JP2019519805A - 燃焼器ライナ用の高周波音響ダンパ - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
12 空気取入れ面
14 ファン組立体
15 ファンブレード
16 ローターディスク
18 コアエンジン
19 高圧圧縮機
20 燃焼器
22 高圧タービン
24 低圧タービン
26 第1のローターシャフト
28 第2のローターシャフト
30 排気面
32 中心回転軸
34 外側バーナー
36 内側バーナー
38 パイロットスワラ
40 メインスワラ
42 中心体
46 中心体空洞
49 メインスワラハウジング
52 メインスワラ空洞
54 外表面
58 中心体後端部
60 メインスワラ燃焼ゾーン
62 全空気流
64 メインスワラ空気流、メイン空気流
66 パイロット空気流
68 流体容積
70 燃焼器ライナ
72 穿孔領域
74 開口
76 内表面
78 外表面
79 ボス
80 燃焼器ケーシング、外側ケーシング
82 開口
100 音響ダンピング装置
102 共鳴管
104 ケース
106 フェルール
108 付勢部材
110 共鳴空洞、共鳴チャンバ
112 近位開端部、開端部
113 共鳴空洞開口
114 遠位端部、閉端部
116 特徴長さ
118 締結部
120 締結接続具
122 遠位端部
124 基部
126 取付け具
128 締結具開口
130 近位端部
132 スリーブトラック
134 スリーブ
136 近位・遠位方向
138 スリーブ内部空洞
140 ばね遠位端部
142 ばね近位端部
144 内表面
146 内表面
148 スリーブ近位端部
150 ケース開口
152 管保持用接続具
156 中央フェルール開口
158 フェルール近位面
160 フェルール遠位面
162 開口部
164 近位スリーブ開口
166 フェルール通路
168 外縁部
170 近位付勢力
Claims (20)
- 所定の特徴長さ(116)を有する共鳴空洞(110)を画定し、かつ空洞開口(113)を画定する管端部を画定する共鳴管(102)であって、前記空洞開口(113)が、前記共鳴空洞(110)に連結される、共鳴管(102)と
前記管端部を、ライナ(70)によって囲まれる流体容積(68)と流体連通した状態で可逆的に固定するように構成されるケース(104)と
を備える音響ダンピング装置(100)であって、前記ケース(104)が、前記ライナ(70)の穿孔領域(72)を覆って押し付けられる通気式フェルール(106)を備え、前記通気式フェルール(106)が、フェルール開口(156)を画定し、前記ライナ(70)の前記穿孔領域(72)、前記フェルール開口(156)、および前記空洞開口(113)が、前記流体容積(68)と前記共鳴空洞(110)の間に前記流体連通を形成するように位置合わせされる、音響ダンピング装置(100)。 - 前記共鳴管(102)が、所定の特徴長さ(116)の異なる複数の交換可能な共鳴管から選択される、請求項1記載の音響ダンピング装置(100)。
- 前記複数の交換可能な共鳴管が、約2.5cmから約38cmの範囲に及ぶ所定の特徴長さ(116)を備える、請求項2記載の音響ダンピング装置(100)。
- 前記ケース(104)が、前記通気式フェルール(106)に連結される付勢部材(108)をさらに備え、前記付勢部材(108)が、前記通気式フェルール(106)を、前記穿孔領域(72)を覆って押し付けられた状態に保つように構成される、請求項1記載の音響ダンピング装置(100)。
- 前記ケース(104)が、締結接続具(120)をさらに備え、前記締結接続具(120)は、前記共鳴管(102)の対応する締結部(118)に可逆的に連結して、前記管端部の前記空洞開口(113)を、前記ライナ(70)によって囲まれる前記流体容積(68)と流体連通した状態で可逆的に固定するように構成される、請求項1記載の音響ダンピング装置(100)。
- 前記通気式フェルール開口(156)が、前記空洞開口(113)と互いに隣り合う第1の半径から前記穿孔領域(72)と互いに隣り合う第2の半径まで広がり、前記第2の半径が、前記第1の半径より大きい、請求項1記載の音響ダンピング装置(100)。
- 前記穿孔領域(72)が、複数の開口(74)を備え、前記複数の開口(74)が、約10個から約30個の開口を備え、それぞれの前記開口が、約20mmから約60mmの範囲に及ぶ開口半径を備える、請求項1記載の音響ダンピング装置(100)。
- ライナ(70)によって囲まれる流体容積(68)内の圧力変動をダンピングする方法であって、
前記ライナ(70)を通る穿孔領域(72)を形成するステップであって、前記穿孔領域(72)が、前記ライナ(70)の外表面(78)と前記流体容積(68)に互いに隣り合う前記ライナ(70)の内表面(76)との間に複数の開口(74)を備える、ステップと、
前記穿孔領域(72)に位置合わせして、前記外表面(78)に音響ダンピング装置(100)を連結するステップであって、前記音響ダンピング装置(100)が、ケース(104)、ならびに所定の特徴長さ(116)で形成される共鳴空洞(110)と空洞開口(113)を画定する第1の端部とを含む共鳴管(102)を備える、ステップと、
前記穿孔領域(72)を覆って前記外表面(78)に前記ケース(104)を押し付けるステップであって、前記ケース(104)が、フェルール開口(156)を画定する通気式フェルール(106)を備える、ステップと、
