DE2406277A1 - DEVICE FOR COOL FILM FORMATION FOR COMBUSTION CHAMBERS - Google Patents

DEVICE FOR COOL FILM FORMATION FOR COMBUSTION CHAMBERS

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DE2406277A1
DE2406277A1 DE19742406277 DE2406277A DE2406277A1 DE 2406277 A1 DE2406277 A1 DE 2406277A1 DE 19742406277 DE19742406277 DE 19742406277 DE 2406277 A DE2406277 A DE 2406277A DE 2406277 A1 DE2406277 A1 DE 2406277A1
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04Air inlet arrangements
    • F23R3/06Arrangement of apertures along the flame tube
    • F23R3/08Arrangement of apertures along the flame tube between annular flame tube sections, e.g. flame tubes with telescopic sections

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description

rer. nah Horst Schülerrer. near Horst pupil

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1 River Road Schenectady, N.Y./U.S.A.1 River Road Schenectady, N.Y./U.S.A.

Einrichtung zur Kühlfilmb11dung für BrennkammernDevice for cooling film for combustion chambers

Die Erfindung betrifft Brennkammern und insbesondere Einrich= tungen zur effektiven Kühlung von Brennkammern. Die vorliegende Erfindung wird nachstehend in den Umgebungsbedingungen vbn Brennkammern für die Verwendung in Gasturbinen-Triebwerken erläutert. Die Konzeption der Erfindung ist jedoch in breitem Maße auch auf jede Situation anwendbar, in der ähnliche Brennkammern benutzt werden. The invention relates to combustion chambers and, more particularly, to Einrich = for the effective cooling of combustion chambers. The present invention is described below in the environmental conditions of combustors for use in gas turbine engines. However, the conception of the invention is broad too applicable to any situation where similar combustion chambers are used.

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Bis zum heutigen Tage beinhalten die wirksamsten Kühlmethoden für Brennkammern die Bildung eines schützenden Grenzschichtfilms von kalter Luft oder einem anderen fließfähigen Kühlmittel zwischen den heißen Gasen der Verbrennung und den Verkleidungsteilen, welche die Verbrennungskammer bilden und definieren. Typischerweise definiert eine solche Verbrennungskammerauskleidung eine Verbrennungszone und auch noch teilweise einen Sammelraum für fließfähiges Kühlmittel, welcher gewöhnlich die Verbrennungszone umschließt, üblicherweise werden Einrichtungen vorgesehen, um einen Teil des fließfähigen Kühlmittels vom Sammelraum in die Verbrennungszone zur Bildung der schützenden Film-Grenzschicht zu überführen.To date, the most effective combustion chamber cooling methods involve the formation of a protective barrier film of cold air or another free-flowing coolant between the hot gases of the combustion and the cladding parts, which form and define the combustion chamber. Typically, such a combustion chamber liner defines a combustion zone and also partly a collecting space for flowable coolant, which usually surrounds the combustion zone, usually means are provided, by some of the flowable coolant from the plenum into the combustion zone to form the protective film interface to convict.

Um eine wirksame Pilmausbreitung zu bewerkstelligen, müssen Einrichtungen vorgesehen werden, um das fließfähige Mittel in Form eines Films auf die innere Oberfläche der Verkleidung zu richten, Diese Einrichtungen müssen wirksam ein "Anhaften" ausführen, (d.h. die Anordnung des fließfähigen Mittels in einer Grenzschicht unmittelbar benachbart zu der zu schützenden Verkleidung) ohne Verdunstung oder Aufnahme von Heißgasen aus der Verbrennungszone. Eine solche Aufnahme würde die Wirksamkeit der Filmkühlung dadurch zunichte machen, daß dann ein turbulenter Austausch erzeugt würde, durch die Heißgase der Verbrennung unmittelbar auf die Verkleidung auftreffen würde.In order to achieve effective pilm propagation, facilities are required be provided to direct the flowable agent in the form of a film onto the inner surface of the liner, These devices must effectively perform "sticking" (i.e., placing the flowable agent in a boundary layer immediately adjacent to the cladding to be protected) without evaporation or absorption of hot gases from the combustion zone. Such a recording would destroy the effectiveness of the film cooling by creating a turbulent one Exchange would be generated by the hot gases of the combustion would impinge directly on the fairing.

Das v/irksame Anhaften erfordert einen Strom des fließfähigen Kühlmittels mit im wesentlichen gleichförmiger Geschwindigkeit von der Quelle für diesen Kühlmittelfilm, und zwar am gesamten Umkreis der Verkleidung, um auf diese Weise eine übermäßige Turbulenz und auch mit Abständen auftretende heiße Streifen oder heiße Flecken zu vermeiden, welche sonst naturgemäß bei Abwesenheit eines gleichförmigen Schutzes durch einen Film auftreten. Gleichzeitig haben üblicherweise in der VergangenheitEffective adhesion requires a flow of the flowable coolant at a substantially uniform rate from the source of this film of coolant, over the entire circumference of the fairing, in order to avoid excessive Avoid turbulence and also hot streaks or hot spots that occur at intervals, which otherwise occur naturally Absence of uniform protection by a film may occur. At the same time usually have in the past

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Vielzahl Π Variety Π

die Einrichtungen zur Überführung des fließfähigen Kühlmittels aus dem umgebenden Sammelraum auf die Verkleidung die Form einer' von beabstandeten Öffnungen angenommen, welche am Umkreis um die Verkleidung herum angeordnet waren. Diese Öffnungen werden aus mehreren Gründen benutzt. Ein Grund besteht darin, daß starke mechanische Belastungen auf die Verkleidung eine bedeutende mechanische Festigkeit erfordern und daher ein stärker homogen gestaltetes übertragungssystem verhindern, wie es beispielsweise ■'urch einen kontinuierlichen umkreisförmigen Schlitz oder ähnliche .inrichtungen dargestellt ist. Außerdem ergeben die Öffnungen ■iine genauere Abmessungs- oder Bemessungseinrichtung als ein gleichförmiger Schlitz.the devices for transferring the flowable coolant from the surrounding collecting space to the cladding take the form of a ' assumed of spaced openings located on the perimeter around the fairing. These openings will be used for several reasons. One reason is that heavy mechanical loads on the fairing are a significant require mechanical strength and therefore prevent a more homogeneously designed transmission system, as for example Through a continuous circular slot or the like .Installations is shown. In addition, the openings provide a more accurate sizing or sizing device than a uniform slot.

Es ist daher üblich geworden, einen relativ langen axial verlaufenden überhängenden Lippenteil zu benutzen, um das fließfähige Mittel auf die erhitzte Seite der Verkleidung zu richten und dem fließfähigen Mittel eine Möglichkeit zu geben, aus den einzelnen Strahlen in eine Flüssigkeitsmenge mit im wesentlichen gleichförmiger umkreisförmiger Geschwindigkeit zusammenzufließen. Obwohl dieser überhängende Lippenteil bezüglich einer Vermeidung von Verdunstung und der Einstellung eines Anhaftens sich als relativ leistungsfähig erwiesen hat, bestand eine wenig vorteilhafte/Poige dieser Konstruktion darin, daß das Lippenteil unter den bei der Verbrennung auftretenden thermischen Spannungen oft einer Verwerfung unterlag und dann formmäßig nicht mehr in der Lage war, seine richtige Funktion weiter auszuführen. It has therefore become common to have a relatively long axially extending overhanging lip portion to direct the flowable agent towards the heated side of the panel and To give the flowable means a possibility, from the individual jets in a quantity of liquid with essentially converge at a uniform circumferential speed. Though this overhanging lip part is concerned with avoidance of evaporation and cessation of sticking has proven to be relatively efficient, a little advantageous / Poige of this design was that the lip part was often subject to warping under the thermal stresses occurring during combustion and then in terms of shape was no longer able to carry out its proper function.

