DE102012101682A1 - Injector of injection head for combustion chamber of rocket engine, has combustion chamber into which pressurized fuel mixed with other fuel is injected through downstream end of spacer - Google Patents

Abstract

The injector (1) consists of spacer (3) having upstream end (10) and downstream end (30). The fuel (A) is applied through upstream end. The downstream end is opened into the combustion chamber (31). A ring (20) with sloping lateral bores (22) is located in wall (2) of spacer, through which fuel (B) is pressurized. The pressurized fuel is mixed with fuel (A) and is injected into combustion chamber through downstream end.

Description

TECHNISCHES GEBIET DER ERFINDUNGTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft einen Injektor eines Einspritzkopfes einer Brennkammer eines Raketentriebwerks, umfassend ein mit einem ersten Treibstoff beaufschlagtes Ende, wobei eine Zufuhr für einen zweiten Treibstoff in diesem angeordnet ist, sowie ein zweites Ende, das in die Brennkammer mündet, um das Gemisch aus den beiden Treibstoffen in diese einzuspritzen. Sie betrifft insbesondere vereinfachte, kostengünstige Injektoren mit hohem Durchsatz, die zudem einfach herzustellen und zu montieren sind. Die Erfindung findet insbesondere auf dem Gebiet der Brennkammern von Raketentriebwerken Anwendung, ob diese nun Antriebskammern sind oder zu einem Gasgenerator oder zu einer Vorkammer gehören.The invention relates to an injector of an injection head of a combustion chamber of a rocket engine, comprising an end acted upon by a first fuel, wherein a supply for a second fuel is disposed therein, and a second end, which opens into the combustion chamber to the mixture of the two Injecting fuel into them. In particular, it relates to simplified, low cost, high throughput injectors that are also easy to manufacture and assemble. The invention finds particular application in the field of combustion chambers of rocket engines, whether they are propulsion chambers or belong to a gas generator or prechamber.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Bei einem Injektor des vorstehenden Typs ist es erforderlich, eine möglichst homogene Mischung der beiden Treibstoffe in Verhältnissen, die dem gewünschten Mischungsverhältnis möglichst nahe kommen, sicherzustellen, um die bestmögliche Verbrennung zu gewährleisten. Ein hoher Durchsatz ist ebenfalls eine wichtige Eigenschaft, um die Leistung der Triebwerke zu steigern oder um die Anzahl von Injektoren zu reduzieren.In an injector of the above type, it is necessary to ensure a homogeneous mixture of the two fuels in proportions that come as close as possible to the desired mixing ratio, in order to ensure the best possible combustion. High throughput is also an important feature to increase engine performance or to reduce the number of injectors.

Aus diesen Gründen hat sich der Stand der Technik immer weiter in Richtung eines stetigen Verkomplizierens der Injektoren entwickelt, wobei insbesondere die Anzahl ihrer Bestandteile vervielfacht wird, um die Nähe der beiden Treibstoffe beim Mischen zu verbessern und gleichzeitig einen hohen Durchsatz zu gewährleisten. So sind koaxiale Injektoren entwickelt worden, die darauf abzielen, den zweiten Treibstoff in einen den ersten Treibstoff umgebenden ringförmigen Strom einzuleiten. Trikoaxiale Injektoren machen die Geometrie des Injektors noch komplizierter, um einen von dem zweiten Treibstoff gebildeten ringförmigen Strom zwischen zwei durch den ersten Treibstoff gebildeten Strömen einzubringen. Ein Beispiel für einen trikoaxialen Injektor ist in dem amerikanischen Patent US 6 502 385 beschrieben.For these reasons, the prior art has progressively developed towards a continuous complication of the injectors, in particular the number of their components is multiplied to improve the proximity of the two fuels during mixing while ensuring a high throughput. Thus, coaxial injectors have been developed which aim to introduce the second fuel into an annular stream surrounding the first fuel. Tricoaxial injectors make the geometry of the injector even more complicated in order to introduce an annular stream formed by the second fuel between two streams formed by the first fuel. An example of a tricoaxial injector is in the American patent US Pat. No. 6,502,385 described.