前記穿孔領域(72)、前記フェルール開口(156)、および前記空洞開口(113)が、前記流体容積(68)と前記共鳴チャンバ(110)の間に流体連通を形成するように位置合わせされた状態で、前記ケース(104)に前記第1の端部を連結するステップとを含む、方法。 - 複数の交換可能な共鳴管から前記共鳴管(102)を選択するステップをさらに含み、前記複数の交換可能な共鳴管のそれぞれが、約2.5cmから約38cmの範囲に及ぶ様々な所定の特徴長さ(116)を有する、請求項8記載の方法。
- 前記複数の交換可能な共鳴管から前記交換可能な共鳴管(102)を選択するステップが、前記流体容積(68)内の前記圧力変動の1/4波長におおよそ等しい前記所定の特徴長さ(116)を有する前記交換可能な共鳴管(102)を選択するステップをさらに含む、請求項9記載の方法。
- 前記ケース(104)から前記管端部を連結解除し、
前記共鳴管(102)の対応する前記特徴長さ(116)とは異なる第2の特徴長さを有する第2の共鳴管を選択し、
前記ケース(104)に前記第2の共鳴管の第2の管端部を連結することにより、前記流体容積(68)内の前記圧力変動の前記ダンピングを調整するステップをさらに含み、
前記第2の共鳴管が、前記圧力変動の前記1/4波長に前記第2の特徴長さを一致させるように選択される、請求項8記載の方法。 - 前記流体容積(68)内の前記圧力変動の前記ダンピングを調節するステップが、
前記ライナ(70)を通る少なくとも1つの追加的な穿孔領域を形成するステップと、
前記少なくとも1つの追加的な穿孔領域のそれぞれを覆って、追加的なケースと追加的な共鳴管とを備える追加的な音響ダンピング装置を組み付けるステップとをさらに含む、請求項11記載の方法。 - 前記少なくとも1つの追加的な穿孔領域のそれぞれを覆って追加的な音響ダンピング装置を組み付けるステップが、それぞれの追加的なケースにそれぞれの追加的な共鳴管のそれぞれの追加的な管端部を連結するステップを含み、それぞれの追加的な共鳴管が、前記共鳴管(102)の前記特徴長さ(116)に一致する追加的な特徴長さを備える、または前記追加的な共鳴管の少なくとも一部が、前記共鳴管(102)の前記特徴長さ(116)とは異なる少なくとも1つの追加的な特徴長さを備える、請求項12記載の方法。
- 前記ライナ(70)を通る前記穿孔領域(72)を形成するステップが、約10個から約30個の開口を備える前記複数の開口(74)を形成するステップをさらに含み、各開口が、約20mmから約60mmの範囲に及ぶ開口半径を備える、請求項8記載の方法。
- 前記音響ダンピング装置(100)の前記ケース(104)の中に提供される付勢部材(108)を用いて、前記通気式フェルール(106)を前記穿孔領域(72)に押し付けられた状態に保つステップをさらに含む、請求項8記載の方法。
- 前記ライナ(70)を通る少なくとも1つの追加的な穿孔領域を形成するステップが、前記ライナ(70)の単一の流れ方向位置に分布するかまたは前記ライナ(70)の複数の流れ方向位置に分布する前記少なくとも1つの追加的な穿孔領域を形成するステップをさらに含み、前記ライナ(70)が、流れ方向に動く流体の流れを囲む、請求項8記載の方法。
- 圧縮機と流体連通した状態で連結される燃焼器(20)を備えるガスタービンエンジン(10)であって、前記燃焼器(20)が、穿孔領域(72)に少なくとも1つの複数の開口(74)を含む燃焼器ライナ(70)を備え、前記燃焼器ライナ(70)が、燃焼ゾーン(60)を囲み、前記燃焼器(20)が、少なくとも1つの音響ダンピング装置(100)を備え、それぞれの前記音響ダンピング装置(100)が、前記少なくとも1つの複数の開口(74)のうちの、対応するそれぞれの複数の開口(74)を覆って取り付けられ、それぞれの音響ダンピング装置(100)が、
所定の特徴長さ(116)を有する共鳴空洞(110)を画定し、開いた管端部を備える、共鳴管(102)と、
前記開いた管端部を、前記燃焼領域と流体連通した状態で可逆的に固定するように構成されるケース(104)とを備え、前記ケース(104)が、前記燃焼器ライナ(70)の1つの穿孔領域(72)を覆って押し付けられる通気式フェルール(106)を備え、前記通気式フェルール(106)が、フェルール開口(156)を画定し、前記ライナ(70)の前記1つの穿孔領域(72)、前記フェルール開口(156)、および前記開いた管端部が、前記燃焼ゾーン(60)と前記共鳴チャンバ(110)の間に前記流体連通を形成するように位置合わせされる、ガスタービンエンジン(10)。 - それぞれの前記共鳴管(102)が、所定の特徴長さ(116)の異なる複数の交換可能な共鳴管から選択され、前記複数の交換可能な共鳴管が、約2.5cmから約38cmの範囲に及ぶ所定の特徴長さ(116)を備える、請求項17記載のガスタービンエンジン(10)。
- 前記少なくとも1つの音響ダンピング装置(100)が、前記燃焼ゾーン(60)の、同様の流れ方向の場所で、前記燃焼器ライナ(70)の周りに周方向に分布する2つ以上の音響ダンピング装置(100)を備える、請求項17記載のガスタービンエンジン(10)。
- 前記少なくとも1つの音響ダンピング装置(100)が、前記燃焼ゾーン(60)の、互いに異なる流れ方向の場所に分布する2つ以上の音響ダンピング装置(100)を備える、請求項17記載のガスタービンエンジン(10)。
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