Die vorliegende Erfindung mildert diese Probleme dadurch, daß ein Mechanismus zu einer bedeutungsvollen Diffusion und Zusammenfließen oder Zusammenführen der Geschwindigkeiten eines fließfähigen Kühlmittels vorgesehen wird, welches durch beabstandete umkreisförmige Öffnungen aus einem Sammelraum eintritt, bei gleichzeitiger Ermöglichung der Verwendung eines wesentlich kürzeren überhängenden Lippenteils.The present invention alleviates these problems by providing a mechanism for meaningful diffusion and confluence or merging the velocities of a flowable coolant is provided, which by spaced circular openings from a collecting space enters, while at the same time allowing the use of a much shorter overhanging lip part.

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Es ist daher eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Einrichtung zur Förderung eines Kühlfilms zur Verwendung mit Brennkammern zu schaffen, welche die Benutzung eines überhängenden Lippenteils mit verminderter Längenausdehnung gestattet und wirkungsvoll ein Anhaften einer Grenzschicht des fließfähigen Kühlmittels mit geringer Turbulenz dadurch erzielt, daß sie eine Diffusion der Geschwindigkeit des fließfähigen Mittels vor dem Eingriff oder Zusammentreffen mit dem überhängenden Lippenteil schafft.It is therefore a primary object of the present invention to provide a device for conveying a cooling film for use with To create combustion chambers, which allows the use of an overhanging lip part with reduced linear expansion and effectively adhering a boundary layer of the flowable coolant with low turbulence by having a Diffusion of the velocity of the flowable agent prior to engaging or encountering the overhanging lip portion creates.

Um diese und weitere aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung ersichtliche Aufgaben zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung in einer Ausführungsform eine Brennkammerverkleidung vor, welche eine Anzahl von Abschnitten umfaßt. Die Abschnitte sind dabei kombiniert, um eine Diffusionstasche zu definieren, durch welche das fließfähige Kühlmittel aus einem umschließenden Kühlluft-Sammelraum durchtritt, bevor es die erhitzten, zu schützenden Oberflächen der Verkleidung erreicht. Diese Diffusionstasche ist bezüglich der Eintrittsöffnungen der Tasche in solcher Weise angeordnet und ausgerichtet, daß das fließfähige Kühlmittel zunächst gegen eine gegenüberstehende Oberfläche gerichtet wird und in wesentlichem Maße seine Strömungsrichtung von den Einlaßöffnungen umkehren muß, bevor es einen Auslaß aus der Tasche zum Durchgang auf die überhängende Lippe erreicht. In einer alternativen Ausführungsform wird die Geschwindigkeit des hereinkommenden fließfähigen Kühlmittels im Innern der Tasche dadurch diffundiert, daß ein Prallstück eingefügt wird, um welches das fließfähige Mittel zwischen den Einlaßöffnungen und dem Auslaß aus der Tasche strömen muß. In beiden Ausführungsformeη ist ein wesentlicher Teil der Tasche aus der Richtung versetzt, welche dem Kühlfilm durch den überhängenden Lippenteil vermittelt wird, und zwar entweder durch eine winkelmäßige Ausrichtung oder durch einen radialen Abstand, und die Eintrittsöffnungen sind so angeordnet, daß das hereinkommende fließfähige Kühlmittel vor demTo get these and more from the detailed description below To solve obvious objects, the present invention provides in one embodiment a combustion chamber lining which comprises a number of sections. The sections are combined to define a diffusion pocket, through which the flowable coolant passes from an enclosing cooling air plenum before it is heated to protective surfaces of the cladding. This diffusion pocket is in relation to the inlet openings of the pocket arranged and oriented such that the flowable coolant is initially directed against an opposing surface is and to a significant extent its direction of flow must reverse from the inlet ports before reaching an outlet from the pocket for passage onto the overhanging lip. In an alternative embodiment, the speed of the incoming flowable coolant diffuses inside the pocket by inserting a baffle around which the flowable medium must flow between the inlet openings and the outlet from the pocket. In both embodiments a substantial part of the bag is offset from the direction that the cooling film mediates through the overhanging lip part either by angular orientation or by radial spacing, and the inlets are so arranged that the incoming flowable coolant before

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Erreichen des Taschenauslasses zur Aufbringung auf den überhängenden Lippenteil in der Tasche verweilen muß.Reaching the pocket outlet for application to the overhanging one Part of the lip must linger in the pocket.

Figur 1 zeigt eine Brennerauskleidung mit einem verlängerten überhängenden Lippenteil gemäß dem Stand der Technik.Figure 1 shows a burner liner with an elongated overhanging lip portion according to the prior art.

Figur la zeigt eine Abwandlung der Anordnung nach Figur 1 und veranschaulicht eine zweite Einrichtung nach dem Stand der Technik.Figure la shows a modification of the arrangement according to Figure 1 and illustrates a second device according to the prior art of the technique.

Figur Ib zeigt eine weitere Abwandlung nach dem Stand der Technik»Figure Ib shows a further modification according to the prior art »

Figur 2 zeigt eine Schnittansicht eines Brenners mit einer Brennerauskleidung gemäß der vorliegenden Erfindung.FIG. 2 shows a sectional view of a burner with a burner liner according to the present invention.

Figur 3 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teils der Anordnung nach Figur 2.FIG. 3 is an enlarged perspective view of a portion of the assembly of FIG.

Figur 4 zeigt eine vergrößerte Schnittansieht eines Teils der Figur 2.FIG. 4 shows an enlarged sectional view of part of FIG Figure 2.

Figur 5 ist eine vergrößerte Schnittansieht eines Teils einer Brennerverkleidung ähnlich der Anordnung nach Figur 2 als abgewandelte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Figure 5 is an enlarged sectional view of part of a Burner cladding similar to the arrangement according to FIG. 2 as a modified embodiment of the present invention.

Figur 6 ist ähnlich der Figur 4 und zeigt eine verschiedene Aus= führungsform der vorliegenden Erfindung.Figure 6 is similar to Figure 4 and shows a different Aus = embodiment of the present invention.

Figur 7 ist eine Schnittansieht ähnlich der Figur ,4 und zeigt eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung»Figure 7 is a sectional view similar to Figure 4 and shows another embodiment of the present invention »

Figur 8 ist eine Ansicht ähnlich dep Figur 4 und geigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung»Figure 8 is a view similar to Figure 4 and shows one further embodiment of the invention »

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In Figur 1 ist eine vorbekannte Einrichtung zur Begünstigung eines Kühlmittelfilms abgebildet, welche benachbart zur erhitzten Verbrennungszone einer Brennkammer angeordnet ist. Sie enthält die zu schützenden Verkleidungssegmente 10, ein relativ langes überhängendes Lippenteil 12, das axial in überlappender Weise bezüglich eines stromaufwärts , gelegenen Teils jedes Segmentes 10 verläuft, eine im wesentlichen kreisringförmige Verbindung 14 zwischen axial benachbarten Verkleidungssegmenten 10, einen Sammelraum 16, der im wesentlichen die Verkleidungssegmente umschließt und eine Vielzahl von öffnungen 18, welche eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Sammelraum und der erhitzten Seite der Verkleidungssegmente 10 ergeben.In Figure 1, a previously known device for promoting a coolant film is shown, which is adjacent to heated combustion zone of a combustion chamber is arranged. she contains the cladding segments to be protected 10, a relatively long overhanging lip part 12, which is axially overlapping Way with respect to an upstream, located part of each segment 10, a substantially circular connection 14 between axially adjacent cladding segments 10, a collecting space 16, which essentially encloses the casing segments, and a plurality of openings 18, which provide a fluid connection between the plenum and the heated side of the cladding segments 10 result.