Leider führen diese immer komplexeren Lösungen zu einer Vergrößerung der Anzahl von den Injektor bildenden Teilen und folglich zum Auftreten von immer größeren Herstellungs- und Zusammenbau- oder Montageschwierigkeiten. Natürlich gehen diese zunehmende Komplexität und diese zunehmenden Schwierigkeiten mit höheren Kosten einher. Des weiteren begrenzen diese Geometrien, selbst die neuesten und ausgereiftesten, an sich den einheitlichen Durchsatz dieser Injektoren. Die einzig verfügbare Lösung, um den Gesamtdurchsatz zu erhöhen, führt demnach zwangsläufig über eine Erhöhung der Anzahl von Injektoren: Diese Erhöhung führt – zusätzlich zu den zunehmenden Einbauschwierigkeiten – zu einer Zunahme des Durchmessers der Einspritzköpfe, folglich ihres Gewichts und ihrer Kosten. Schließlich führt das Verkomplizieren der Geometrie der Injektoren, insbesondere mit einer Vervielfachung der Treibstoffströme und ihrer Zufuhrleitungen, zu einer weitaus komplizierteren Kalibrierung der Durchsätze bei den Treibstoffkreisen.Unfortunately, these increasingly complex solutions result in an increase in the number of parts forming the injector and, consequently, in the incidence of ever increasing manufacturing and assembly or assembly difficulties. Of course, this increasing complexity and these increasing difficulties are associated with higher costs. Furthermore, these geometries, even the newest and most sophisticated, inherently limit the uniform throughput of these injectors. The only available solution to increase the overall throughput therefore inevitably leads to an increase in the number of injectors: this increase, in addition to the increasing installation difficulties, leads to an increase in the diameter of the injection heads, hence their weight and cost. Finally, complicating the geometry of the injectors, particularly with a multiplication of the fuel streams and their supply lines, results in a much more complicated calibration of the fuel circuit throughputs.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNGDISCLOSURE OF THE INVENTION

Die Erfindung will die oben genannten Probleme lösen. Dazu betrifft die Erfindung insbesondere einen Injektor eines Einspritzkopfes für eine Brennkammer, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er von einer einzigen Leitung gebildet ist, die an ihrem stromaufwärtigen Ende mit einem ersten Treibstoff beaufschlagt wird und an ihrem stromabwärtigen Ende in die Brennkammer mündet, und dadurch, daß diese Leitung, in ihrer Wand ausgebildet, einen Kranz besitzt, der mit schrägverlaufenden, seitlichen Bohrungen versehen ist, welche mit einem zweiten Treibstoff beaufschlagt werden, um das Mischen der beiden Treibstoffe sowie deren Einspritzen in die Brennkammer über das stromabwärtige Ende zu ermöglichen.The invention seeks to solve the above problems. More particularly, the invention relates to an injector of an injection head for a combustion chamber, characterized in that it is constituted by a single conduit, which is acted upon at its upstream end with a first fuel and at its downstream end opens into the combustion chamber, and thereby in that said conduit, formed in its wall, has a collar provided with oblique side bores which are acted on by a second fuel to allow mixing of the two fuels and their injection into the combustion chamber via the downstream end.

Dieser Injektor ist demnach auf das äußerste vereinfacht, wobei seine Teileanzahl auf ein Minimum reduziert ist: Er umfaßt lediglich einen einzigen Strom des ersten Treibstoffs – beginnend am stromaufwärtigen Ende der Leitung, das mit einem Hohlraum zur Verteilung des ersten Treibstoffs in Verbindung steht – in den sich im weiteren Verlauf der zweite Treibstoff über die mit einem Hohlraum zur Verteilung des zweiten Treibstoffs in Verbindung stehenden Bohrungen des Kranzes mischt. Das Gemisch aus den beiden Treibstoffen entsteht folglich im Bereich dieses Kranzes und stromabwärts dessen, bevor es über das stromabwärtige Ende in die Brennkammer eingespritzt wird.This injector is thus extremely simplified, its number of parts being reduced to a minimum: it comprises only a single stream of the first fuel - starting at the upstream end of the conduit communicating with a cavity for distribution of the first fuel - into the In the course of the second fuel mixes over the associated with a cavity for distribution of the second fuel holes of the ring. The mixture of the two fuels thus arises in the region of this ring and downstream thereof, before it is injected via the downstream end into the combustion chamber.

