушную полость вне жаровой трубы навстречу потоку воздуха.
Для усиления пробивной способности струи вторичного воздуха зацепы 4 дополнительно могут быть снабжены козырьками 12 (фиг. 3), каждый из которых примыкает к тыльной поверхности зацепа 4 и расположен над отверстием 7 в обечайке 1, при этом козырек выполнен в виде пластины и направлен в сторону противоположную течению потока воздуха.
Предложенная конструкция работает следующим образом.
Вторичный воздух через соосные отверстия 7 и 8, расположенные, соответственно, в обечайке 1 и сегментах 3 поступает во внутреннюю полость жаровой трубы камеры сгорания. Зацеп 4, являющийся одновременно частью стенки отверстия 8 в сегменте 3, выступает над обечайкой 1, из-за чего увеличивается динамический напор воздуха, втекающего в отверстие (увеличивается параметр q). Одновременно протяженность и гладкость отверстия повышает коэффициент расхода µ. Все это увеличивает глубину проникновения В воздушной струи, проходящей через отверстия 7 и 8 внутрь жаровой трубы.
Данное техническое решение позволяет увеличить эффективность подачи вторичного воздуха внутрь жаровой трубы и тем самым обеспечить повышение полноты сгорания топлива и снижение неравномерности температурного поля на выходе из камеры сгорания.
Описанная выше конструкция двухстеночной сегментной жаровой трубы реализована в опытных малоэмиссионных камерах сгорания ГТД Е70/8РД и ГТД-110, результаты испытаний которых подтверждают заявленные свойства.
Claims (2)
1. Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащая обечайку и примыкающий к ней с внутренней стороны окружной ряд сегментов, причем обечайка и сегменты снабжены сквозными отверстиями для подвода вторичного воздуха внутрь жаровой трубы, при этом сегменты снабжены Г-образными зацепами, выступающими над обечайкой и контактирующими с её наружной поверхностью, а обечайка содержит пазы для прохода и установки зацепов, отличающаяся тем, что каждое отверстие для подвода вторичного воздуха в обечайке сопряжено с пазом для прохода и установки зацепа, а передняя, по направлению потока воздуха, торцевая стенка зацепа выполнена заподлицо с поверхностью отверстия для подвода вторичного воздуха в сегменте, при этом отверстия для подвода вторичного воздуха в обечайке и сегментах соосны.
2. Жаровая труба камеры сгорания по п. 1, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, один зацеп дополнительно снабжен козырьком, расположенным над отверстием для подвода вторичного воздуха в обечайке, при этом козырек выполнен в виде пластины и направлен в сторону, противоположную течению потока воздуха.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015105325/06U RU157528U1 (ru) | 2015-02-17 | 2015-02-17 | Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015105325/06U RU157528U1 (ru) | 2015-02-17 | 2015-02-17 | Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU157528U1 true RU157528U1 (ru) | 2015-12-10 |
Family
ID=54845973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015105325/06U RU157528U1 (ru) | 2015-02-17 | 2015-02-17 | Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU157528U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757552C1 (ru) * | 2019-10-15 | 2021-10-18 | Мицубиси Пауэр, Лтд. | Камера сгорания газовой турбины |
RU2803149C1 (ru) * | 2023-02-09 | 2023-09-07 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Жаровая труба камеры сгорания |
-
2015
- 2015-02-17 RU RU2015105325/06U patent/RU157528U1/ru active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757552C1 (ru) * | 2019-10-15 | 2021-10-18 | Мицубиси Пауэр, Лтд. | Камера сгорания газовой турбины |
RU2757552C9 (ru) * | 2019-10-15 | 2021-11-25 | Мицубиси Пауэр, Лтд. | Камера сгорания газовой турбины |
RU2803149C1 (ru) * | 2023-02-09 | 2023-09-07 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Жаровая труба камеры сгорания |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2605164C2 (ru) | Блок топливных форсунок и блок камеры сгорания | |
RU2632073C2 (ru) | Узел впрыска топлива и установка, содержащая узел впрыска топлива | |
JP6516996B2 (ja) | 燃焼器及びガスタービンエンジン | |
JP2013148338A (ja) | インピンジメントスリーブ孔及びタービュレータを備えた燃焼器組立体 | |
US2742762A (en) | Combustion chamber for axial flow gas turbines | |
JP2013250046A5 (ru) | ||
RU2014133525A (ru) | Горелочное устройство и способ работы горелочного устройства | |
CN104791848A (zh) | 一种采用叶栅通道多斜孔冷却方式的燃烧室火焰筒壁面 | |
US3820324A (en) | Flame tubes for gas turbine engines | |
CN106065830A (zh) | 一种基于旋转阀与气动阀组合的脉冲爆震燃烧室装置 | |
CN102175044A (zh) | 燃烧室掺混燃烧导向耦合结构 | |
CN113188154B (zh) | 一种冷却结构的火焰筒 | |
RU2013119486A (ru) | Форсунка камеры сгорания, газовая турбина, способ, включающий смешивание воздуха и топлива, и способ, включающий выполнение по меньшей мере одного канала | |
RU157528U1 (ru) | Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя | |
RU173450U1 (ru) | Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя с демпфирующими полостями | |
RU2013140422A (ru) | Устройство впрыска для камеры сгорания турбомашины | |
CN109945234A (zh) | 一种单筒燃烧室及燃气轮机 | |
CN104595929A (zh) | 旋流水膜冷却式燃烧室 | |
RU195178U1 (ru) | Упругое соединение жаровой трубы камеры сгорания и газосборника газотурбинного двигателя | |
RU131419U1 (ru) | Воспламенитель камеры сгорания газотурбинного двигателя | |
CN202578944U (zh) | 一种减小吸气式脉冲爆震进气道反压的装置 | |
RU2285203C1 (ru) | Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя | |
RU160988U1 (ru) | Фронтовое устройство камеры сгорания газотурбинного двигателя | |
RU194926U1 (ru) | Узел соединения пламяперебрасывающего патрубка с жаровой трубой камеры сгорания газотурбинного двигателя | |
RU218632U1 (ru) | Малоэмиссионная камера сгорания газотурбинного двигателя |