Infolge der Vielzahl von öffnungen 18 tritt die Kühlluft in die erhitzte Kammer in einer Vielzahl von umkreisförmig beabstandeten Strahlen ein mit dem Ergebnis, daß die Geschwindigkeitsverteilung des fließfähigen Mittels in Richtung des ümfanges ungleichförmig ist. Als Folge dieser Geschwindigkeitsverteilung muß das überhängende Lippenteil 12 in der axialen Richtung stromabwärts von den öffnungen 18 beträchtlich ausgedehnt oder verlängert werden, um einen Raum 20 zwischen dem Lippenteil und dem radial benachbarten Verkleidungssegment 10 zu ergeben. Dieser Raum 20 wird durch den Lippenteil vor dem Einsaugen der Heißgase der Brennkammer geschützt und ergibt einen Bereich, in dem das fließfähige Kühlmittel infolge von Reibungseingriff mit der Wand 16 und dem Lippenteil 12 zusammenfließen kann und danach ein Anhaften erreichen kann.As a result of the large number of openings 18, the cooling air enters the heated chamber in a plurality of circumferentially spaced jets with the result that the velocity distribution of the flowable agent is non-uniform in the direction of the extent. As a result of this speed distribution, the overhanging Lip portion 12 are considerably expanded or lengthened in the axial direction downstream of the openings 18, to give a space 20 between the lip part and the radially adjacent trim segment 10. This room will be 20 Protected by the lip part from sucking in the hot gases of the combustion chamber and results in an area in which the flowable Coolant can flow together as a result of frictional engagement with the wall 16 and the lip portion 12 and then achieve adhesion can.

Die Figuren la und Ib zeigen alternative vorbekannte Einrichtungen, vrelche vor dem Aufbringen einer Filmgrenzschicht auf der Verkleidung im wesentlichen gleichförmige umkreisförmige Geschwindigkeiten eines fließfähigen Mittels herbeiführen. In der Figur la sind die Einlaßöffnungen 18a so abgewinkelt, daß das fließfähige Kühlmittel vom Sammelraum gegen den Lippenteil 12a zu einem solchen FIGS. 1 a and 1 b show alternative previously known devices which, prior to the application of a film boundary layer on the cladding, bring about essentially uniform circumferential velocities of a flowable medium. In the figure la, the inlet openings 18a are angled so that the flowable coolant from the collecting space against the lip part 12a to such

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Maße gerichtet ist, daß das Anprallen des fließfähigen Mittels gegen die Lippe die Geschwindigkeitsgradienten vermindert. Anschließend wird das fließfähige Mittel entlang des Lippenteils im Raum 20a gerichtet, wo dann Reibungskräfte das Zusammenfließen ergänzen.It is directed to the extent that the impact of the flowable agent against the lip reduces the velocity gradients. Then the flowable agent is directed along the lip part in space 20a, where frictional forces then flow together add to.

Die Figur Ib unterscheidet sich von der Anordnung nach Figur la in dem Winkel der öffnungen 18 bezüglich des Lippenteils 12b. iiler prallt das fließfähige Kühlmittel vom Sammelraum direkt i^egen den Lippenteil 12b auf, um auf diese Weise die Beseitigung von umkreisförmigen Geschwindigkeitsgradienten weiter zu fördern. Danach wird auch hier das fließfähige Mittel entlang dem Raum 20b gerichtet, wo der Reibungseingriff mit der Lippe 12b und dem VerkIeidungssegment 10b ein relativ gleichförmig umkreisförmiges Geschwindigkeitsprofil erzeugt.Figure Ib differs from the arrangement according to Figure la at the angle of the openings 18 with respect to the lip part 12b. iiler, the flowable coolant bounces off the plenum directly They embrace the lip portion 12b in order to further promote the elimination of circumferential velocity gradients in this way. Thereafter, the flowable agent is directed along the space 20b, where the frictional engagement with the lip 12b and the Cladding segment 10b is a relatively uniformly circular Speed profile generated.

Der Hauptnachteil jeder dieser drei vorbekannten Ausführungsformen beruht in der Verwendung des Raums zwischen der' überhängenden Lippe und dem zugeordneten Verkleidungssegment zur Ausführung der Funktion der Beseitigung von Geschwindigkeitsgradienten aus dem fließfähigen Kühlmittel. Der Grund dafür, daß hierin ein Nachteil liegt, besteht darin, daß der Mechanismus der Reibung zwischen dem fließfähigen Mittel und dem entsprechenden Lippenteil und den Verkleidungsoberflächen eine vorgegebene beträchtliche Länge erfordert, in der dieser Mechanismus wirken kann, damit seine Auswirkung merklich ist. Daher muß die Lippe lang sein.The main disadvantage of each of these three prior art embodiments resides in the use of the space between the overhangs Lip and the associated cladding segment to perform the function of eliminating speed gradients the flowable coolant. The reason there is a disadvantage here is that the mechanism of friction between the flowable agent and the corresponding lip portion and the lining surfaces a predetermined considerable Requires length in which this mechanism can act in order for its effect to be noticeable. Therefore the lip must be long be.

Wie bereits zuvor ausgeführt, verschlechtert die Länge der Lippe ihre strukturmäßige Integrität und führt oft zu einer unerwünschten Buckelung infolge der Auswirkungen von thermischer Spannung. Die vorbekannten Anordnungen erfordern jedoch die Abmessung des Lippenteils 12 wegen der Gefahr des Einsaugens von heißen Gasen und einem daraus resultierende Zusammenbrechen der schützenden Filmgrenzschicht.As stated earlier, the length of the lip degrades its structural integrity and often results in an undesirable one Buckling due to the effects of thermal stress. However, the prior art arrangements require the dimensions of the Lip part 12 because of the risk of sucking in hot gases and the resulting collapse of the protective Film boundary layer.

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Nachstehend erfolgt eine Beschreibung der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die übrigen Abbildungen. Die Figur 2 zeigt eine Brennkammer, welche allgemein mit der Bezugsziffer 30 bezeichnet ist, und veranschaulicht die Beziehung der vorliegenden Erfindung zu den im wesentlichen typischen Brennkammern der Bauart für Gasturbinen-Triebwerke. Eine äußere Verkleidung 32 definiert zusammenwirkend mit einer axial in Abschnitte unterteilten Verkleidung 34 einen' äußeren Sammelraum J>6. Eine innere Verkleidung 38 definiert in Kombination mit einem inneren Teil der Verkleidung 40 für die Verbrennungszone einen radial innen gelegenen Sammelraum 42 für das fließfähige Kühlmittel. Die Verbrennungszone selbst wird mit der Bezugsziffer 44 bezeichnet und ist durch die Verkleidungen 34 und 40 und auch durch eine stromaufwärts gelegene Kuppel 46 definiert. Diese wirkt mit einer Brennstoffdüse 48 zusammen, durch welche der Brennstoff für die Verbrennung in die Verbrennungszone gerichtet wird. Ein Einlaß 50 für Luft/Brennstoff ist zwischen axialen Verlängerungen 52 und 54 der Verkleidungen 34 bzw. 40 definiert.The present invention will now be described with reference to the remaining figures. Figure 2 shows a combustor, indicated generally by the reference numeral 30, and illustrates the relationship of the present invention to the substantially typical combustors of the gas turbine engine type. An outer casing 32 cooperates with an axially sectioned casing 34 to define an outer plenum J> 6 . An inner liner 38 in combination with an inner portion of the liner 40 for the combustion zone defines a radially inward plenum 42 for the flowable coolant. The combustion zone itself is indicated by the reference numeral 44 and is defined by fairings 34 and 40 and also by an upstream dome 46. This cooperates with a fuel nozzle 48 through which the fuel for combustion is directed into the combustion zone. An air / fuel inlet 50 is defined between axial extensions 52 and 54 of fairings 34 and 40, respectively.

