RU2789950C1 - Front device of the combustion chamber of a gas turbine engine - Google Patents

Front device of the combustion chamber of a gas turbine engine Download PDF

Info

Publication number
RU2789950C1
RU2789950C1 RU2022117244A RU2022117244A RU2789950C1 RU 2789950 C1 RU2789950 C1 RU 2789950C1 RU 2022117244 A RU2022117244 A RU 2022117244A RU 2022117244 A RU2022117244 A RU 2022117244A RU 2789950 C1 RU2789950 C1 RU 2789950C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixing channel
fuel supply
fuel
axis
radial
Prior art date
Application number
RU2022117244A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Александрович Снитко
Алексей Матвеевич Сипатов
Вахтанг Валерьевич Цатиашвили
Тарас Викторович Абрамчук
Алексей Дамирович Нугуманов
Игорь Уралович Фагалов
Кирилл Андреевич Шилов
Денис Алексеевич Кобелев
Original Assignee
Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК")
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") filed Critical Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК")
Application granted granted Critical
Publication of RU2789950C1 publication Critical patent/RU2789950C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: gas turbine engines.
SUBSTANCE: invention relates to ground-based gas turbine engines and can be used for combustion of pre-mixed gaseous air-fuel mixtures in combustion chambers of gas turbine engines and gas turbine plants. The front device of the combustion chamber of a gas turbine engine contains a burner module with a longitudinal axis coaxial with the axis of the flame tube, a mixing channel of the burner module, fuel supply channels with fuel outlets, a flame stabilizer with petals is located at the outlet of the mixing channel, the petals are equally spaced around the circumference of the flame stabilizer and are each fixed by one side of the triangle on the outer surface of the flame stabilizer, and the ends of the side faces of the petals are placed radially in the plane of the end face of the flame stabilizer. The blades of the stabilizer are U-shaped; additionally, at the inlet to the flow part of the mixing channel, a radial-axial swirler with blades is made, inside which there are fuel supply channels with fuel supply outlets through which fuel is supplied to the mixing channel, while the angle of inclination α between the plane the symmetry of the blades of the radial-axial swirler and the corresponding radial plane passing through the axis of symmetry of the front device and the axis of the cylindrical section of the fuel supply channel to the fuel supply outlets is from 0° to 30°, the number of fuel outlets in the blades of the radial-axial swirler is in the range from 4 to 8, and the diameter ∅ of the fuel supply outlets is in the size range from 0.6 to 1.8 mm, the length L of the mixing channel is 3-7 of the height H of the mixing channel, the ratio of the radius of the inner wall of the mixing channel to the radius of its outer wall R1/R2 is within 0.4…0.65, angle β between the axis of the burner module and the line formed by the intersection of the plane passing through the central point of the upper part of the U-shaped petal equidistant from the side faces of the petal, and the plane passing through the axis of the burner module and perpendicular to the radial line passing through the central point of the upper part of the U-shaped petal is from 0° to 30°.
EFFECT: achieving a wide range of stable and pulsationless low-emission combustion in the combustion chamber in a wide range of engine operating modes and ambient temperature.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к газотурбинным двигателям наземного применения и может быть использовано для сжигания предварительно перемешанных газообразных топливовоздушных смесей в камерах сгорания газотурбинных двигателей (ГТД) и газотурбинных установок.The invention relates to ground-based gas turbine engines and can be used for combustion of pre-mixed gaseous air-fuel mixtures in the combustion chambers of gas turbine engines (GTE) and gas turbine plants.

