RU2280189C1 - Форсажная камера газотурбинного двигателя - Google Patents
Форсажная камера газотурбинного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2280189C1 RU2280189C1 RU2004137722/06A RU2004137722A RU2280189C1 RU 2280189 C1 RU2280189 C1 RU 2280189C1 RU 2004137722/06 A RU2004137722/06 A RU 2004137722/06A RU 2004137722 A RU2004137722 A RU 2004137722A RU 2280189 C1 RU2280189 C1 RU 2280189C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fairing
- perforation
- afterburner
- section
- gas
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture, Treatment Of Glass Fibers (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Форсажная камера газотурбинного двигателя содержит установленные в корпусе фронтовое устройство и кольцевой стабилизатор пламени. Кольцевой стабилизатор пламени расположен коаксиально вибрационному поглотителю, выполненному в виде обтекателя с перфорацией на нем. Перфорация на обтекателе выполнена в виде двух участков. Один участок выполнен на выходе обтекателя на расстоянии не более 40% от длины обтекателя по его оси. Второй участок выполнен с безвтулочной перфорацией в начале перед стабилизатором пламени, отстоящим от конца обтекателя на 50-59,9% от его длины по оси. При этом обтекатель дополнительно может содержать обруч. В обтекателе и прикрепленном к нему обруче могут быть выполнены отверстия, образующие участок с безвтулочной перфорацией. Изобретение позволяет оптимизировать работу форсажной камеры за счет обеспечения необходимых частотных характеристик колебательного процесса во внутренних полостях форсажной камеры и обтекателя и тем самым - гашение избыточных колебаний давления и скорости газа. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к авиационному двигателестроению, в частности к форсажным камерам.
Известна форсажная камера газотурбинного двигателя, содержащая установленное в корпусе фронтовое устройство с кольцевым стабилизатором пламени и противовибрационным экраном, установленным на корпусе [1].
Однако данная форсажная камера имеет большой вес из-за противовибрационного экрана, который представляет собой цилиндрическую перфорированную оболочку, сваренную из листового жаропрочного материала, который установлен концентрично к наружным стенкам форсажной камеры.
Известна также форсажная камера газотурбинного двигателя, содержащая установленные в корпусе фронтовое устройство и кольцевой стабилизатор пламени, расположенный коаксиально вибрационному поглотителю, выполненному в виде обтекателя с перфорацией на нем, при этом перфорация на обтекателе выполнена в виде двух участков, один из которых выполнен на выходе обтекателя, а перфорация в начале обтекателя выполнена на расстоянии 60-70% от его длины по оси от конца обтекателя и снабжена цилиндрическими втулками [2].
Однако выполнение в известном решении одного из участков перфорации на расстоянии 60-70% от его длины по оси от конца обтекателя и использование цилиндрических втулок с каналами диаметром d относительно большой длины L=(0,5...1,25)d, выступающими во внутреннюю полость обтекателя (как указано на фиг.1 и фиг.2 вышеуказанного изобретения), приводит к образованию вихревого течения на стенках втулок и к уменьшению реального проходного сечения каналов во втулках, что приведет к уменьшению коэффициента расхода газа через втулки.
Заявителем теоретически и экспериментально установлено, что для обеспечения прохождения во внутреннюю полость обтекателя количества газа, требуемого для обеспечения работоспособности двигателя и интенсификации гашения колебаний давления и скорости газа при колебательном процессе, необходимо изменить расположение одного из участков перфорации и увеличить коэффициент расхода, а следовательно, увеличить площадь отверстий в перфорации и площадь каналов во втулках.
Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, являются оптимизация работы форсажной камеры путем обеспечения необходимых частотных характеристик колебательного процесса во внутренних полостях форсажной камеры и обтекателя и тем самым - гашение избыточных колебаний давления и скорости газа.
Эта задача решается тем, что в форсажной камере газотурбинного двигателя, содержащей установленные в корпусе фронтовое устройство и кольцевой стабилизатор пламени, расположенный коаксиально вибрационному поглотителю, выполненному в виде обтекателя с перфорацией на нем, перфорация на обтекателе выполнена в виде двух участков, один из которых выполнен на выходе обтекателя, а второй участок выполнен с бесвтулочной перфорацией в начале перед стабилизатором, отстоящим от конца обтекателя на 50-59,9% от его длины по оси, при этом первый участок перфорации выполнен на выходе обтекателя на расстоянии не более 40% от длины обтекателя по его оси.
Однако, в ряде случаев, например, в случае малой толщины обтекателя увеличение площади отверстий в перфорации приведет к уменьшению жесткости и надежности обтекателя и форсажной камеры в целом.
Поэтому дополнительным техническим результатом является также повышение жесткости и прочности конструкции.