Bezüglich ihrer allgemeinen Arbeitsweise ist die beschriebene Brennkammer im wesentlichen ähnlich den zur Zeit verwendeten Brennkammern. Ein Strom von Atmosphärenluft wird mit Hilfe eines nicht gezeigten Verdichters stromaufwärts von der Verbrennungszone 44 verdichtet, wobei die vom Verdichter abgegebene Luft teilweise in die Sammelräume 36 und 42 und auch in den Einlaß 50 für Brennstoff/Luft gerichtet wird. Eine Brennstoffmenge wird mit dem Teil der Luft vermischt, welcher in den Einlaß 50 für Brennstoff/Luft eintritt, und wird im Innern der Verbrennungszone 44 gezündet. Die schnelle Ausdehnung der verbrennenden Gase und die Ausgestaltung der Verkleidungen 34 und 40 führt dazu, daß die Gase von der Verbrennungszone 44 durch einen Auslaß 56 und zum Eingriff mit einer Turbine 58 gezwungen werden. Durch dieses austretende Strömungsmittel werden die sich drehenden Teile der Turbine angetrieben und ein Teil der Energie derselben dient zum Antrieb des stromaufwärts gelegenen Verdichters über eine In terms of its general mode of operation, the combustion chamber described is essentially similar to the combustion chambers currently in use. A stream of atmospheric air is compressed by means of a compressor, not shown, upstream of the combustion zone 44, the air discharged from the compressor being partly directed into the plenums 36 and 42 and also into the inlet 50 for fuel / air. A quantity of fuel is mixed with that portion of the air which enters the fuel / air inlet 50 and is ignited within the combustion zone 44. The rapid expansion of the combusting gases and the configuration of the fairings 34 and 40 result in the gases being forced from the combustion zone 44 through an outlet 56 and into engagement with a turbine 58. The rotating parts of the turbine are driven by this exiting fluid and part of the energy thereof is used to drive the upstream compressor via a

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Verbindungswelle. Die übrige Energie des Gasstroms ergibt einen Antriebsschub nach links in der Figur 2.Connecting shaft. The remaining energy of the gas flow results in a drive thrust to the left in FIG. 2.

Die Kühlung der Verkleidungen 34 und 40 ist das Thema der vorliegenden Erfindung und wird unter Bezugnahme auf die übrigenThe cooling of the fairings 34 and 40 is the subject of the present one Invention and is made with reference to the rest

Abbildungen beschrieben. Die Figur 3 zeigt eine Darstellung eines Abschnittes der Verkleidung 34 zur Veranschaulichung einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei die gleiche Ausfuhrungsform in einer vergrößerten Ansicht in Figur 4 dargestellt ist. Die Abbildungen zeigen, daß die Verkleidung 34 im wesentlichen in eine Anzahl von axial benachbarten Segmenten unterteilt ist. Es ist ersichtlich, daß ein typisches Segment 60 teleskopartig mit einem typischen stromabwärts gelegenen Segment 62 mit Hilfe einer Verbindungsstelle zusammenwirkt, welche allgemein mit der Bezugsziffer 64 bezeichnet ist. An dieser Verbindung ist eine Anordnung angebracht, welche im wesentlichen eine Einrichtung zur Kühlfilmbegünstigung umfaßt und dazu dient, das fließfähige Kühlmittel aus dem Sammelraum 36 in einer schützenden Filmgrenzschicht auf die Verkleidung 34 zu überführen, welche teilweise einen Heißgaskanal definiert (die Verbrennungszone 44). Es ist ersichtlichi daß das Segment 60 teilweise den Sammelr.aum 36 und auch die Verbrennungszone 44 definiert. Das Segment 62 definiert ebenfalls teilweise den Sammelraum und den Heißgas-Durchlaßweg und diese VerkIeidungsSegmente wirken zusammen zur Bildung einer Tasche 66, welche einen im wesentlichen stromabwärts gerichteten Auslaß 68 besitzt. Die Tasche 66 besitzt ebenfalls einen stromaufwärts gelegenen verschlossenen Endteil 70. Die Tasche 66 erstreckt sich umfangsmäßig um die Verkleidung 34 herum und bildet damit einen im wesentlichen kreisringförmigen Raum, welcher mit Ausnahme der Strömungsmittelverbindung über den Auslaß 68 von' der Verbrennungszone isoliert ist. In der Ausführungsform nach der Abbildung der Figuren 3 und 4 liegt der Hauptteil der Tasche entlang einer Achse 72, die winkelmäßig gegenüber der Richtung 75 versetzt ist, welche letztendlich dem fließfähigen Mittel erteilt wird, das aus der Tasche bei 68 austritt.Illustrations described. FIG. 3 shows a representation of a section of the cladding 34 to illustrate an embodiment of the present invention, the same embodiment being shown in an enlarged view in FIG. The figures show that the fairing 34 is essentially divided into a number of axially adjacent segments. It can be seen that a typical segment 60 telescopes with a typical downstream segment 62 by means of a joint indicated generally by the reference numeral 64. Attached to this connection is an arrangement which essentially comprises a device for cooling film favoring and serves to transfer the flowable coolant from the collecting space 36 in a protective film boundary layer onto the casing 34, which partially defines a hot gas duct (the combustion zone 44). It can be seen that the segment 60 partially defines the plenum 36 and also the combustion zone 44. The segment 62 also partially defines the plenum and hot gas passageway, and these cladding segments cooperate to form a pocket 66 which has an outlet 68 directed generally downstream. The pocket 66 also has an upstream closed end portion 70. The pocket 66 extends circumferentially around the liner 34 to form a generally annular space which is isolated from the combustion zone except for fluid communication via outlet 68. In the embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the majority of the pocket lies along an axis 72 that is angularly offset from the direction 75 which is ultimately imparted to the flowable agent exiting the pocket at 68.

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Um dem fließfähigen Mittel aus der Tasche diese letzte Ausrichtung zu erteilen, ist eine überhängende Lippe 7^ vorgesehen, wobei diese Lippe bezüglich ihrer axialen Länge wesentlich kürzer ist als ähnliche Lippen nach dem Stand der Technik. Aus diesem Grunde ist die Lippe gemäß der vorliegenden Erfindung, welche in der Lage ist, diese kürzere axiale Länge infolge der Eigenschaften der Anordnung nach der Erfindung zu verwenden, mechanisch wesentlich zuverlässiger und ist weniger geneigt zu einer Verwölbung bei längerem Gebrauch als ähnliche Lippen nach dem Stand der Technik.To get the flowable agent out of the pocket this last alignment to grant, an overhanging lip 7 ^ is provided, where this lip is substantially shorter in terms of its axial length than similar lips according to the prior art. For this Basically, the lip according to the present invention, which is able to this shorter axial length due to the properties To use the arrangement according to the invention, mechanically much more reliable and is less prone to warping with prolonged use than similar prior art lips.