Известна камера сгорания с фронтовым устройством (RU №2527011, МПК F23R 3/36, опубл. 27.08.2014), содержащая горелку с камерой смешения и устройством воздействия на топливовоздушную смесь, выполненную в виде смесителя с продольными волнистыми складками П -образного профиля, расположенными по окружности стабилизатора пламени группами. Изобретение позволяет снизить уровень дымления и эмиссию вредных веществ в продуктах сгорания топлив, исключив перегрев локальных зон жаровой трубы и реализовать устойчивый процесс горения топливовоздушной смеси с подавлением режимов виброгорения.A combustion chamber with a front device is known (RU No. 2527011, IPC F23R 3/36, publ. 27.08.2014), containing a burner with a mixing chamber and a device for influencing the air-fuel mixture, made in the form of a mixer with longitudinal wavy folds of a U-shaped profile, located around the circumference of the flame stabilizer in groups. EFFECT: invention allows to reduce the level of smoke and emission of harmful substances in the combustion products of fuels, eliminating overheating of the local zones of the flame tube and to implement a stable combustion process of the air-fuel mixture with suppression of vibration combustion modes.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и принятой за прототип является камера сгорания с фронтовым устройством (RU №2456510, МПК F23R 3/36, опубл. 20.07.2012) содержащая горелочный модуль с продольной осью, соосной с осью жаровой трубы, смесительный канал горелочного модуля, на входе в который расположены каналы подачи топлива с выходными отверстиями, на выходе из смесительного канала располагается стабилизатор пламени с лепестками, лепестки равнорасположены по окружности стабилизатора пламени и закреплены каждая одной стороной треугольника на наружной поверхности стабилизатора пламени, причем торцы лепестков размещены радиально в плоскости торца стабилизатора пламени.The closest analogue in technical essence and taken as a prototype is a combustion chamber with a front device (RU No. 2456510, IPC F23R 3/36, publ. 07/20/2012) containing a burner module with a longitudinal axis coaxial with the axis of the flame tube, a mixing channel of the burner module , at the inlet to which there are fuel supply channels with outlets, at the outlet of the mixing channel there is a flame stabilizer with petals, the petals are equally spaced around the circumference of the flame stabilizer and are each fixed on one side of the triangle on the outer surface of the flame stabilizer, and the ends of the petals are placed radially in the plane of the end flame stabilizer.

Недостатком данных устройств является обеспечение стабилизации процесса горения только за счет отрыва потока от внутренней стенки канала, внутри которого движется топливовоздушная смесь, с образованием зоны обратных токов внутри жаровой трубы, что не исключает пульсационное горение на некоторых режимах работы ГТД, а также недостаточно развитую поверхность контакта между свежей смесью и горячими продуктами сгорания в зонах обратных токов за лепестками стабилизации, что приводит к сужению диапазона малоэмиссионной и беспульсационной работы камеры сгорания.The disadvantage of these devices is to ensure the stabilization of the combustion process only due to the separation of the flow from the inner wall of the channel, inside which the fuel-air mixture moves, with the formation of a zone of reverse currents inside the flame tube, which does not exclude pulsating combustion in some modes of operation of the gas turbine engine, as well as an insufficiently developed contact surface between the fresh mixture and hot combustion products in the zones of reverse currents behind the stabilization petals, which leads to a narrowing of the range of low-emission and pulsation-free operation of the combustion chamber.

Технической проблемой, решение которой обеспечивается при осуществлении предлагаемого технического решения и не может быть реализовано при использовании прототипа, является ограниченность обеспечения широкого диапазона беспульсационной работы камеры сгорания, а также недостаточные характеристики по обеспечению стабилизация пламени при малоэмиссионном горении.The technical problem, the solution of which is provided by the implementation of the proposed technical solution and cannot be implemented using the prototype, is the limited provision of a wide range of pulsation-free operation of the combustion chamber, as well as insufficient characteristics to ensure flame stabilization during low-emission combustion.

Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в обеспечении широкого диапазона стабильного и беспульсационного малоэмиссионного горения в камере сгорания при изменении режима работы двигателя и температуры окружающего воздуха.The technical problem to be solved by the claimed invention is to provide a wide range of stable and pulsationless low-emission combustion in the combustion chamber when the engine operating mode and ambient temperature change.

