RU2247852C2 - Форсажная камера двухконтурного турбореактивного двигателя - Google Patents
Форсажная камера двухконтурного турбореактивного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2247852C2 RU2247852C2 RU2002134997/06A RU2002134997A RU2247852C2 RU 2247852 C2 RU2247852 C2 RU 2247852C2 RU 2002134997/06 A RU2002134997/06 A RU 2002134997/06A RU 2002134997 A RU2002134997 A RU 2002134997A RU 2247852 C2 RU2247852 C2 RU 2247852C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- afterburner
- wave
- acoustic waveguides
- acoustic
- waveguides
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
Форсажная камера двухконтурного турбореактивного двигателя содержит установленное в корпусе фронтовое устройство с кольцевыми стабилизаторами пламени, размещенное на выходе из диффузора, образованного его корпусом и обтекателем задней опоры турбины, лепестковый смеситель потоков наружного и внутреннего контуров, закрепленный на опоре. Периферийная часть форсажной камеры и полость наружного контура сообщены, по меньшей мере, тремя полуволновыми акустическими волноводами. Выходы полуволновых акустических волноводов расположены в плоскости фронтового устройства, а входы перед смесителем. Длину акустических волноводов определяют из соотношения, защищаемого изобретением. Изобретение позволяет расширить диапазон эффективного подавления тангенциальных или радиальных мод колебаний давления и скорости газа, упростить конструкцию и снизить массу форсажной камеры путем подавления колебаний давления. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к авиадвигателестроению, а именно к конструкции форсажной камеры двухконтурного турбореактивного двигателя.
Известна форсажная камера газотурбинного двигателя, содержащая корпус и установленное в нем фронтовое устройство с кольцевыми стабилизаторами пламени и противовибрационным экраном, установленным в корпусе (1).
Недостатком ее является демпфирование колебаний давления в узком диапазоне частот.
Известна форсажная камера двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащая установленное в корпусе фронтовое устройство с кольцевыми стабилизаторами пламени, размещенная на выходе из диффузора, образованного его корпусом и обтекателем задней опоры турбины, лепестковый смеситель потоков наружного и внутреннего контуров, закрепленный на опоре (2).
Такая форсажная камера при наступлении спонтанного режима вибрационного горения не имеет устройства для подавления энергии возникающих тангенциальных или радиальных мод колебаний давления и скорости газа.
Также известна форсажная камера газотурбинного двигателя, содержащая устройство для поглощения акустических колебаний газа, работающее как резонансный поглотитель (резонатор Гельмгольца), выполненное в обтекателе задней опоры турбины в виде перфорации на двух участках, расположенных на определенной длине относительно фронтового устройства, с втулками и заглушками из пористого материала в них в переднем участке (3).
Эта форсажная камера при наступлении режима вибрационного горения демпфирует колебания, но является тяжелой и сложной конструкцией.
Задача изобретения - расширение диапазона эффективного подавления тангенциальных и радиальных мод колебаний давления и скорости газа, упрощение конструкции и снижение массы форсажной камеры.
Задача решается тем, что в форсажной камере двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащей установленное в корпусе фронтовое устройство с кольцевыми стабилизаторами пламени, размещенное на выходе из диффузора, образованного его корпусом и обтекателем задней опоры турбины, и лепестковый смеситель потоков наружного и внутреннего контуров, закрепленный на опоре, периферийная часть форсажной камеры и полость наружного контура сообщены по меньшей мере тремя полуволновыми акустическими волноводами, при этом их выходы расположены в плоскости фронтового устройства, а входы перед смесителем, причем длину акустических волноводов определяют из соотношения
Кроме того, в форсажной камере со стороны входа в акустический волновод или выхода из него может быть дополнительно установлен четвертьволновый резонатор, закрытый с торцов и сообщенный каналом с полостью волновода, расположенным в его середине, при этом длину резонатора определяет из соотношения: , где λ - длина волны тангенциальной или радиальной моды колебаний, причем четвертьволновые резонаторы выполнены в виде полостей разделенного стенками тороидального кольца, сообщенных каналами с акустическими волноводами.