Die Grundfunktion der Tasche 66 besteht darin, einen Bereich zu schaffen, der im wesentlichen von der Verbrennungszone isoliert ist und in dem eine Geschwindigkeitsdiffusion des fließfähigen Kühlmittels erfolgen kann. Daher kann das fließfähige Mittel durch die Lippe 74 in Form einer kühlenden und schützenden Filmgrenzschicht auf die Verkleidung 3^ gerichtet werden, ohne daß hierbei die Gefahr einer Turbulenz und des Einsaugens der heißen Gase besteht. Weiterhin wird dieses erreicht ohne Notwendigkeit für einen relativ langen überhängenden Lippenteil, wie dies im Stand der Technik der Fall ist.The basic function of the pocket 66 is to provide an area which is substantially isolated from the combustion zone and in which velocity diffusion of the flowable coolant can occur. Therefore, the flowable agent can be directed through the lip 74 in the form of a cooling and protective film boundary layer onto the covering 3 ^ without the risk of turbulence and the sucking in of the hot gases. Furthermore, this is achieved without the need for a relatively long overhanging lip portion, as is the case in the prior art.

Um die strukturelle Festigkeit der Verkleidung 31I aufrechtzuerhalten und auch noch die Abmessung eines angemessenen Stroms des fließfähigen Kühlmittels zu unterstützen, beinhaltet die vorliegende Erfindung eine Vielzahl von am Umkreis beabstandeten Öffnungen 76, welche eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Tasche 06 und dem Sammelraum J>6 ergeben. Diese öffnungen ergeben eine überfühungseinrichtung zur Lieferung von kaltem fließfähigem Kühlmittel (Luft) aus dem Sammelraum J>6 in die Tasche in einer Vielzahl von einzelnen Strahlen in einer solchen Weise, daß - wie beim Stand der Technik in der Nähe der öffnungen im Innern der Tasche - Geschwindigkeitsgradienten in umfangsmäßiger Richtung bestehen. Gra_dienten ähnlich diesenIn order to maintain the structural strength of the liner 3 1 I and also to assist in the dimensioning of an adequate flow of the flowable coolant, the present invention includes a plurality of circumferentially spaced openings 76 which provide fluid communication between the pocket 06 and the plenum J> 6 result. These openings result in a transfer device for the delivery of cold flowable coolant (air) from the collecting space J> 6 into the pocket in a multitude of individual jets in such a way that - as in the prior art near the openings in the interior of the pocket - There are speed gradients in the circumferential direction. Graduates similar to these

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Gradienten sind die Grundlage für die Forderung des ausgedehnten Lippenteils nach dem Stand der Technik und verursachen bei Abwesenheit dieses Lippenteils heiße Streifen und gestatten eine übermäßige Turbulenz und ein Einsaugen der Heißgase und vermindern auf diese Weise die Wirksamkeit der schützenden Filmgrenzschicht. Gradients are the basis for the requirement of the extended lip part according to the prior art and cause The absence of this lip portion allows hot streaks and excessive turbulence and suction of the hot gases and thus reduce the effectiveness of the protective film interface.

Wie bereits ausgeführt, bestand die Funktion der vorbekannten überhängenden Lippe nicht nur darin, das fließfähige Kühlmittel in einem Film auf die Brennerverkleidung zu richten sondern auch einen verlängerten axialen Raum stromabwärts von dem dieser Lippe zugeordneten Kühllufteinlaß zu schaffen, so daß umkreisförmige Gradienten der Strömungsmittelgeschwindigkeit durch viskose Wechselwirkung mit der Lippe selbst vermindert werden konnten. Dies war notwendig, damit das vom Lippenbereich austretende fließfähige Mittel eine im wesentlichen homogene umkreisförmige Geschwindigkeit besitzt und damit die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer übermäßigen Turbulenz, Einsaugen und heißen Streifen vermindert wird. Die Anordnung nach der vorliegenden Erfindung erreicht diese gleiche Zielsetzung dadurch, daß Einrichtungen vorgesehen werden, um die Strömung des fließfähigen Kühlmittels durch eine wirksamere Einrichtung und in einer schnellen Weise im Innern der Tasche 66 zu diffundieren vor dem Weiterströmen des fließfähigen Kühlmittels vom Auslaß 68 und auf die Lippe 71*.As already stated, the function of the previously known overhanging lip was not only to direct the flowable coolant in a film onto the burner shroud, but also to create an elongated axial space downstream of the cooling air inlet associated with this lip, so that circular gradients of the fluid velocity through viscous Interaction with the lip itself could be diminished. This was necessary in order for the fluid exiting the lip area to have a substantially homogeneous circumferential velocity and to reduce the likelihood of excessive turbulence, suction and hot streaks occurring. The arrangement of the present invention accomplishes this same objective by providing means to diffuse the flow of flowable coolant through more efficient means and in a more rapid manner within pocket 66 prior to the onward flow of flowable coolant from outlet 68 and up the lip 7 1 *.

In dieser ersten Ausführungsform wird die Diffusion mit Hilfe der relativen Stellungen der Tasche, der Öffnungen 76, der Wand 77 und des Auslasses 68 erreicht. Aus der Figur 4 ist er-In this first embodiment, the diffusion is made using of the relative positions of the pocket, openings 76, wall 77 and outlet 68. From Figure 4 it is

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-absichtlich, daß die öffnungen 76 entgegengesetzt einer gegenüberstehenden Wand 77 der Tasche angeordnet und so orientiert sind, daß sie sich gegen diese öffnen. Weiterhin sind sie zwischen einem wesentlichen Anteil der Tasche 66 (einschließlich des verschlossenen Endes 70) und dem Auslaß 68 relativ zur Strömungsrichtung des fließfähigen Kühlmittels angeordnet. Als Ergebnis wird ein Teil des durch die öffnungen in die Tasche eintretenden fließfähigen Kühlmittels gegen die Wand 77 aufprallen und dann in seiner Strömungsrichtung teilweise umgekehrt mit Hilfe des Eingriffs mit dem verschlossenen Ende 70 vor dem Durchgang durch den Auslaß 68. Dieses Aufprallen und die Strömungsumkehr bewirken, daß die vorhandenen Geschwindigkeitsprofile der in die öffnungen 76 eintretenden fließfähigen Mittel im wesentlichen aufgebrochen werden und die Ströme zusammenfließen oder in einer im wesentlichen homogenen umkreisförmigen Formation neu definiert werden mit dem Verlassen des verschlossenen Endes durch die Strömung und der Durchquerung der Länge der Tasche 66. In dieser Weise werden Geschwindigkeitsgradienten in umkreisförmiger Richtung im wesentlichen bis vor dem Zeitpunkt beseitigt, in dem das fließfähige Mittel durch den Auslaß 68 durchtritt. Danach bewirkt das überhängende Lippenteil 7^ eine Richtung der Strömung (in einer im wesentlichen gleichförmigen umkreisförmigen Geschwindigkeit) in Form einer glatten Grenzschicht gegen die erhitzte Seite des Verkleidungssegmentes 62 stromabwärts von der Tasche 66. - Deliberately that the openings 76 are arranged opposite an opposing wall 77 of the pocket and are oriented so that they open towards this. Furthermore, they are located between a substantial portion of the pocket 66 (including the closed end 70) and the outlet 68 relative to the direction of flow of the flowable coolant. As a result, some of the flowable coolant entering the pocket through the openings will impinge against the wall 77 and then partially reversed in its direction of flow by engagement with the closed end 70 prior to passage through the outlet 68. This impingement and reversal of flow will cause that the existing velocity profiles of the flowable agents entering the openings 76 are substantially broken and the currents converge or are redefined in a substantially homogeneous circumferential formation as the flow exits the sealed end and traverses the length of the pocket 66. In this way, velocity gradients in the circumferential direction are eliminated substantially up to the point in time at which the flowable medium passes through the outlet 68. Thereafter, the overhanging lip portion 7 ^ causes a direction of flow (at a substantially uniform circumferential velocity) in the form of a smooth boundary layer against the heated side of the fairing segment 62 downstream of the pocket 66.