Решение технической задачи достигается тем, что во фронтовом устройстве камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащем горелочный модуль с продольной осью, соосной с осью жаровой трубы, смесительный канал горелочного модуля, каналы подачи топлива с выходными отверстиями подачи топлива, на выходе из смесительного канала располагается стабилизатор пламени с лепестками, лепестки равнорасположены по окружности стабилизатора пламени и закреплены каждый одной стороной треугольника на наружной поверхности стабилизатора пламени, причем торцы боковых граней лепестков размещены радиально в плоскости торца стабилизатора пламени. Согласно изобретению, лепестки стабилизатора выполнены П-образными, дополнительно на входе в проточную часть смесительного канала выполнен радиально-осевой завихритель с лопатками, внутри которых размещены каналы подачи топлива с выходными отверстиями подачи топлива, через которые топливо подают в смесительный канал, при этом угол наклона α между плоскостью симметрии лопаток радиально-осевого завихрителя и соответствующей радиальной плоскостью, проходящей через ось симметрии фронтового устройства и ось цилиндрического участка канала подачи топлива к выходным отверстиям подачи топлива, равен от 0° до 30°, число выходных отверстий подачи топлива в лопатках радиально-осевого завихрителя находится в диапазоне от 4 до 8, а диаметр ∅ выходных отверстий подачи топлива находится в диапазоне размеров от 0,6 до 1,8 мм, длина L смесительного канала равна 3-7 размерам высоты Н смесительного канала, отношение радиуса внутренней стенки смесительного канала к радиусу его наружной стенки R1/R2 находится в пределах 0,4…0,65, угол β между осью горелочного модуля и линией, образованной пересечением плоскости, проходящей через центральную точку верхней части П-образного лепестка равноудаленно от боковых граней лепестка и плоскостью, проходящей через ось горелочного модуля и перпендикулярной радиальной линии, проходящей через центральную точку верхней части П-образного лепестка, равен от 0° до 30°.The solution of the technical problem is achieved by the fact that in the front device of the combustion chamber of a gas turbine engine, containing a burner module with a longitudinal axis coaxial with the axis of the flame tube, a mixing channel of the burner module, fuel supply channels with fuel outlets, a flame stabilizer is located at the outlet of the mixing channel with petals, the petals are equally spaced around the circumference of the flame stabilizer and are each fixed by one side of the triangle on the outer surface of the flame stabilizer, and the ends of the side faces of the petals are placed radially in the plane of the end face of the flame stabilizer. According to the invention, the petals of the stabilizer are U-shaped; additionally, at the inlet to the flow part of the mixing channel, a radial-axial swirler with blades is made, inside which there are fuel supply channels with fuel supply outlets through which fuel is supplied to the mixing channel, while the angle of inclination α between the plane of symmetry of the blades of the radial-axial swirler and the corresponding radial plane passing through the axis of symmetry of the front device and the axis of the cylindrical section of the fuel supply channel to the fuel supply outlets is from 0° to 30°, the number of fuel supply outlets in the blades is radially axial swirler is in the range from 4 to 8, and the diameter ∅ of the fuel supply outlets is in the range of sizes from 0.6 to 1.8 mm, the length L of the mixing channel is 3-7 dimensions of the height H of the mixing channel, the ratio of the radius of the inner wall of the mixing channel to the radius of its outer wall R1/R2 finds within 0.4 ... 0.65, the angle β between the axis of the burner module and the line formed by the intersection of the plane passing through the central point of the upper part of the U-shaped petal equidistant from the side faces of the petal and the plane passing through the axis of the burner module and perpendicular to the radial the line passing through the center point of the upper part of the U-shaped lobe is from 0° to 30°.

Выполнение лепестков П-образными увеличивает площадь контакта между свежей топливовоздушной смесью и продуктами сгорания внутри зоны обратных токов, что улучшает работоспособность камеры сгорания на низких режимах работы двигателя.Making the petals U-shaped increases the contact area between the fresh air-fuel mixture and combustion products inside the reverse current zone, which improves the performance of the combustion chamber at low engine operating conditions.