Die Kalibrierung des ersten Treibstoffs kann direkt über den Eingang der Leitung unter Nutzung eines natürlichen Venturi-Effektes in dem Injektor sichergestellt werden. Die Kalibrierung des zweiten Treibstoffs kann über mehrere Parameter eingestellt werden. Der durch die schrägverlaufenden Bohrungen gebildete Winkel trägt zu der Leistung der Einspritzung bei, nämlich der Qualität des Zerstäubens des zweiten Treibstoffs in dem ersten, das heißt des Zerplatzens der Tröpfchen des zweiten Treibstoffs für eine Einspritzung vom Typ flüssig/flüssig und allgemeiner zur Qualität des Gemischs für eine Gas-Flüssig-, sogar Gas-Gas-Einspritzung. Der Querschnitt und die Anzahl der Bohrungen definieren ihrerseits den Durchsatz, die Einspritzgeschwindigkeit sowie den Druckverlust bei Einspritzen des zweiten Treibstoffs und hängen folglich von dem Gesamtdurchsatz des Injektors und von dem gewünschten Mischungsverhältnis ab; sie tragen auch zur Leistung bei. Darüber hinaus ermöglicht im Fall eines Kranzes mit mehreren Bohrungsreihen eine von der Geometrie der Bohrungen oder ihrer Anordnung getrennt betrachtete Einstellung zwischen den unterschiedlichen Reihen, die Verteilung, die Größe der Tröpfchen und allgemeiner das Gemisch aus Treibstoff A und Treibstoff B feiner einzustellen, um die Leistung der Einspritzung zu steuern. In vorteilhafter- und bevorzugter Weise ist der Kranz divergent. Der durch diesen divergenten Querschnitt gebildete Winkel ist ein neuer Parameter, der das Verhalten des zweiten Treibstoffs am Ausgang der Bohrungen und folglich das Gemisch beeinflußt. Dieser divergente Querschnitt definiert zudem einen größeren Leitungsquerschnitt stromabwärts.Calibration of the first fuel can be ensured directly via the inlet of the conduit using a natural venturi effect in the injector. The calibration of the second fuel can be set via several parameters. The angle formed by the oblique bores contributes to the performance of the injection, namely the quality of sputtering of the second fuel in the first, that is, the bursting of the droplets of the second fuel for liquid / liquid injection and more generally to the quality of the mixture for a gas-liquid, even gas-gas injection. The cross section and the number of holes in turn define the throughput, the injection speed and the pressure loss on injection of the second fuel and thus depend on the total flow rate of the injector and the desired mixing ratio; they also contribute to performance. Moreover, in the case of a multi-bore ring, adjustment between the different rows, distribution, size of droplets and, more generally, the mixture of fuel A and fuel B, makes it possible to finer adjust the performance between the different rows, separately from the geometry of the holes or their arrangement to control the injection. In an advantageous and preferred manner, the wreath is divergent. The angle formed by this divergent section is a new parameter that affects the behavior of the second fuel at the exit of the bores and consequently the mixture. This divergent cross-section also defines a larger downstream pipe section.

Vorzugsweise ist der Injektor einstückig ausgebildet. Auf diese Weise werden die Verfahren der Herstellung und des Zusammenbaus oder Montierens auf das äußerste vereinfacht.Preferably, the injector is integrally formed. In this way, the processes of manufacture and assembly or assembly are simplified to the utmost.

Vorteilhafterweise ist der einzigen Leitung ein Homogenisierungs- und Kalibrierungsgitter vorgeordnet, um die Kalibrierung des ersten Treibstoffs zu vollziehen. Dieses Gitter ergänzt vorteilhafterweise die oben erwähnten Kalibrierungsmittel.Advantageously, the single line is preceded by a homogenization and calibration grid to complete the calibration of the first fuel. This grid advantageously complements the above-mentioned calibration means.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform befindet sich der divergente Kranz im Bereich des stromabwärtigen Endes der einzigen Leitung.In an advantageous embodiment, the divergent ring is in the region of the downstream end of the single line.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Kranz von einem kegelstumpfförmigen Abschnitt der einzigen Leitung gebildet, wodurch stromabwärts ein Leitungsabschnitt mit größerem Querschnitt als stromaufwärts des divergenten Kranzes begrenzt wird, wobei dieser Abschnitt einen Vormischhohlraum bildet.In a further advantageous embodiment, the collar is formed by a frusto-conical portion of the single conduit, thereby defining downstream a conduit section of greater cross-section than upstream of the divergent collar, this section forming a premixing cavity.

