RU2245493C1 - Фронтовое устройство камеры сгорания газотурбинного двигателя - Google Patents

Фронтовое устройство камеры сгорания газотурбинного двигателя Download PDF

Info

Publication number
RU2245493C1
RU2245493C1 RU2003124152/06A RU2003124152A RU2245493C1 RU 2245493 C1 RU2245493 C1 RU 2245493C1 RU 2003124152/06 A RU2003124152/06 A RU 2003124152/06A RU 2003124152 A RU2003124152 A RU 2003124152A RU 2245493 C1 RU2245493 C1 RU 2245493C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
front wall
heat shield
sleeve
mixing
combustion chamber
Prior art date
Application number
RU2003124152/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2003124152A (ru
Inventor
В.Г. Гончаров (RU)
В.Г. Гончаров
Е.Ю. Марчуков (RU)
Е.Ю. Марчуков
С.А. Федоров (RU)
С.А. Федоров
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн")
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 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн")
Priority to RU2003124152/06A priority Critical patent/RU2245493C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2003124152A publication Critical patent/RU2003124152A/ru
Publication of RU2245493C1 publication Critical patent/RU2245493C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Фронтовое устройство камеры сгорания газотурбинного двигателя содержит фронтальную стенку жаровой трубы, в которой установлена, по меньшей мере, одна смесительная втулка, топливная форсунка, воздушный завихритель и теплозащитный экран. Внутренняя поверхность смесительной втулки выполнена в виде трубки Вентури, наименьший диаметр которой расположен в зоне фронтальной стенки. Воздушный завихритель установлен на входе в смесительную втулку. Теплозащитный экран установлен за фронтальной стенкой. Фронтальная стенка и теплозащитный экран соединены непосредственно со смесительной втулкой с помощью кольцевых буртов разного диаметра, выполненных на наружной поверхности втулки и разделенных кольцевой проточкой. Передний по потоку бурт выполнен с большим диаметром и соединен с фронтальной стенкой, а задний бурт - с теплозащитным экраном. Изобретение позволяет повысить эффективность охлаждения смесительной втулки, а также надежность и ресурс камеры сгорания. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к конструкции фронтового устройства камеры сгорания газотурбинного двигателя.
Известно фронтовое устройство камеры сгорания ГТД, содержащее фронтальную стенку и смесительную втулку в виде трубки Вентури [1].
Из известных фронтовых устройств наиболее близким к предложенному является фронтовое устройство, содержащее фронтальную стенку жаровой трубы, в которой установлена смесительная втулка с внутренней поверхностью, выполненной в виде трубки Вентури, наименьший диаметр которой расположен в зоне фронтальной стенки, топливную форсунку, воздушный завихритель, установленный на входе в смесительную втулку, и теплозащитный экран, установленный за фронтальной стенкой, причем теплозащитный экран и фронтальная стенка соединены со втулкой по кольцевой поверхности [2].
Недостатком такого фронтового устройства является низкая эффективность охлаждения смесительной втулки в зоне минимального диаметра, что приводит к перегреву и обгоранию смесительной втулки и снижению надежности и ресурса камеры сгорания.
Задачей изобретения является повышение эффективности охлаждения смесительной втулки в зоне минимального диаметра.