Сообщив периферийную часть форсажной камеры с полостью наружного контура, по меньшей мере, тремя полуволновыми акустическими волноводами, мы получаем возможность максимального выноса акустической энергии в наружный контур двигателя при вибрационном горении.
Установив с полуволновыми акустическими волноводами дополнительно через общий канал четвертьволновые резонаторы мы получаем возможность увеличить потери волновой энергии внутри волноводов.
Выполнив четвертьволновые резонаторы в виде полостей разделенного стенками тороидального кольца, сообщенных с полуволновыми акустическими волноводами каналами, расположенными в середине их длины, мы получаем возможность выполнения компактной поддерживающей конструкции устройства, хорошо работающей в условиях двухконтурных турбореактивных двигателей с малыми гидравлическими потерями.
Рассчитав длину полуволновых акустических волноводов и длину четвертьволновых резонаторов, мы получаем возможность выполнить устройство для подавления колебаний при вибрационном горении и таким образом обеспечить работу форсажной камеры без регулярных колебаний в ней в более широком диапазоне рабочих режимов. Устройство, требующееся для этого, получается более простым и с меньшей массой.
Это обеспечивает задачу изобретения - расширение диапазона эффективного подавления тангенциальных или радиальных мод колебаний давления и скорости газа, упрощение конструкции и снижение массы форсажной камеры.
На фиг.1 представлен продольный разрез форсажной камеры с полуволновым акустическим волноводом.
На фиг.2 представлен продольный разрез форсажной камеры с полуволновым акустическим волноводом и дополнительным четвертьволновым резонатором.
На фиг.3 представлен продольный разрез форсажной камеры с полуволновым акустическим волноводом и четвертьволновым резонатором, выполненным в виде полостей разделенного стенками тороидального кольца.
На фиг.4 представлено сечение А-А фиг.3 по четвертьволновым резонаторам и волноводам.
Форсажная камера содержит установленное в корпусе 1 фронтовое устройство 2 с кольцевыми стабилизаторами пламени 3, размещенное на выходе из диффузора 4, образованного корпусом 1 и обтекателем 5 задней опоры 6 турбины 7. На опоре 6 закреплен смеситель 8 потоков наружного 9 и внутреннего 10 контуров, периферийная часть 11 форсажной камеры и полость 12 наружного контура 9 сообщены полуволновыми акустическими волноводами 13 с выходами 14, расположенными в плоскости 15 фронтового устройства 2 и входами 16 перед смесителем 8. Длина акустических волноводов определяется из соотношения: , где λ - длина волны тангенциальной или радиальной моды колебаний. Со стороны входа 16 в акустический волновод 13 или выхода 14 из него дополнительно установлен четвертьволновой резонатор 17, закрытый с торцов 18, 19 и сообщенный каналом 20 с полостью 21 волновода 13, расположенным в его середине. Длина резонатора 17 определяется из соотношения: , где λ - длина волны тангенциальной или радиальной моды колебаний. Четвертьволновые резонаторы 17 могут быть выполнены в виде полостей 22 разделенного стенками 23, 24 тороидального кольца 25 и сообщены с акустическими волноводами 13 каналами 20, расположенными в середине их длины.
При работе форсажной камеры в режиме вибрационного горения при любой форме поперечных колебаний давления по волноводам 13 в наружный контур 9 идет плоская волна. Так как длина акустических волноводов 13 определена близкой к 0,5 λ, во всех случаях колебаний (тангенциальных и радиальных) будет максимальный вынос энергии акустических колебаний в полость 12 наружного контура 9. Благодаря наличию в конструкции дополнительных четвертьволновых резонаторов 17, акустически связанных через каналы 20 с волноводами 13, потери волновой энергии увеличиваются за счет демпфирования колебаний в них, потери волновой энергии поперечных колебаний в связанной системе волноводов 13 и резонаторов 17 в полость 12 будут максимальны.
Таким образом, подбирая длины акустических волноводов 13 и дополнительно установленных четвертьволновых резонаторов 17, можно настроить устройство на подавление акустических колебаний поперечных мод колебаний в форсажной камере при вибрационном горении.
Литература
1. Скубачевский Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет деталей. Москва: Машиностроение, 1969. С.445.