In vorteilhafter Weise ist ein mit spiralförmigen Leisten oder Bohrungen versehener Kern in der einzigen Leitung dem divergenten Kranz vorgeordnet, um in dem Fluß des ersten Treibstoffs einen Wirbeleffekt zu erzeugen, damit dessen Vermischen mit dem zweiten Treibstoff begünstigt wird.Advantageously, a core provided with helical ridges or bores in the single conduit precedes the divergent crown to produce a swirling effect in the flow of the first fuel to favor its mixing with the second fuel.

Schließlich betrifft die Erfindung in unabhängiger Weise auch einen Einspritzkopf einer Brennkammer, der dadurch gekennzeichnet ist, daß er einen oder mehrere erfindungsgemäße Injektoren umfaßt.Finally, the invention also relates, in an independent manner, to an injection head of a combustion chamber, which is characterized in that it comprises one or more injectors according to the invention.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden rein beispielhaften und nicht-beschränkenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen in Verbindung mit der Zeichnung.Further details and advantages of the invention will become apparent from the following purely exemplary and non-limiting description of preferred embodiments in conjunction with the drawings.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

1 ist eine Ansicht im Axialschnitt des erfindungsgemäßen Injektors. 1 is a view in axial section of the injector according to the invention.

2 ist aus 1 hervorgegangen, hierin wurde ein mit spiralförmigen Leisten versehener Kern schematisch hinzugefügt. 2 is out 1 resulting in a spiral-shaped core being schematically added.

3 ist eine schematische Ansicht im Axialschnitt eines Injektors, dessen divergenter Kranz an seinem stromabwärtigen Ende gelegen ist. 3 is a schematic view in axial section of an injector whose divergent wreath is located at its downstream end.

4 ist eine schematische Ansicht im Axialschnitt eines mit einem Vormischhohlraum ausgestatteten Injektors. 4 is a schematic view in axial section of an injector equipped with a premix cavity.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Injektors im Axialschnitt dargestellt. Der Injektor 1 besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen einzigen Teil mit einer kreisförmigen, hohlen und eine Leitung 3 bildenden Basis 2. Der Injektor 1 nimmt die Gerade X als orthogonale Symmetrieachse an.In 1 an embodiment of an injector according to the invention is shown in axial section. The injector 1 consists of a substantially cylindrical single part with a circular, hollow and a pipe 3 forming base 2 , The injector 1 takes the line X as the orthogonal axis of symmetry.

Diese einzige Leitung 3 weist zwei Enden 10 und 30 auf. Das erste Ende 10, sogenannte stromaufwärtige Ende, steht mit dem Hohlraum zur Verteilung 11 des ersten Treibstoffs A in Verbindung; dieser erste Treibstoff kann je nachdem das Oxidationsmittel oder das Reduktionsmittel sein. Im Betrieb strömt der erste Treibstoff A folglich in die einzige Leitung 3 von ihrem stromaufwärtigen Ende 10 ausgehend, wobei der Durchmesser der Leitung 3 in diesem Bereich den Durchsatz des in den Injektor 1 gelangenden ersten Treibstoffs A reguliert.This single line 3 has two ends 10 and 30 on. The first end 10 , so-called upstream end, is with the cavity for distribution 11 the first fuel A in combination; This first fuel may be the oxidizing agent or the reducing agent, as the case may be. In operation, the first fuel A consequently flows into the single conduit 3 from its upstream end 10 starting, with the diameter of the pipe 3 in this area the throughput of the injector 1 regulated first fuel A regulated.

Um die Kalibrierung des ersten Treibstoffs A zu verbessern, ist es möglich, zwischen dem Hohlraum zur Verteilung des ersten Treibstoffs 11 und dem stromaufwärtigen Ende 10 der einzigen Leitung 3 ein Homogenisierungs- und Kalibrierungsgitter 12 einzufügen. Dieses Gitter 12 ist mit einer Vielzahl von Löchern 13 versehen, deren Querschnitt und Verteilung einerseits ermöglichen, die Homogenität der Zufuhr von erstem Treibstoff A in den Injektor 1 sicherzustellen und andererseits ermöglichen, dessen Durchsatz einzustellen.In order to improve the calibration of the first fuel A, it is possible between the cavity for distributing the first fuel 11 and the upstream end 10 the only line 3 a homogenization and calibration grid 12 insert. This grid 12 is with a lot of holes 13 provided, the cross-section and distribution on the one hand allow the homogeneity of the supply of the first fuel A in the injector 1 on the other hand, to enable it to adjust its throughput.