Выполнение радиально-осевого завихрителя с лопатками, расположенными на входе в проточную часть смесительного канала обеспечивает закрутку потока топливовоздушной смеси для улучшения стабилизации пламени в камере сгорания.The implementation of the radial-axial swirler with blades located at the inlet to the flow part of the mixing channel provides swirling of the air-fuel mixture flow to improve flame stabilization in the combustion chamber.

Подача топлива в смесительный канал через отверстия, расположенных в лопатках радиально-осевого завихрителя с углом наклона α между плоскостью симметрии лопаток радиально-осевого завихрителя и соответствующей радиальной плоскостью, проходящей через ось фронтового устройства и ось скругления на входе в смесительный канал, равному от 0° до 30° позволяет обеспечить закрутку потока топливовоздушной смеси за счет лопаток и необходимую эпюру концентрации топлива на срезе стабилизатора. Угол α больше 30° может привести к срыву потока за лопатками и ухудшить качество смешения топлива и воздуха.Fuel supply to the mixing channel through holes located in the blades of the radial-axial swirler with an angle of inclination α between the plane of symmetry of the blades of the radial-axial swirler and the corresponding radial plane passing through the axis of the front device and the rounding axis at the inlet to the mixing channel, equal to 0° up to 30° makes it possible to provide the swirl of the air-fuel mixture flow due to the blades and the necessary diagram of the fuel concentration at the stabilizer cut. An angle α greater than 30° can lead to a stall behind the blades and worsen the quality of the mixing of fuel and air.

Выбранное число выходных отверстий подачи топлива в лопатках радиально-осевого завихрителя в диапазоне от 4 до 8 и диаметр ∅ выходных отверстий подачи топлива в диапазоне размеров от 0,6 до 1,8 мм позволяет обеспечить соотношение импульсов топлива и воздуха для формирования на выходе из фронтового устройства эпюры концентрации топлива, необходимой для стабильного малоэмиссионного горения в камере сгорания. Выполнение менее 4 выходных отверстий приводит к существенному искажению эпюр концентраций, более 8 выходных отверстий - не оказывает существенного влияния на эпюры.The selected number of fuel supply outlets in the blades of the radial-axial swirler in the range from 4 to 8 and the diameter ∅ of the fuel supply outlets in the size range from 0.6 to 1.8 mm makes it possible to provide the ratio of fuel and air pulses for formation at the outlet of the frontal devices for plotting the fuel concentration required for stable low-emission combustion in the combustion chamber. The implementation of less than 4 outlets leads to a significant distortion of concentration diagrams, more than 8 outlets - does not have a significant effect on the diagrams.

При выборе диапазона диаметра отверстий менее 0,6 мм увеличивает риск их засорения в эксплуатации, а более 1,8, не позволяет получить нужные эпюры концентраций топлива.When choosing a hole diameter range of less than 0.6 mm, it increases the risk of clogging in operation, and more than 1.8 does not allow obtaining the desired fuel concentration diagrams.

Длина L смесительного канала, равная 3-7 размерам высоты Н смесительного канала, и отношение радиуса внутренней стенки смесительного канала к радиусу его наружной стенки R1/R2, находящееся в пределах 0,4…0,65, обеспечивает требуемую степень смешения топлива и воздуха в смесительном канале. Длина смесительного канала менее 3 высот смесительного канала, приводит к снижению качества подготовки топливовоздушной смеси и необеспечению низкого уровня эмиссии, а более 7 приведет к увеличению габаритов фронтального устройства. Выбор отношения радиуса внутренней стенки смесительного канала к радиусу его наружной стенки R1/R2 менее 0,4 или более 0,65 приведет к изменению эпюры концентраций.The length L of the mixing channel, equal to 3-7 dimensions of the height H of the mixing channel, and the ratio of the radius of the inner wall of the mixing channel to the radius of its outer wall R1 / R2, which is in the range of 0.4 ... 0.65, provides the required degree of mixing of fuel and air in mixing channel. The length of the mixing channel is less than 3 heights of the mixing channel, leads to a decrease in the quality of the preparation of the air-fuel mixture and the failure to ensure a low level of emission, and more than 7 will lead to an increase in the dimensions of the front device. Choosing the ratio of the radius of the inner wall of the mixing channel to the radius of its outer wall R1/R2 less than 0.4 or more than 0.65 will change the concentration diagram.