Для этого обтекатель может дополнительно содержать обруч, причем в обтекателе и прикрепленном к нему обруче могут быть выполнены отверстия, образующие участок с бесвтулочной перфорацией.
При этом обтекатель может состоять по меньшей мере из одной обечайки и дна, а первый участок перфорации может быть выполнен в одной из обечаек и в дне.
Новым здесь является то, что второй участок выполнен с бесвтулочной перфорацией в начале перед стабилизатором, отстоящим от конца обтекателя на 50-59,9% от его длины по оси, а первый участок перфорации выполнен на выходе обтекателя на расстоянии не более 40% от длины обтекателя по его оси. При этом обтекатель может дополнительно содержать обруч, причем в обтекателе и прикрепленном к нему обруче могут быть выполнены отверстия, образующие участок с бесвтулочной перфорацией.
При этом обтекатель может состоять по меньшей мере из одной обечайки и дна, а первый участок перфорации может быть выполнен в одной из обечаек и в дне.
Выполнение второго участка с бесвтулочной перфорацией в начале перед стабилизатором, отстоящим от конца обтекателя на 50-59,9% от его длины по оси, и выполнение первого участка перфорации на выходе обтекателя на расстоянии не более 40% от длины обтекателя по его оси обеспечивают необходимые частотные характеристики колебательного процесса во внутренних полостях форсажной камеры и обтекателя, а использование обруча, прикрепленного к обтекателю, выполненного с образованием в нем и в обтекателе отверстий, образующих перфорацию на втором участке, обеспечивает высокую жесткость и прочность конструкции.
Такое выполнение участков позволяет оптимизировать работу форсажной камеры за счет обеспечения необходимых частотных характеристик колебательного процесса во внутренних полостях форсажной камеры и обтекателя и тем самым - гашение избыточных колебаний давления и скорости газа, а использование обруча, прикрепленного к обтекателю, выполненного с образованием в нем и в обтекателе отверстий, образующих перфорацию на втором участке, позволяет повысить жесткость и прочность конструкции.
На фиг.1 представлен продольный разрез форсажной камеры.
На фиг.2 представлен узел I в увеличенном масштабе.
На фиг.3 представлен узел II в увеличенном масштабе.
Форсажная камера газотурбинного двигателя содержит установленные в корпусе 1 фронтовое устройство 2 и кольцевой стабилизатор пламени 3. Кольцевой стабилизатор пламени 3 расположен коаксиально вибрационному поглотителю, выполненному в виде обтекателя 4 с перфорацией (5, 6) на нем. Перфорация (5, 6) на обтекателе 4 выполнена в виде двух участков. Один участок выполнен на выходе обтекателя 4 на расстоянии не более 40% от длины обтекателя по его оси. Второй участок выполнен с бесвтулочной перфорацией в начале перед стабилизатором пламени 3, отстоящим от конца обтекателя 4 на 50-59,9% от его длины по оси.
При этом обтекатель дополнительно может содержать обруч 7, причем в обтекателе 4 и прикрепленном к нему обруче 7 выполнены отверстия, образующие участок с бесвтулочной перфорацией.
При этом обтекатель может состоять по меньшей мере из одной обечайки (8, 9) и дна 10, а первый участок перфорации может быть выполнен в одной из обечаек 8 и в дне 10.
При работе форсажной камеры происходит выгорание топливно-воздушной смеси за стабилизатором пламени 3. При поступлении режима вибрационного горения в форсажной камере возникают периодические колебания давления и скорости газа. Акустические колебания газа вызывают колебания газа в отверстиях перфорации 5 и 6 обтекателя 4. Перфорированный обтекатель 4 воздействует на колебания газа в форсажной камере как резонансный поглотитель (резонатор Гельмгольца).
Выполнение второго участка с бесвтулочной перфорацией в начале перед стабилизатором, отстоящим от конца обтекателя на 50-59,9% от его длины по оси, и выполнение первого участка перфорации на выходе обтекателя на расстоянии не более 40% от длины обтекателя по его оси обеспечивают необходимые частотные характеристики колебательного процесса во внутренних полостях форсажной камеры и обтекателя, а использование обруча, прикрепленного к обтекателю, выполненному с образованием в нем и в обтекателе отверстий, образующих перфорацию на втором участке, обеспечивает высокую жесткость и прочность конструкции.
Заявителем установлено, что выполнение в обтекателе перфорации на участке в начале перед стабилизатором, отстоящим от конца обтекателя на 60% и более от его длины по оси, или выполнение его на расстоянии менее 50% от его длины по оси приводит к уменьшению интенсивности гашения колебаний давления и скорости газа не менее чем на 5%, что значительно ухудшает характеристики двигателя при его работе.
Приведем пример конкретного выполнения обтекателя.
Пример: Рассмотрим форсажную камеру газотурбинного двигателя с обтекателем, длина которого L=716 мм.