Указанная задача решается тем, что в известном фронтовом устройстве, содержащем фронтальную стенку жаровой трубы, в которой установлена по меньшей мере одна смесительная втулка с внутренней поверхностью, выполненной в виде трубки Вентури, наименьший диаметр которой расположен в зоне фронтальной стенки, топливную форсунку, воздушный завихритель, установленный на входе в смесительную втулку, и теплозащитный экран, установленный за фронтальной стенкой, причем теплозащитный экран и фронтальная стенка соединены со втулкой по кольцевой поверхности, фронтальная стенка и теплозащитный экран соединены непосредственно со смесительной втулкой с помощью кольцевых буртов разного диаметра, выполненных на наружной поверхности втулки и разделенных кольцевой проточкой, при этом передний по потоку бурт выполнен с большим диаметром и соединен с фронтальной стенкой, а задний бурт - с теплозащитным экраном.
Такое выполнение фронтового устройства позволяет изготовить стенку смесительной втулки с минимальными размерами, что улучшает теплоотвод. Наличие кольцевой проточки увеличивает охлаждающую поверхность втулки, что также способствует увеличению теплоотвода. Таким образом, значительно повышается эффективность охлаждения смесительной втулки в зоне ее минимального диаметра.
На фиг.1 показан продольный разрез фронтового устройства камеры сгорания ГТД,
на фиг.2 - вариант выполнения фронтового устройства с отверстиями в смесительной втулке,
на фиг.3, 4, 5, 6, 7 - варианты выполнения теплозащитного экрана.
Фронтовое устройство камеры сгорания ГТД содержит фронтальную стенку 1 жаровой трубы 2, в которой установлены втулки 3 с внутренней поверхностью 4, выполненной в виде трубки Вентури, наименьший диаметр 5 которой расположен в зоне фронтальной стенки 1, топливную форсунку 6, воздушный завихритель 7, установленный на входе в смесительную втулку 3, и теплозащитный экран 8, установленный за фронтальной стенкой 1. Теплозащитный экран 8 и фронтальная стенка 1 соединены со втулкой 3 с помощью кольцевых буртов 9 и 10 разного диаметра, выполненных на наружной поверхности 11 смесительной втулки 3 и разделенных кольцевой проточкой 12. Передний по потоку бурт 9 выполнен с большим диаметром и соединен с фронтальной стенкой 1, а задний бурт 10 соединен с теплозащитным экраном 8.
В переднем по потоку бурте 9 может быть выполнен по крайней мере один ряд отверстий 13, расположенных по окружности (фиг.2).
Отношение площади минимального сечения смесительной втулки 3 к проходной площади завихрителя 7 выполнено в диапазоне 0,25-2,5, а отношение длины смесительной втулки 3 к диаметру ее минимального сечения 0,5-2,5.
В случае выполнения камеры кольцевой теплозащитный экран 8 может быть снабжен гофрами 14, выпуклой стороной обращенными к фронтальной стенке 1 (фиг.3, 4) и расположенными между форсунками. При этом теплозащитный экран 8 может быть выполнен из отдельных секций 15, установленных в окружном направлении с зазором 16 (фиг.5), а также с зазором 17 в осевом направлении (фиг.7).
Во время работы камеры сгорания воздух подается во фронтовое устройство через воздушный завихритель 7, проходит в смесительную втулку 3 и смешивается с топливом, подаваемым через форсунку 6.
Топливо-воздушная смесь поступает в зону горения жаровой трубы 2. Через охлаждающие отверстия фронтальной стенки 1 и отверстия 13 буртика 9 охлаждающий воздух проходит в кольцевую проточку 12, охлаждает втулку 3 и теплозащитный экран 8 и поступает в жаровую трубу 2.
Предложенное устройство позволяет повысить эффективность охлаждения смесительной втулки фронтового устройства в зоне ее минимального сечения. Выполнение отношения площади минимального сечения смесительной втулки к проходной площади завихрителя в указанных пределах обеспечивает диапазон оптимальных скоростей воздушного потока. Указанное соотношение размеров смесительной втулки обеспечивает эффективное смешение топлива и воздуха.
Изобретение повышает надежность и ресурс камеры сгорания, а также улучшает ее экологические и рабочие характеристики.
Источники информации:
1. Патент США №3899884, кл. 60/39.74, опубл. 1975 г.
2. Заявка ФРГ №19627760, кл. F 23 R 3/14, опубл. 1998 г.