Die Figur 5 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht einer zweiten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung, in der eine Tasche 66a definiert ist. Diese Tasche ist ähnlich der Tasche 66 der Figur in funktionsmäßiger Hinsicht und unterscheidet sich von ihr nur durch die Mittel zur Herstellung. Daraus ergibtsich der verschiedenartige Querschnitt. Auch in der Form nach dieser Abbildung liegt der Hauptteil der Tasche entlang einer Achse, die winkelmäßig gegenüber der Endrichtung versetzt ist, welche dem fließfähigen Kühlmittel durch die überhängende Lippe 71Ia vermittelt wird. Weiterhin besitzt die Tasche ein verschlossenes Ende 70aFIG. 5 shows an enlarged sectional view of a second embodiment of the present invention in which a pocket 66a is defined. This pouch is functionally similar to pouch 66 of the figure and differs therefrom only in the means of manufacture. This results in the different types of cross-section. Also, in the mold according to this figure, the main part of the pocket is located along an axis which is the flowable coolant mediated by the overhanging lip 7 1 Ia which is angularly offset from the final direction. The pocket also has a closed end 70a

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-Vt--Vt-

stromaufwärts vom Auslaß 68a (dieser öffnet sich in Richtung stromabwärts) und die Übertragungseinrichtungen beinhalten eine Vielzahl von umkreisförmig beabstandeten öffnungen in dem Verkleidungsabschnitt, wobei diese öffnungen stromabwärts von dem geschlossenen Ende und stromaufwärts von.dem Auslaß und an der seitlich .radial außen liegend von der Tasche angeordnet sind. Als Ergebnis wird das fließfähige Kühlmittel, welches in die Tasche eintritt, gegen die gegenüberstehende Wand 77a gerichtet und teilweise stromaufwärts gerichtet, bevor es mit dem verschlos-. senen Ende zusammentrifft und dadurch stromabwärts gerichtet wird. In dieser Weise ergibt auch diese zweite Ausführungsform eine im wesentlichen homogene umkreisförmige Geschwindigkeitsverteilung vor dem Zusammentreffen des fließfähigen Mittels mit der Lippe 74a.upstream of outlet 68a (this opens towards downstream) and the transmission devices contain a plurality of circumferentially spaced openings in the casing section, these openings downstream of the closed end and upstream of the outlet and at the are arranged laterally lying radially on the outside of the pocket. As a result, the flowable coolant flowing into the Bag enters, directed against the opposite wall 77a and partly directed upstream, before it is closed with the. its end meets and is thereby directed downstream. This second embodiment also results in this way an essentially homogeneous circumferential velocity distribution prior to the meeting of the flowable agent the lip 74a.

Die dritte Ausführungsform ist in Figur 6 abgebildet und ist die gleiche wie in Figur 5 mit der Ausnahme, daß die öffnungen 76b an der radial innen gelegenen Seite der Tasche 66b angeordnet sind; sie verbleiben jedoch weiterhin stromabwärts vom geschlossenen Ende 70b und stromaufwärts vom stromabwärts gerichteten Auslaß 68b. Auch hier besteht die Funktion in einem Aufbrechen und Umkehren der Richtung der Strömung eines Teils des hereinkommenden fließfähigen Kühlmittels, um eine Diffusion desselben vor dem Zusammentreffen mit der überhängenden Lippe 74b zu schaffen.The third embodiment is shown in Figure 6 and is the same as in FIG. 5 with the exception that the openings 76b are arranged on the radially inner side of the pocket 66b are; however, they still remain downstream of the closed end 70b and upstream of the downstream end Outlet 68b. Again, the function is to break up and reverse the direction of the flow of part of the incoming flowable coolant to allow diffusion of the same prior to meeting the overhanging lip 74b to accomplish.

Die Figur 7 zeigt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, welche wesentlich verschieden ist von der Ausführungsform in Figur 4. In Figur 7 definiert das Verkleidungssegment 80 teilweise den Heißgasdurchlaßweg und auch den Sammelraum, und das axial stromabwärts gelegene Segment 82 erfüllt die gleichen Funktionen. Die beiden Segmente wirken an einer allgemein mit 84 bezeichneten Verbindung zusammen und bilden dort eine Tasche 86, welche im wesentlichen ähnlich der Tasche der vorhergehenden Ausführungsformen ist:;. Die Einrichtungen zur überführung des fließ-FIG. 7 shows an embodiment of the present invention, which is substantially different from the embodiment in Figure 4. In Figure 7, the trim segment 80 partially defines the hot gas passage and also the collecting space, and that axially downstream segment 82 performs the same functions. The two segments contribute to one in general 84 designated connection together and form a pocket 86 there, which is essentially similar to the pocket of the previous embodiments is:;. The facilities for transferring the flowing

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fähigen Kühlmittels vom Sammelraum in die Tasche enthalten öffnungen 88, die umkreisförmig im Abstand um die Verkleidung an der Verbindungsstelle 84 angeordnet sind. Ein stromabwärts weisender Auslaß 90 öffnet sich auf eine relativ kurze überhängende Lippe 92. Die Tasche 86 bildet einen im wesentlichen kreisringförmigen axial verlaufenden Raum und liegt stromabwärts von den öffnungen 88. Die öffnungen 88 sind zwischen dem Hauptteil der Tasche 86 (und einem stromabwärts gelegenen verschlossenen Ende 94 derselben) und dem Auslaß 90, bezogen auf die Richtung der Strömung des fließfähigen Mittels, angeordnet. Weiterhin liegt der Hauptteil der Tasche auf einer Achse 96, welche radial von der endgültigen Richtung 98 beabstandet ist, die dem fließfähigen Kühlmittel durch die überhängende Lippe 92 vermittelt wird.Capable of coolant from the plenum into the pocket contain openings 88 that are circumferentially spaced around the fairing are arranged at the junction 84. A downstream outlet 90 opens onto a relatively short overhanging one Lip 92. The pocket 86 defines a substantially annular, axially extending space and is downstream of the openings 88. The openings 88 are between the main part the pocket 86 (and a downstream closed end 94 thereof) and the outlet 90, with respect to the direction the flow of the flowable agent, arranged. Furthermore, the main part of the pocket lies on an axis 96 which is radial is spaced from the final direction 98 that conveys the flowable coolant through the overhanging lip 92 will.

Beim Betrieb wird Kühlluft aus dem umschließenden Sammelraum durch die öffnungen 88 und in die Tasche 86 überführt. Infolge der richtungsmäßigen Orientierung der öffnungen 88 wird die Luft hierdurch gegen das geschlossene Ende 94 gerichtet und die Geschwindigkeiten der Vielzahl von einzelnen Luftstrahlen werden aufgebrochen. Die Strömung wird anschließend in ihrer Richtung umgekehrt und weiter diffundiert, so daß die einzelnen Geschwindigkeitsbereiche zusammenfließen. Die Strömung wird dann gegen ein Prallstück 102 gerichtet und um dieses gewendet vor dem Erreichen des Auslasses 90. Diese Umlenkung der Strömung unterstützt weiterhin den Aufbau eines im wesentlichen gleichförmigen umkreisförmigen Geschwindigkeitsprofils. Die Strömung wird letzt endlich durch die Lippe 92 als Film auf das Verkleidungssegment gerichtet.During operation, cooling air is passed through from the surrounding collecting space the openings 88 and transferred into the pocket 86. As a result of Orientation of the openings 88 in the direction of the direction, the air is thereby directed towards the closed end 94 and the velocities the multitude of individual air jets are broken up. The flow will then move in their direction reversed and diffused further, so that the individual speed ranges flow together. The current is then against directed a baffle 102 and turned around this before reaching the outlet 90. This deflection of the flow supports furthermore the construction of a substantially uniform circumferential velocity profile. The current is finally finite directed through the lip 92 as a film onto the fairing segment.