Das zweite Ende 30, sogenannte stromabwärtige Ende, der einzigen Leitung 3 mündet in die Brennkammer 31 oder zumindest in deren Richtung. Es spritzt das Gemisch aus den beiden Treibstoffen in diese ein, um die Verbrennung zu ermöglichen.The second end 30 , so-called downstream end, the single line 3 flows into the combustion chamber 31 or at least in their direction. It injects the mixture of the two fuels in this to allow combustion.

Zwischen diesen beiden Enden 10 und 30 ist in einem ausgewählten Bereich der einzigen Leitung 3 (in 1 an ihrem stromabwärtigen Ende 30) ein – vorzugsweise divergenter – Kranz 20 angeordnet, wie dies in den Figuren dargestellt ist, der in seiner Seitenwand, das heißt in dem zylindrischen Teil 2, mit schrägverlaufenden und konvergenten Bohrungen 22 ausgestattet ist. Diese Bohrungen verbinden den Hohlraum zur Verteilung 21 des zweiten Treibstoffs B im Bereich des divergenten Kranzes 20 mit der einzigen Leitung 3. Der zweite Treibstoff B strömt dann über diese Bohrungen 22 in die einzige Leitung 3 des Injektors 1; er trifft nun auf den ersten Treibstoff A, mit der er sich vermischt. Between these two ends 10 and 30 is in a selected area of the single line 3 (in 1 at its downstream end 30 ) a - preferably divergent - wreath 20 arranged, as shown in the figures, in its side wall, that is in the cylindrical part 2 , with oblique and convergent holes 22 Is provided. These holes connect the cavity for distribution 21 of the second fuel B in the region of the divergent wreath 20 with the single line 3 , The second fuel B then flows through these holes 22 in the only line 3 of the injector 1 ; he now meets the first fuel A, with which he mixes.

Aufgrund der Geometrie des Kranzes 20 und der Bohrungen 22 erfolgt die Kalibrierung des zweiten Treibstoffs B. Der von den Bohrungen 22 gebildete Winkel bestimmt die Zerstäubung des Treibstoffs bei seinem Eintritt in die einzige Leitung 3; je feiner die Tröpfchen des zweiten Treibstoffs B sein werden, um so homogener wird dessen Vermischen mit dem ersten Treibstoff A sein. Der Wirkungsgrad der Verbrennung hängt somit direkt von der Qualität dieser Zerstäubung und folglich von diesem Winkel des Einspritzens des zweiten Treibstoffs B ab. Der Querschnitt der Bohrungen 22 ermöglicht seinerseits, den Durchsatz des zweiten Treibstoffs B zu regulieren, und hängt von dem gewünschten Mischungsverhältnis ab.Due to the geometry of the wreath 20 and the holes 22 the calibration of the second fuel B. the one of the holes 22 Angle formed determines the atomization of the fuel as it enters the single conduit 3 ; the finer the droplets of the second fuel B will be, the more homogeneous will be its mixing with the first fuel A. The efficiency of the combustion thus depends directly on the quality of this atomization and, consequently, on this angle of injection of the second fuel B. The cross section of the holes 22 in turn allows to regulate the flow rate of the second fuel B, and depends on the desired mixing ratio.

Um ein homogeneres und stärker verteiltes Einspritzen des zweiten Treibstoffs B in die einzige Leitung 3 zu realisieren, können die Bohrungen 22 über den gesamten Umfang des Kranzes 20 sowie in mehreren Reihen vorgesehen sein, deren Einstellungen nicht unbedingt identisch sind.To provide a more homogeneous and more dispersed injection of the second fuel B into the single conduit 3 to realize the holes 22 over the entire circumference of the wreath 20 as well as in several rows whose settings are not necessarily identical.

Aufgrund seiner großen Einfachheit ist die Herstellung dieser Art von Injektor mittels herkömmlicher Bearbeitungsverfahren (Drehen, Bohren etc.) sehr leicht. Das Zusammenbauen und der Einbau eines solchen Injektors werden mittels herkömmlicher Verbindungsverfahren, insbesondere durch Schweißen (WIG-, Elektronenstrahl-, Plasma-, Laserschweißen etc.) oder durch Löten oder dadurch, daß er direkt Bestandteil einer einstückigen Einspritzplatte ist, ebenfalls einfach vollzogen.Due to its great simplicity, the manufacture of this type of injector by means of conventional machining methods (turning, drilling, etc.) is very easy. The assembly and installation of such an injector are also easily accomplished by conventional bonding techniques, in particular by welding (TIG, electron beam, plasma, laser, etc.) or by soldering or by being directly part of a one-piece injection plate.