Угол β между осью горелочного модуля и линией, образованной пересечением плоскости, проходящей через центральную точку верхней части П-образного лепестка равноудаленно от боковых граней лепестка и плоскостью, проходящей через ось горелочного модуля и перпендикулярной радиальной линии, проходящей через центральную точку верхней части П-образного лепестка от 0° до 30° позволяет обеспечить потоку топливовоздушной смеси дополнительную закрутку и обеспечить благоприятные условия для стабильного горения в камере сгорания. Угол β больше 30° приведет к срыву потока топливно-воздушной смеси за стабилизатором, что может провоцировать нестабильность горения.The angle β between the axis of the burner module and the line formed by the intersection of the plane passing through the central point of the upper part of the U-shaped petal equidistant from the side faces of the petal and the plane passing through the axis of the burner module and perpendicular to the radial line passing through the central point of the upper part of the U-shaped petal from 0° to 30° allows you to provide the flow of the air-fuel mixture with additional spin and provide favorable conditions for stable combustion in the combustion chamber. An angle β greater than 30° will lead to a stall in the flow of the fuel-air mixture behind the stabilizer, which can provoke combustion instability.

На фиг. 1 - изометрическое изображение фронтового устройства;In FIG. 1 - isometric image of the front device;

На фиг. 2 - сечение фронтового устройства в плоскости, перпендикулярной оси А фиг. 1 и проходящее через лопатки радиального завихрителя и выходные отверстия подачи топлива;In FIG. 2 is a cross-section of the front device in a plane perpendicular to axis A of FIG. 1 and passing through the blades of the radial swirler and the fuel supply outlets;

На фиг. 3 - вид горелочного модуля с лепестками стабилизации;In FIG. 3 - view of the burner module with stabilization petals;

На фиг. 4 - сечение фронтового устройства вдоль оси А.In FIG. 4 - section of the front device along axis A.

На крышке фронтового устройства расположен горелочный модуль 1 с продольной осью А, соосной с осью жаровой трубы, радиально-осевым завихрителем 2 с лопатками 4 и смесительным каналом 3. Лопатки 4 радиально-осевого завихрителя расположены на входе в смесительный канал 3 горелочного модуля 1 и установлены под углом в α диапазоне от 0° до 30°. Внутри лопаток 4 радиально осевого завихрителя находятся каналы подачи топлива 5 с выходными отверстиями подачи топлива 6, расположенные перпендикулярно плоскости симметрии лопатки, чтобы обеспечивать оптимальную эпюру концентраций топлива на выходе 7 фронтового устройства. Число выходных отверстий 6 подачи топлива варьируется от 4 до 8. Диаметр ∅ выходных отверстий 6 подачи топлива находится в диапазоне размеров от 0,6 мм до 1,8 мм.On the cover of the front device there is a burner module 1 with a longitudinal axis A, coaxial with the axis of the flame tube, a radial-axial swirler 2 with blades 4 and a mixing channel 3. The blades 4 of the radial-axial swirler are located at the inlet to the mixing channel 3 of the burner module 1 and are installed at an angle in the α range from 0° to 30°. Inside the blades 4 of the radial-axial swirler there are fuel supply channels 5 with fuel supply outlets 6 located perpendicular to the plane of symmetry of the blade in order to provide an optimal diagram of fuel concentrations at the output 7 of the front device. The number of fuel outlets 6 varies from 4 to 8. The diameter ∅ of the fuel outlets 6 is in the size range from 0.6 mm to 1.8 mm.