Расстояние от конца обтекателя до стабилизатора выбираем равным 400 мм, что составляет 55,9%. Данное расстояние входит в диапазон 50-59,9%.
Первый участок перфорации, выполненный на выходе обтекателя, выбираем равным 215 мм, что составляет 30%. Данное расстояние не превышает 40% от длины обтекателя по его оси.
Эксперименты показали, что вышеуказанное выполнение обтекателя позволяет оптимизировать работу форсажной камеры за счет обеспечения необходимых частотных характеристик колебательного процесса во внутренних полостях форсажной камеры и обтекателя и тем самым - гашения избыточных колебаний давления и скорости газа, а также повысить жесткость и надежность конструкции.
Источники информации
1. Скубачевский Г.С. "Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчет деталей". М.: "Машиностроение", 1969 г., с.445).
2. Патентный документ RU 2117806, F 02 K 3/10, опубл. 20.08.1998 г.
Claims (4)
1. Форсажная камера газотурбинного двигателя, содержащая установленные в корпусе фронтовое устройство и кольцевой стабилизатор пламени, расположенный коаксиально вибрационному поглотителю, выполненному в виде обтекателя с перфорацией на нем, при этом перфорация на обтекателе выполнена в виде двух участков, один из которых выполнен на выходе обтекателя, отличающаяся тем, что второй участок выполнен с безвтулочной перфорацией в начале перед стабилизатором, отстоящим от конца обтекателя на 50-59,9% от его длины по оси, а первый участок перфорации выполнен на выходе обтекателя на расстоянии не более 40% от длины обтекателя по его оси.
2. Форсажная камера газотурбинного двигателя по п.1, отличающаяся тем, что обтекатель дополнительно содержит обруч, причем в обтекателе и прикрепленном к нему обруче выполнены отверстия, образующие участок с бесвтулочной перфорацией.
3. Форсажная камера газотурбинного двигателя по п.1, отличающаяся тем, что обтекатель состоит, по меньшей мере, из одной обечайки и дна.
4. Форсажная камера газотурбинного двигателя по п.3, отличающаяся тем, что первый участок перфорации выполнен в одной из обечаек и в дне.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004137722/06A RU2280189C1 (ru) | 2004-12-23 | 2004-12-23 | Форсажная камера газотурбинного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004137722/06A RU2280189C1 (ru) | 2004-12-23 | 2004-12-23 | Форсажная камера газотурбинного двигателя |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004137722A RU2004137722A (ru) | 2006-06-10 |
RU2280189C1 true RU2280189C1 (ru) | 2006-07-20 |
Family
ID=36712212
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004137722/06A RU2280189C1 (ru) | 2004-12-23 | 2004-12-23 | Форсажная камера газотурбинного двигателя |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2280189C1 (ru) |
-
2004
- 2004-12-23 RU RU2004137722/06A patent/RU2280189C1/ru active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004137722A (ru) | 2006-06-10 |
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 | |
US7194862B2 (en) | Resonator adopting counter-bored holes and method of suppressing combustion instabilities | |
US8516819B2 (en) | Forward-section resonator for high frequency dynamic damping | |
WO2004051063A1 (ja) | ガスタービン燃焼器、及びこれを備えたガスタービン | |
EP2865948B1 (en) | Gas turbine combustor having a quarter wave damper | |
KR20130101041A (ko) | 음향 댐퍼, 연소기 및 가스 터빈 | |
US20120107754A1 (en) | Combustor configurations | |
JP2002174427A (ja) | ガスタービン燃焼器およびガスタービン並びにジェットエンジン | |
JP2004183943A (ja) | ガスタービン燃焼器、及びこれを備えたガスタービン | |
EP1219900B1 (en) | Gas turbine combustion device | |
JP2011163343A (ja) | 消音器 | |
RU2280189C1 (ru) | Форсажная камера газотурбинного двигателя | |
RU45785U1 (ru) | Форсажная камера газотурбинного двигателя | |
RU43314U1 (ru) | Форсажная камера газотурбинного двигателя | |
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 | |
RU2117806C1 (ru) | Форсажная камера газотурбинного двигателя | |
JPH06173711A (ja) | 燃焼器の尾筒 | |
JP2004183944A (ja) | ガスタービン燃焼器、及びこれを備えたガスタービン | |
CA2639774C (en) | Ejector system for engine | |
RU2229616C1 (ru) | Форсажная камера газотурбинного двигателя | |
RU2319856C2 (ru) | Двигатель внутреннего сгорания | |
JP7257157B2 (ja) | 音響ダンパ、燃焼器およびガスタービン | |
RU195483U1 (ru) | Глушитель | |
RU2229614C1 (ru) | Форсажная камера газотурбинного двигателя (варианты) | |
JPS60213721A (ja) | パルス燃焼器用マフラ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20151012 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20190801 |