Claims (6)

1. Фронтовое устройство камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащее фронтальную стенку жаровой трубы, в которой установлена по меньшей мере одна смесительная втулка с внутренней поверхностью, выполненной в виде трубки Вентури, наименьший диаметр которой расположен в зоне фронтальной стенки, топливную форсунку, воздушный завихритель, установленный на входе в смесительную втулку, и теплозащитный экран, установленный за фронтальной стенкой, причем теплозащитный экран и фронтальная стенка соединены со втулкой по кольцевой поверхности, отличающееся тем, что фронтальная стенка и теплозащитный экран соединены непосредственно со смесительной втулкой с помощью кольцевых буртов разного диаметра, выполненных на наружной поверхности втулки и разделенных кольцевой проточкой, при этом передний по потоку бурт выполнен с большим диаметром и соединен с фронтальной стенкой, а задний бурт - с теплозащитным экраном.
2. Фронтовое устройство по п.1, отличающееся тем, что отношение площади минимального сечения смесительной втулки к проходной площади завихрителя выполнено в диапазоне 0,25 - 2,5, а отношение длины смесительной втулки к диаметру ее минимального сечения 0,5 - 2,5.
3. Фронтовое устройство по п.1, отличающееся тем, что в переднем по потоку бурте выполнен, по меньшей мере, один ряд расположенных по окружности отверстий.
4. Фронтовое устройство по п.1, отличающееся тем, что для кольцевой камеры сгорания теплозащитный экран выполнен с гофрами, выпуклой стороной обращенными к фронтальной стенке и расположенными между форсунками.
5. Фронтовое устройство по пп.1, 2, 4, отличающееся тем, что теплозащитный экран выполнен из отдельных секций, установленных с зазором в поперечном направлении между ними.
6. Фронтовое устройство по пп.1, 2, 4, 5, отличающееся тем, что секции экрана установлены с зазором между ними в осевом направлении.
RU2003124152/06A 2003-08-05 2003-08-05 Фронтовое устройство камеры сгорания газотурбинного двигателя RU2245493C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003124152/06A RU2245493C1 (ru) 2003-08-05 2003-08-05 Фронтовое устройство камеры сгорания газотурбинного двигателя

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003124152/06A RU2245493C1 (ru) 2003-08-05 2003-08-05 Фронтовое устройство камеры сгорания газотурбинного двигателя

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003124152A RU2003124152A (ru) 2005-01-27
RU2245493C1 true RU2245493C1 (ru) 2005-01-27

Family

ID=35138828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003124152/06A RU2245493C1 (ru) 2003-08-05 2003-08-05 Фронтовое устройство камеры сгорания газотурбинного двигателя

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2245493C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU169228U1 (ru) * 2016-03-17 2017-03-13 Акционерное общество "Климов" Защитный экран форсажной камеры
RU173301U1 (ru) * 2017-03-06 2017-08-21 Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" Фронтовое устройство камеры сгорания газотурбинного двигателя

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU169228U1 (ru) * 2016-03-17 2017-03-13 Акционерное общество "Климов" Защитный экран форсажной камеры
RU173301U1 (ru) * 2017-03-06 2017-08-21 Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" Фронтовое устройство камеры сгорания газотурбинного двигателя

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003124152A (ru) 2005-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11519334B2 (en) Torch igniter for a combustor
RU2605164C2 (ru) Блок топливных форсунок и блок камеры сгорания
JP6067364B2 (ja) ガスタービン燃焼器において燃料を噴射する燃料ノズル
US8479490B2 (en) Combustors with impingement cooled igniters and igniter tubes for improved cooling of igniters
JP5960969B2 (ja) 燃焼器を点火燃焼させるための装置及び方法
CN104515146B (zh) 内部冷却的过渡管后架
US20110203287A1 (en) Combustor liner for a turbine engine
US20150135716A1 (en) Anti-coking liquid cartridge
US20090277177A1 (en) Fuel nozzle for a gas turbine engine and method for fabricating the same
US20110107766A1 (en) Combustor assembly for a turbine engine with enhanced cooling
RU2662773C2 (ru) Картридж предварительного пленкообразования для жидкого топлива
RU2006145714A (ru) Узел камеры сгорания газотурбинного двигателя (варианты) и узел жаровой трубы
JP2008286199A (ja) タービンエンジンを冷却する方法及び装置
CN112484077B (zh) 一种火焰筒头部的高效冷却结构
RU2382895C2 (ru) Турбореактивный двигатель с защитным экраном топливного коллектора кольца форсунок, кольцо форсунок и защитный экран
ITTO981054A1 (it) Dispositivo di miscelazione di combustibile/aria per apparecchiatura di combustione.
JP2016166729A (ja) 燃焼器の燃料噴射装置用のエアシールド
JP2019049253A (ja) デュアルフュエル燃料ノズル用のノズルアセンブリ
RU2349840C1 (ru) Кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя
US4187674A (en) Combustion equipment for gas turbine engines
CN112283747B (zh) 燃烧室及航空发动机
RU2245493C1 (ru) Фронтовое устройство камеры сгорания газотурбинного двигателя
JP2013148341A (ja) 燃料ノズル
JP7202084B2 (ja) 気体燃料および液体燃料の機能を有する二重燃料燃料ノズル
RU2682220C1 (ru) Форсажная камера сгорания турбореактивного двухконтурного двигателя

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20130926

PD4A Correction of name of patent owner