Смесительный канал 3 образован внутренней стенкой 10 и наружной стенкой 11, которые имеют плавный профиль для обеспечения безотрывного течения топливовоздушной смеси внутри него и исключения возможности стабилизации пламени внутри канала. Длина L смесительного канала равна 3-7 размерам высоты Н смесительного канала.The mixing channel 3 is formed by the inner wall 10 and the outer wall 11, which have a smooth profile to ensure the continuous flow of the air-fuel mixture inside it and exclude the possibility of flame stabilization inside the channel. The length L of the mixing channel is equal to 3-7 dimensions of the height H of the mixing channel.

Отношение R1/R2 диаметра внутренней стенки смесительного канала к диаметру его наружной стенки находится в пределах 0,4…0,65.The ratio R1/R2 of the diameter of the inner wall of the mixing channel to the diameter of its outer wall is in the range of 0.4…0.65.

На выходе из фронтового устройства располагается стабилизатор пламени 8 с П-образными полыми лепестками 9. Количество лепестков стабилизатора - от 7 до 12.At the outlet of the front device there is a flame stabilizer 8 with U-shaped hollow petals 9. The number of stabilizer petals is from 7 to 12.

Лепестки 9 стабилизатора расположены вблизи выхода из смесительного канала и предназначены для обеспечения стабилизации пламени за счет одновременной закрутки потока и срыва потока за лепестками. Закрутка потока осуществляется за счет установки лепестков стабилизатора под углом β между проекцией линии, образованной пересечением плоскости, проходящей через максимальный радиус скругления наружной поверхности П-образного лепестка по центру между боковыми гранями лепестка и осью горелочного модуля.The blades 9 of the stabilizer are located near the outlet of the mixing channel and are designed to stabilize the flame by simultaneously swirling the flow and stalling behind the petals. The flow is swirled by setting the stabilizer petals at an angle β between the projection of the line formed by the intersection of the plane passing through the maximum radius of the outer surface of the U-shaped petal in the center between the side edges of the petal and the axis of the burner module.

Фронтовое устройство камеры сгорания ГТД работает следующим образом:The front device of the gas turbine engine combustion chamber works as follows:

На вход во фронтовое устройство (без позиции), где расположены лопатки 4 радиально-осевого завихрителя 2, через каналы подачи топлива 5 в выходные отверстия подачи топлива 6 поступает топливо, которое сносится потоком воздуха, набегающего на лопатки. Закрученная топливовоздушная смесь поступает вниз по потоку в смесительный канал 3, образованный наружной стенкой 11 и внутренней стенкой 10. Закрученная топливовоздушная смесь поступает на выход из фронтового устройства (без позиции), где стабилизатор пламени 8 с П-образными полыми лепестками 9. Топливовоздушная смесь проходит через между и над П-образными полыми лепестками 9 стабилизатора пламени 8. При этом сами лепестки 9 стабилизатора пламени 8 сообщают дополнительную закрутку топливовоздушной смеси для стабилизации фронта пламени в объеме жаровой трубы камеры сгорания. Вниз по потоку за лепестками 9 стабилизатора пламени 8 происходит формирование рециркуляционных зон, обеспечивающих подвод тепла к еще несгоревшей топливовоздушной смеси и стабилизацию фронта пламени.At the entrance to the front device (without position), where the blades 4 of the radial-axial swirler 2 are located, fuel is supplied through the fuel supply channels 5 to the fuel supply outlets 6, which is carried away by the air flow incident on the blades. The swirling air-fuel mixture enters downstream into the mixing channel 3 formed by the outer wall 11 and the inner wall 10. The swirling air-fuel mixture enters the outlet of the front device (without position), where the flame stabilizer 8 with U-shaped hollow petals 9. The fuel-air mixture passes through between and above the U-shaped hollow petals 9 of the flame stabilizer 8. At the same time, the petals 9 of the flame stabilizer 8 themselves impart additional swirling of the air-fuel mixture to stabilize the flame front in the volume of the flame tube of the combustion chamber. Downstream behind the blades 9 of the flame stabilizer 8, recirculation zones are formed that provide heat supply to the still unburned air-fuel mixture and stabilize the flame front.