In dieser Weise arbeitet die Ausführungsform zur Förderung eines Kühlmittelfilms nach Figur 7 so, daß sie eine voll anhaftende Grenzschicht mit geringer Turbulenz schafft, welche als Grenzschicht gegen die unmittelbare Beeinflussung der Segmente der Verkleidung 34 und der Verkleidung 40 durch die extremen TemperaturenIn this way, the embodiment works to promote a Coolant film according to Figure 7 so that it creates a fully adherent boundary layer with low turbulence, which as a boundary layer against the direct influence of the segments of the cladding 34 and the cladding 40 by the extreme temperatures

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der verbrannten Gase im Innern des Heißgasdurchlaßweges 44 dientt Die Tatsache, daß eine wirksame Diffusion der Geschwindigkeiten der einzelnen in die Tasche 86 eingeführten Kühlluftstrahlen vor dem Kontakt des fließfähigen Mittels mit der überhängenden Lippe 92 erfolgt, gestattet die Verwendung einer relativ kurzen und strukturmäßig zuverlässigen Lippe bei gleichzeitiger Beibehaltung einer wirsamen Filmausbreitung.of the burned gases inside the hot gas passage 44 is used. The fact that an effective diffusion of the velocities of the individual jets of cooling air introduced into pocket 86 prior to contact of the flowable agent with the overhanging lip 92 permits the use of a relatively short and structurally reliable lip while maintaining it a vigorous film expansion.

Die Figur 8 zeigt eine weitere Ausfühimngsform der vorliegenden Erfindung, welche sich von der Form nach Figur 7 hauptsächlich in den relativen Proportionen der Abmessung unterscheidet. In dieser Ausführungsform besitzt die Tasche 86a einen Auslaß 90a, welcher im wesentlichen in gleicher Ebene mit dem verschlossenen Ende 94a ist. Die überhängende Lippe 92a ist äußerst kurz und ebenso.das Prallstück 102a. In dieser Ausführungsform kann angenommen werden, daß innerhalb der Tasche 86a nur relativ geringe Geschwindigkeitsgradienten verteilt werden müssen, so daß die Gesamtabmessungen der Tasche auf einem Mindestmaß gehalten werden können. In ihrer Funktion ist diese Ausführungsform im wesentlichen äquivalent der Ausführungsform nach Figur 7·FIG. 8 shows a further embodiment of the present invention Invention which differs from the form according to FIG. 7 mainly in the relative proportions of the dimensions. In In this embodiment, the pocket 86a has an outlet 90a, which is substantially in the same plane as the closed end 94a. The overhanging lip 92a is extremely short and likewise. the baffle 102a. In this embodiment can be adopted be that only relatively small speed gradients have to be distributed within the pocket 86a, so that the overall dimensions of the bag can be kept to a minimum. In its function, this embodiment is in essentially equivalent to the embodiment according to Figure 7

Ein gleichzeitig auftretender Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die radial verlaufenden Verbindungen 64 an dem Schnitt axial benachbarter Verkleidungssegmente eine Verträglichkeit mit oft erwünschten zusätzlichen Kühleinrichtungen bieten. Beispielsweise kann eine gelochte Verkleidung für Aufprallkühlung (nicht gezeigt) solche benachbarten Verbindungsstellen 64 überbrücken, um eine zusätzliche Kühlung zu liefern.A simultaneous advantage of the present invention is that the radially extending connections 64 to the section of axially adjacent cladding segments compatibility with additional cooling devices that are often desired Offer. For example, a perforated liner for impingement cooling (not shown) can provide such adjacent joints 64 to provide additional cooling.

Es wurde gezeigt, daß die vorliegende Erfindung eine Struktur im Sinne einer bedeutenden Verbesserung der strukturellen Integrität von Brennkammerverkleidungen ergibt gleichzeitig mit der Aufrechterhaltung oder sogar einer Verbesserung der Bildung von schützenden laminaren Filmgrenzschichten eines fließfähigen Kühlmittels. Obwohl vorstehend die Konzeption der Erfindung unter Bezugnahme auf mehrere Ausführungsformen erläutert wurde, ist esThe present invention has been shown to provide structure in terms of significantly improving structural integrity of combustion chamber linings results at the same time as maintaining or even improving the formation of protective laminar film boundary layers of a flowable coolant. Although above the conception of the invention under Referring to several embodiments explained, it is

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ersichtlich, daß diese Konzepte in breitem Maße Anwendung finden können und daß zahlreiche Abwandlungen der Struktur der hier geschilderten Ausführungsformen durch den Fachmann vorgenommen werden können, ohne die Lehre der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise kann die relative Bemessung oder Anordnung der Diffusionstaschen in Abhängigkeit von den Strömungsgeschwindigkeiten und anderen Variablen abgeändert werden. Weiterhin können alternative Einrichtungen zur Diffusion oderjVerteilung von Strömungen und zum Zusammenfließen und Vermischen von Geschwindigkeitsprofilen benutzt werden, um die gleichen Punktionen auszuführen, wie sie hier beschrieben sind. Alternativ hierzu kann die überhängende Lippe weggelassen werden und der Auslaß von der Tasche so gestaltet werden, daß er die Strömung gegen die Verkleidung richtet.It can be seen that these concepts can find wide application and that numerous modifications to the structure of those depicted herein Embodiments can be made by those skilled in the art can without departing from the teaching of the invention. For example, the relative dimensioning or arrangement of the diffusion pockets as a function of the flow velocities and other variables can be changed. Furthermore, alternative devices for diffusion or distribution of flows and for Confluence and blending of velocity profiles can be used to perform the same punctures as them are described here. Alternatively, the overhanging lip can be eliminated and the outlet from the pocket designed that it directs the current against the fairing.

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Claims (1)