Wenn der divergente Kranz 20 am stromabwärtigen Ende 30 der einzigen Leitung 3 gelegen ist, wie in 3, so erfolgt das Mischen der beiden Treibstoffe A und B an der Schnittstelle zwischen dem Injektor 1 und der Brennkammer 31. Es ist auch möglich, den divergenten Kranz 20 in einem anderen Bereich der einzigen Leitung 3, weiter stromaufwärts des stromabwärtigen Endes 30, wie in 4, anzuordnen. Aufgrund seiner Kegelstumpfform erweitert der divergente Kranz 20 folglich den Querschnitt der einzigen Leitung 3, wodurch ein Vormischhohlraum 4 gebildet wird, der sich zwischen dem divergenten Kranz 20 und dem stromabwärtigen Ende 30 erstreckt; dieser Hohlraum ermöglicht das Einspritzen eines homogeneren Gemischs in die Brennkammer 31.When the divergent wreath 20 at the downstream end 30 the only line 3 is located, as in 3 Thus, the mixing of the two fuels A and B takes place at the interface between the injector 1 and the combustion chamber 31 , It is also possible the divergent wreath 20 in another area of the single line 3 farther upstream of the downstream end 30 , as in 4 to arrange. Due to its truncated cone shape widens the divergent wreath 20 hence the cross section of the single line 3 , creating a premix cavity 4 formed between the divergent wreath 20 and the downstream end 30 extends; this cavity allows the injection of a more homogeneous mixture into the combustion chamber 31 ,

Eine mögliche Verbesserung der Erfindung ist in 2 dargestellt: Diese Figur zeigt den Injektor 1 der 1, bei dem eine Kern-Leiste 40 angeordnet worden ist. Diese Kern-Leiste 40 besteht aus einem glatten, allgemein spitzbogenförmigen Kern 41, der sich in der einzigen Leitung 3 koaxial zu dieser, im wesentlichen über deren gesamte stromaufwärts des divergenten Kranzes 20 gelegene Länge erstreckt. Die Spitze des Spitzbogens, mit abgerundetem Profil, ist stromabwärts gerichtet.A possible improvement of the invention is in 2 Shown: This figure shows the injector 1 of the 1 in which a core bar 40 has been arranged. This core bar 40 consists of a smooth, generally arched core 41 who is in the sole line 3 coaxial therewith, substantially over the entire upstream of the divergent ring 20 extending length extends. The tip of the pointed arch, with a rounded profile, is directed downstream.

Dieser Kern 41 kann über seine gesamte Länge oder einen Teil dieser mit „swirler”-förmigen Leisten 42, das heißt Leisten in Form von geneigten, spiralförmigen Rippen versehen sein. Dieser Leistenbereich 42 ist dem divergenten Kranz 20 vorgeordnet.This core 41 can be over its entire length or part of this with "swirler" shaped strips 42 that is to say providing strips in the form of inclined, spiral-shaped ribs. This last area 42 is the divergent wreath 20 upstream.

Diese Kern-Leiste 40 ermöglicht, in dem Fluß des ersten Treibstoffs A vor dem divergenten Kranz 20 einen Wirbeleffekt zu erzeugen, was im Bereich des Kranzes 20 das Auftreffen der Treibstoffe A und B an ihrer Kontaktstelle lokal verstärkt und den Austauschbereich verdichtet, wodurch es zu einem besseren Mischen der Treibstoffe kommt. Diese Kern-Leiste 40 kann auf einfache Weise durch Schweißen oder Löten hergestellt und verbunden oder direkt aus der Masse gearbeitet werden. Diese Kern-Leiste 40 kann auch durch in die Masse gebohrte versetzte, geneigte Löcher ersetzt werden. Ein spiralförmiger Einsatz kann ebenfalls in Betracht gezogen werden.This core bar 40 allows, in the flow of the first fuel A before the divergent wreath 20 to create a swirling effect, what in the area of the wreath 20 the impact of the fuels A and B locally strengthened at their contact point and the exchange area compressed, resulting in a better mixing of the fuels. This core bar 40 can be easily manufactured by welding or soldering and connected or worked directly from the mass. This core bar 40 can also be replaced by staggered, inclined holes drilled in the mass. A spiral insert can also be considered.