При проверке характеристик данного изобретения успешно проведены экспериментальные работы, получен положительный технический результат, и устройство внедряется в опытное производство.When checking the characteristics of this invention, experimental work was successfully carried out, a positive technical result was obtained, and the device is being introduced into pilot production.

Предлагаемое изобретение в совокупности с известными признаками позволяет обеспечить широкий диапазон стабильного и беспульсационного малоэмиссионного горения в камере сгорания в широком диапазоне изменения режимов работы двигателя и температуры окружающего воздуха.The present invention, together with the known features, makes it possible to provide a wide range of stable and pulsation-free low-emission combustion in the combustion chamber in a wide range of engine operating modes and ambient air temperature.

Claims (1)

Фронтовое устройство камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащее горелочный модуль с продольной осью, соосной с осью жаровой трубы, смесительный канал горелочного модуля, каналы подачи топлива с выходными отверстиями подачи топлива, на выходе из смесительного канала располагается стабилизатор пламени с лепестками, лепестки равнорасположены по окружности стабилизатора пламени и закреплены каждый одной стороной треугольника на наружной поверхности стабилизатора пламени, причем торцы боковых граней лепестков размещены радиально в плоскости торца стабилизатора пламени, отличающееся тем, что лепестки стабилизатора выполнены П-образными, дополнительно на входе в проточную часть смесительного канала выполнен радиально-осевой завихритель с лопатками, внутри которых размещены каналы подачи топлива с выходными отверстиями подачи топлива, через которые топливо подают в смесительный канал, при этом угол наклона α между плоскостью симметрии лопаток радиально-осевого завихрителя и соответствующей радиальной плоскостью, проходящей через ось симметрии фронтового устройства и ось цилиндрического участка канала подачи топлива к выходным отверстиям подачи топлива, равен от 0° до 30°, число выходных отверстий подачи топлива в лопатках радиально-осевого завихрителя находится в диапазоне от 4 до 8, а диаметр выходных отверстий подачи топлива находится в диапазоне размеров от 0,6 до 1,8 мм, длина L смесительного канала равна 3-7 высоты Н смесительного канала, отношение радиуса внутренней стенки смесительного канала к радиусу его наружной стенки R1/R2 находится в пределах 0,4…0,65, угол β между осью горелочного модуля и линией, образованной пересечением плоскости, проходящей через центральную точку верхней части П-образного лепестка равноудаленно от боковых граней лепестка, и плоскостью, проходящей через ось горелочного модуля и перпендикулярной радиальной линии, проходящей через центральную точку верхней части П-образного лепестка, равен от 0° до 30°.The front device of the combustion chamber of a gas turbine engine, containing a burner module with a longitudinal axis coaxial with the axis of the flame tube, a mixing channel of the burner module, fuel supply channels with fuel outlets, a flame stabilizer with petals is located at the outlet of the mixing channel, the petals are equally spaced around the circumference of the stabilizer flame stabilizer and are each fixed by one side of the triangle on the outer surface of the flame stabilizer, and the ends of the side faces of the petals are placed radially in the plane of the end of the flame stabilizer, characterized in that the petals of the stabilizer are U-shaped, additionally, a radial-axial swirler is made at the inlet to the flow part of the mixing channel with blades, inside which there are fuel supply channels with fuel supply outlets through which fuel is supplied to the mixing channel, while the angle of inclination α between the symmetry plane of the blades of the radial-axial swirler and, respectively, the radial plane passing through the axis of symmetry of the front device and the axis of the cylindrical section of the fuel supply channel to the fuel supply outlets is from 0° to 30°, the number of fuel outlets in the blades of the radial-axial swirler is in the range from 4 to 8, and the diameter of the fuel supply outlets is in the range of sizes from 0.6 to 1.8 mm, the length L of the mixing channel is equal to 3-7 heights H of the mixing channel, the ratio of the radius of the inner wall of the mixing channel to the radius of its outer wall R1/R2 is within 0.4 ... 0.65, the angle β between the burner module axis and the line formed by the intersection of the plane passing through the central point of the upper part of the U-shaped lobe equidistant from the side faces of the lobe, and the plane passing through the burner module axis and perpendicular to the radial line, passing through the central point of the upper part of the U-shaped petal, is from 0 ° to 30 °.
RU2022117244A 2022-06-27 Front device of the combustion chamber of a gas turbine engine RU2789950C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2789950C1 true RU2789950C1 (en) 2023-02-14