Ansprüche Claims Einrichtung zur Förderung eines Kühlmittelfilms zur Überführung eines fließfähigen Kühlmittels aus einem Sammelraum in Form eines schützenden Films auf eine Verkleidung, welche teilweise einen Heißgas-Durchlaßweg definiert, gekennzeichnet durch: Device for conveying a coolant film for transfer a flowable coolant from a plenum in the form of a protective film on a fairing, which partially defines a hot gas passage, characterized by: ein erstes Verkleidungssegment (62), das teilweise den Sammelraum (36) definiert,a first cladding segment (62) partially covering the plenum (36) defined, ein zweites Verkleidungssegment (60), das teilweise den Heißgas-Durchlaßweg (44) definiert, wobei das erste und zweite Verkleidungssegment (60, 62) zusammen eine Tasche (66) bilden und die Tasche (66) einen Auslaß (68) besitzt, Einrichtungen (76) zur Überführung von fließfähigem Kühlmittel aus dem Sammelraum (36) in die Tasche (66) und Einrichtungen (77) zur Diffusion oder Verteilung des Stroms des fließfähigen Kühlmittels im Innern der Tasche (66) vor dem Durchgang des fließfähigen Kühlmittels aus dem Auslaß (68).a second panel segment (60) partially defining the hot gas passageway (44), the first and second panel segments (60,62) together forming a pocket (66) and the pocket (66) having an outlet (68), means (76) for transferring flowable coolant from the plenum (36) into the pocket (66) and means (77) for diffusing or distributing the flow of the flowable coolant inside the pocket (66) prior to the passage of the flowable coolant from the outlet (68). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine relativ kurze überhängende Lippe (74) stromabwärts vom Auslaß (68) zur Ausrichtung des fließfähigen Kühlmittels aus der Tasche (66) auf die Verkleidung besitzt.2. Device according to claim 1, characterized in that it has a relatively short overhanging lip (74) downstream of the outlet (68) for aligning the flowable coolant from the pocket (66) on the fairing. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Überführung des fließfähigen Kühlmittels eine Öffnung (76) in dem ersten Verkleidungssegment (62) enthält, welche eine Strömungsmittelverbindung zwischen der Tasche (66) und dem Sammelraum (36) ergibt, und die Einrichtung zur Diffusion der Strömung des fließfähigen Kühlmittels eine Wand (77) im Innern der Tasche (66) gegenüberstehend zur Öffnung (76) enthält, gegen die das fließfähige Kühlmittel beim Eintritt in die Tasche (66) gerichtet ist.3. Device according to claim 2, characterized in that the device for transferring the flowable coolant contains an opening (76) in the first cladding segment (62) which results in a fluid connection between the pocket (66) and the collecting space (36), and the means for diffusing the flow of the flowable coolant comprises a wall (77) in the interior of the pocket (66) opposite the opening (76) against which the flowable coolant is directed as it enters the pocket (66). 409833/03 8 4409833/03 8 4 k. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- k. Device according to claim 2, characterized umkreisförmig zeichnet , daß die Tasche (66) sich im wesentlichen/ um die Verkleidung herum erstreckt und die Einrichtung zur Überführung des fließfähigen Kühlmittels eine Vielzahl von Öffnungen (76) enthält, die umkreisförmig relativ zur Verkleidung angeordnet sind und eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Sammelraum (36) und der Tasche (66) bilden.circularly shows that the pocket (66) is essentially / extends around the fairing and the means for transferring the flowable coolant a plurality of Contains openings (76) which are arranged circumferentially relative to the fairing and a fluid connection between the plenum (36) and the pocket (66). 5. Einrichtung ■ nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Tasche (66) weiterhin ein geschlossenes Ende (70) besitzt und die Öffnungen (76) zwischen einem beträchtlichen Teil der Tasche (66) einschließlich des verschlossenen Endes (70) und dem Auslaß (68) angeordnet sind.5. Device ■ according to claim 4, characterized in that the pocket (66) further has a closed end (70) and the openings (76) between a substantial part of the pocket (66) including the closed end (70) and the outlet (68) are arranged. 6. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragungseinrichtung (76) zur Lieferung des fließfähigen Kühlmittels vom Sammelraum (36) in die Tasche (66) in einer Vielzahl von einzelnen Strahlen eingerichtet ist und die Einrichtung (77) zur Diffusion zu einem Zusammenfließen des fließfähigen Kühlmittels im Innern der Tasche (66) gestaltet ist, so daß das am Auslaß (68) austretende fließfähige Kühlmittel vor dem Kontakt mit der überhängenden Lippe (7*0 eine im wesentlichen umkreisförraig gleichförmige Strömungsgeschwindigkeit besitzt.6. Device according to claim 2, characterized in that the transmission device (76) for supplying the flowable coolant from the collecting space (36) into the pocket (66) is set up in a plurality of individual jets and the device (77) for diffusion into one Confluence of the flowable coolant in the interior of the pocket (66) is designed so that the flowable coolant emerging at the outlet (68) has a substantially circumferential uniform flow rate before contact with the overhanging lip (7 * 0). 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Hauptteil der Tasche (66) entlang einer Achse (72) liegt, welche winkelmäßig aus der Richtung versetzt ist, die dem fließfähigen Kühlmittel durch die überhängende Lippe (Tk) vermittelt ist.7. Device according to claim 6, characterized in that the main part of the pocket (66) lies along an axis (72) which is angularly offset from the direction which is imparted to the flowable coolant by the overhanging lip (Tk) . 8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Hauptteil der Tasche (86) entlang einer Achse (96) liegt, welche radial von der Richtung beabstandet ist, die dem fließfähigen Kühlmittel durch die überhängende Lippe (92) vermittelt ist.8. Device according to claim 6, characterized in that the main part of the pocket (86) lies along an axis (96) which is spaced radially from the direction imparted to the flowable coolant by the overhanging lip (92). 409833/0384409833/0384 9. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tasche (66) stromaufwärts von dem Auslaß (68) ein verschlossenes Ende (70) besitzt und der Auslaß (68) sich in einer stromabwärts weisenden Richtung öffnet und weiterhin die übertragungseinrichtung eine Öffnung (76) enthält, welche eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Samme1raum und der Tasche (66) herstellt, und die Öffnung (76) stromabwärts vom verschlossenen Ende (70) und stromaufwärts vom Auslaß (68) angeordnet ist.9. Device according to claim 6, characterized in that the pocket (66) is upstream of the outlet (68) has a closed end (70) and the outlet (68) extends in a downstream direction opens and furthermore the transmission device contains an opening (76) which is a fluid connection between the collecting space and the pocket (66), and the opening (76) is located downstream of the closed end (70) and upstream of the outlet (68). 10. Einrichtung nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet , daß der Hauptteil der Tasche (66) auf einer Achse (72) liegt, welche winkelmäßig gegenüber der Richtung versetzt ist, die dem fließfähigen Kühlmittel durch die überhängende Lippe (7*0 vermittelt ist, und die Öffnung (76) radial außenliegend zur Tasche (66) angeordnet ist, so daß das in die Tasche (66) eintretende fließfähige Kühlmittel teilweise stromaufwärts vor dem Zusammentreffen mit dem verschlosserten Ende (70) gerichtet ist und durch dieses stromabwärts gerichtet ist.10. Device according to claim 9> characterized in that the main part of the pocket (66) lies on an axis (72) which is angularly offset from the direction which is imparted to the flowable coolant by the overhanging lip (7 * 0, and the opening (76) is located radially outward of the pocket (66) so that the flowable coolant entering the pocket (66) is directed partially upstream prior to meeting the sealed end (70) and is directed downstream therethrough. 11. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Tasche (86) ein verschlossenes Ende (94) besitzt, der Auslaß (90) in einer stromabwärts weisenden Richtung geöffnet ist, die übertragungseinrichtung eine Öffnung (88) enthält, welche eine Strömungsmittelverbindung zwischen dem Sammelraum (36) und der Tasche (86) bildet und die Öffnung (88) stromaufwärts vom geschlossenen Ende (9^) und dem Auslaß (90) angeordnet ist.11. Device according to claim 6, characterized in that the pocket (86) is a closed End (94) having outlet (90) in a downstream facing direction is opened, the transmission device contains an opening (88) which a fluid connection between the plenum (36) and the pocket (86) and the opening (88) upstream of the closed End (9 ^) and the outlet (90) is arranged. 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß sie noch ein Prallstück (102) enthält, welches zwischen dem verschlossenen Ende (91O und dem Auslaß (90) angeordnet ist, und das fließfähige Kühlmittel um das Prallstück gewendet ist vor dem Erreichen des Auslasses (90).12. The device according to claim 11, characterized in that it also contains a baffle (102) which is arranged between the closed end (9 1 O and the outlet (90), and the flowable coolant is turned around the baffle before reaching of the outlet (90). 409833/0384409833/0384
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