Diese Beispiele wurden lediglich zur Veranschaulichung beschrieben und können den Umfang der Erfindung nicht einschränken. Alle im Sinne und im Umfang der Erfindung liegenden Anwendungen sind für den Fachmann leicht erkennbar.These examples have been described by way of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention. All applications within the meaning and scope of the invention will be readily apparent to those skilled in the art.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• US 6502385 [0003] US 6502385 [0003]

Claims (7)

Injektor (1) eines Einspritzkopfes für eine Brennkammer (31), dadurch gekennzeichnet, daß er aus einer einzigen Leitung (3) besteht, die an ihrem stromaufwärtigen Ende (10) mit einem ersten Treibstoff (A) beaufschlagt wird und an ihrem stromabwärtigen Ende (30) in die Brennkammer (31) mündet, daß diese Leitung (3), in ihrer Wand (2) ausgebildet, einen Kranz (20) besitzt, der mit schrägverlaufenden, seitlichen Bohrungen (22) versehen ist, welche mit einem zweiten Treibstoff (B) beaufschlagt werden, um das Mischen der beiden Treibstoffe (A, B) sowie deren Einspritzen in die Brennkammer (31) über das stromabwärtige Ende (30) zu ermöglichen, und daß er aus einem einzigen Teil (2) besteht.Injector ( 1 ) of an injection head for a combustion chamber ( 31 ), characterized in that it consists of a single line ( 3 ) at its upstream end ( 10 ) is acted upon by a first fuel (A) and at its downstream end ( 30 ) in the combustion chamber ( 31 ) concludes that this line ( 3 ), in her wall ( 2 ), a wreath ( 20 ), with oblique, lateral bores ( 22 ), which are supplied with a second fuel (B) to the mixing of the two fuels (A, B) and their injection into the combustion chamber ( 31 ) over the downstream end ( 30 ) and that it consists of a single part ( 2 ) consists. Injektor (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kranz (20) divergent ist und daß die Löcher (22) konvergent sind.Injector ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the garland ( 20 ) is divergent and that the holes ( 22 ) are convergent. Injektor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der einzigen Leitung (3) ein Homogenisierungs- und Kalibrierungsgitter (12) vorgeordnet ist, um die Kalibrierung des ersten Treibstoffs (A) zu vollziehen.Injector ( 1 ) according to one of claims 1 to 2, characterized in that the single line ( 3 ) a homogenization and calibration grid ( 12 ) to perform the calibration of the first fuel (A). Injektor (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der divergente Kranz (20) im Bereich des stromabwärtigen Endes (30) der einzigen Leitung (3) befindet.Injector ( 1 ) according to one of claims 2 to 3, characterized in that the divergent wreath ( 20 ) in the region of the downstream end ( 30 ) of the single line ( 3 ) is located. Injektor (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der divergente Kranz (20) von einem kegelstumpfförmigen Abschnitt der einzigen Leitung (3) gebildet ist, wodurch stromabwärts ein Leitungsabschnitt mit größerem Querschnitt als stromaufwärts des divergenten Kranzes (20) begrenzt wird, wobei dieser Abschnitt einen Vormischhohlraum (4) bildet.Injector ( 1 ) according to one of claims 2 to 3, characterized in that the divergent wreath ( 20 ) of a frusto-conical portion of the single conduit ( 3 ), whereby downstream a line section with a larger cross section than upstream of the divergent ring ( 20 ), this section providing a premix cavity ( 4 ). Injektor (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit spiralförmigen Leisten (42) oder Bohrungen versehener Kern (41) in der einzigen Leitung (3) dem divergenten Kranz (20) vorgeordnet ist, um in dem Fluß des ersten Treibstoffs (A) einen Wirbeleffekt zu erzeugen, damit dessen Vermischen mit dem zweiten Treibstoff (B) begünstigt wird.Injector ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that a spiral-shaped strip ( 42 ) or bored core ( 41 ) in the single line ( 3 ) the divergent wreath ( 20 ) is arranged to generate a swirling effect in the flow of the first fuel (A) to favor its mixing with the second fuel (B). Einspritzkopf einer Brennkammer, dadurch gekennzeichnet, daß er einen oder mehrere Injektoren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 umfaßt.Injection head of a combustion chamber, characterized in that it comprises one or more injectors ( 1 ) according to any one of claims 1 to 6.

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