2. Копелев С.З., Гуров С.В. Тепловое состояние элементов конструкции авиационных двигателей. Москва: Машиностроение, 1978. С.177, 178. Рис.10.1.
3. Патент РФ №2117806, F 02 К 3/10,15.02.1995.
Claims (3)
1. Форсажная камера двухконтурного турбореактивного двигателя, содержащая установленное в корпусе фронтовое устройство с кольцевыми стабилизаторами пламени, размещенное на выходе из диффузора, образованного его корпусом и обтекателем задней опоры турбины, лепестковый смеситель потоков наружного и внутреннего контуров, закрепленный на опоре, отличающаяся тем, что периферийная часть форсажной камеры и полость наружного контура сообщены, по меньшей мере, тремя полуволновыми акустическими волноводами, при этом их выходы расположены в плоскости фронтового устройства, а входы перед смесителем, причем длину акустических волноводов определяют из соотношения
где λ - длина волны тангенциальной или радиальной моды колебаний.
2. Форсажная камера по п.1, отличающаяся тем, что со стороны входа в акустический волновод или выхода из него дополнительно установлен четвертьволновый резонатор, закрытый с торцов и сообщенный каналом с полостью волновода, расположенной в его середине, при этом длину резонатора определяют из соотношения
где λ - длина волны тангенциальной или радиальной моды колебаний.
3. Форсажная камера по п.2, отличающаяся тем, что четвертьволновые резонаторы выполнены в виде полостей разделенного стенками тороидального кольца, сообщенных каналами с акустическими волноводами.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002134997/06A RU2247852C2 (ru) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | Форсажная камера двухконтурного турбореактивного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002134997/06A RU2247852C2 (ru) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | Форсажная камера двухконтурного турбореактивного двигателя |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002134997A RU2002134997A (ru) | 2004-10-10 |
RU2247852C2 true RU2247852C2 (ru) | 2005-03-10 |
Family
ID=35364954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002134997/06A RU2247852C2 (ru) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | Форсажная камера двухконтурного турбореактивного двигателя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2247852C2 (ru) |
-
2002
- 2002-12-25 RU RU2002134997/06A patent/RU2247852C2/ru not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4511658B2 (ja) | バーナのために音波の振動増幅をダンピングするためのダンピング装置 | |
CA1085740A (en) | Noise silencer | |
US7784283B2 (en) | Sound-absorbing exhaust nozzle center plug | |
US6981358B2 (en) | Reheat combustion system for a gas turbine | |
EP0635632B1 (en) | Noise suppression system | |
US8485309B2 (en) | Apparatus and method for improving the damping of acoustic waves | |
KR20130101041A (ko) | 음향 댐퍼, 연소기 및 가스 터빈 | |
US11136942B2 (en) | Acoustic deep cavity centerbody | |
US2807931A (en) | Control of combustion instability in jet engines | |
US4046219A (en) | Exhaust silencer apparatus for internal combustion engine | |
US4124092A (en) | Muffler for automobiles | |
RU2247852C2 (ru) | Форсажная камера двухконтурного турбореактивного двигателя | |
RU2219439C1 (ru) | Камера сгорания | |
US8770339B2 (en) | Silencer for an auxiliary power unit of an aircraft | |
JP2006097639A (ja) | ロケット用噴射器 | |
RU2229614C1 (ru) | Форсажная камера газотурбинного двигателя (варианты) | |
JP2012528266A (ja) | 減音器を有する排気ガスガイドコーンを備えたタービンエンジン | |
JP3999646B2 (ja) | ガスタービン燃焼器、及びこれを備えたガスタービン | |
RU2319856C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
US10161275B2 (en) | Compact muffler having multiple reactive cavities providing multi-spectrum attenuation for enhanced noise suppression | |
RU2229615C1 (ru) | Форсажная камера газотурбинного двигателя | |
RU2117806C1 (ru) | Форсажная камера газотурбинного двигателя | |
RU2236644C1 (ru) | Камера сгорания газотурбинного двигателя | |
RU2280189C1 (ru) | Форсажная камера газотурбинного двигателя | |
RU2056519C1 (ru) | Ракетный двигатель твердого топлива |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051226 |