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7143583B2 (en) * 2002-08-22 2006-12-05 Hitachi, Ltd. Gas turbine combustor, combustion method of the gas turbine combustor, and method of remodeling a gas turbine combustor
RU2456510C1 (en) * 2011-02-18 2012-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Continuous-action combustion chamber
RU2527011C1 (en) * 2013-05-23 2014-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Continuous combustion chamber
CN104019465A (en) * 2014-05-29 2014-09-03 南京航空航天大学 Turbine-based combined cycle engine super-combustion chamber
RU185201U1 (en) * 2017-12-01 2018-11-26 Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" CONTINUOUS COMBUSTION CAMERA
FR3065492B1 (en) * 2017-04-21 2019-11-22 Safran Aircraft Engines TURBOMACHINE COMPRISING A MIXER WITH SEVERAL SERIES OF LOBES

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7143583B2 (en) * 2002-08-22 2006-12-05 Hitachi, Ltd. Gas turbine combustor, combustion method of the gas turbine combustor, and method of remodeling a gas turbine combustor
RU2456510C1 (en) * 2011-02-18 2012-07-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Continuous-action combustion chamber
RU2527011C1 (en) * 2013-05-23 2014-08-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова" Continuous combustion chamber
CN104019465A (en) * 2014-05-29 2014-09-03 南京航空航天大学 Turbine-based combined cycle engine super-combustion chamber
FR3065492B1 (en) * 2017-04-21 2019-11-22 Safran Aircraft Engines TURBOMACHINE COMPRISING A MIXER WITH SEVERAL SERIES OF LOBES
RU185201U1 (en) * 2017-12-01 2018-11-26 Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" CONTINUOUS COMBUSTION CAMERA

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6889495B2 (en) Gas turbine combustor
RU2566887C9 (en) Ultra low emissions gas turbine combustor
JPH06323543A (en) Gas turbine and burning method of fuel
CN1119571C (en) Burning method for double flow tangential inlet nozzle
RU2349840C1 (en) Annular combustion chamber of gas-turbine engine
KR100679596B1 (en) Radial inflow dual fuel injector
US4479775A (en) Vane structure burner for improved air-fuel combustion
RU2789950C1 (en) Front device of the combustion chamber of a gas turbine engine
EP2340398B1 (en) Alternately swirling mains in lean premixed gas turbine combustors
JP3878980B2 (en) Fuel injection device for combustion device
RU2456510C1 (en) Continuous-action combustion chamber
RU2447304C2 (en) Gas turbine plant
CN110440290B (en) Micro-mixing nozzle for gas turbine
JP2001254947A (en) Gas turbine combustor
RU2347144C1 (en) Annular combustion chamber of gas turbine engine and method of its operation
RU2665009C1 (en) Double circuit burner
RU185201U1 (en) CONTINUOUS COMBUSTION CAMERA
RU2633982C1 (en) Flame tube of gas turbine engine combustion chamber
WO2020158528A1 (en) Burner, combustor comprising same, and gas turbine
RU2527011C1 (en) Continuous combustion chamber
RU2098719C1 (en) Power plant gas turbine combustion chamber
RU2197685C1 (en) Burner
RU2515909C2 (en) Gas turbine engine annular low-emission combustion chamber
RU2343356C1 (en) Annular combustion chamber of gas-turbine engine and method of its operation
RU2791069C1 (en) Flame stabilizer of the burner unit of a low-emission single-module combustion chamber