JP2020169797A - 予混合均一性が向上した燃焼器ノズル、及びこれを備えるガスタービン用燃焼器 - Google Patents
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Abstract
Description
開示される発明の実施形態によっては、前記他のノズル孔は、その断面積が一定なストレートホールであるか、或いはその断面積が前記出口に行くほど次第に大きくなるディフューザーホールであることが好ましい。
開示される発明の実施形態を説明するにあたり、当業者であれば自明に理解することができる公知の構成についての説明は、開示される発明の要旨を乱さないように省略される。また、各図面の構成要素に参照符号を付加するにあたり、同一の構成要素については、たとえ他の図面上に表示されても、できる限り同一の符号を付し、図面を参照するときは、図面に示された線の厚さや構成要素の大きさなどが説明の明瞭性と便宜のために誇張して図示されている可能性もあることを考慮すべきである。
先立って説明したように、燃焼器1200は、圧縮機1100から提供される圧縮空気と燃料とを燃焼器ケーシング1210及びバーナー1220の領域で混合して予混合気を形成し、ライナー1250の内部である燃焼室1240で点火及び燃焼させる構造を取っている。図2を参照すると、ダクトアセンブリをなすライナー1250及び流動スリーブ1270の二重構造間の環状空間に沿って燃焼器1200側へ移動している圧縮空気Aは、燃焼器ケーシング1210の内部に進入して燃料Fとの混合が行われる。空気と燃料との混合は、幾つかの独立したルートを介して行われ得るが、図2における、第2燃料F2が注入されるルートを介して燃焼器ノズルのベーンから燃料が噴射され、これにより、シュラウドと燃焼器ノズルとの間の環状空間で予混合気が作られる。
110 ベーン
112 空洞部
120 エアフォイル
122 リーディングエッジ
124 圧力面
126 吸入面
130 ノズル孔
140 V字状ノズル孔
142 出口
144 ストレートホール
146 ディフューザーホール
200 シュラウド
Claims (18)
- 外周面に放射状に配置された複数のベーンを備え、前記ベーンの内部には燃料の供給される空洞部が設けられた燃焼器ノズルであって、
前記ベーンは、エアフォイルの断面形状を有し、前記エアフォイルの断面形状の圧力面及び吸入面のうちの少なくとも一方の面には、前記空洞部に連通する複数のノズル孔が前記ベーンの高さ方向に並んで設けられ、
前記ベーンは、前記エアフォイルのリーディングエッジを基準としてその両側に一対の出口を有する他のノズル孔を備え、前記他のノズル孔は、前記高さ方向と垂直な面上で当該ベーンの外側に発散する角度(α)をなすとともに、前記燃焼器ノズルの半径方向に対し、前記他のノズル孔の入口側から出口側に向かう方向が鋭角(β)をなす、燃焼器ノズル。 - 前記他のノズル孔の前記一対の出口は前記リーディングエッジに対して対称をなす、請求項1に記載の燃焼器ノズル。
- 前記他のノズル孔の出口の中心は、前記半径方向において、前記複数のノズル孔のうち、半径方向最外側のノズル孔を超えない、請求項1または2に記載の燃焼器ノズル。
- 前記他のノズル孔は、その断面積が一定なストレートホールである、請求項1から3のいずれか一項に記載の燃焼器ノズル。
- 前記他のノズル孔は、その断面積が前記出口に行くほど次第に大きくなるディフューザーホールである、請求項1から3のいずれか一項に記載の燃焼器ノズル。
- 前記他のノズル孔が前記垂直な面上でなす角の中心は、前記空洞部内に位置し、前記他のノズル孔の二つの流路は、互いに分離されている、請求項1から5の何れか一項に記載の燃焼器ノズル。
- 前記角度(α)は、70〜180°の範囲にある、請求項1から6のいずれか一項に記載の燃焼器ノズル。
- 前記鋭角(β)は、20〜50°の範囲にある、請求項1から7のいずれか一項に記載の燃焼器ノズル。
- 前記角度(α)は70〜180°の範囲にあり、前記鋭角(β)は20〜50°の範囲にある、請求項1から6のいずれか一項に記載の燃焼器ノズル。
- 環状をなす燃焼器ケーシングに沿って複数のバーナーが配置されたガスタービン用燃焼器であって、
各バーナーは、
圧縮空気と混合されるように燃料を噴射する燃焼器ノズルと、
前記燃焼器ノズルの外周面に放射状に配置され、その内部に前記燃料の供給される空洞部が設けられた複数のベーンと、
前記燃焼器ノズルを包み込みながら、前記ベーンが収容される環状空間を形成するシュラウドとを含み、
前記ベーンは、エアフォイルの断面形状を有し、前記エアフォイルの断面形状の圧力面及び吸入面のうちの少なくとも一方の面には、前記空洞部に連通する複数のノズル孔が前記ベーンの高さ方向に並んで設けられ、
前記ベーンは、前記エアフォイルのリーディングエッジを基準としてその両側に一対の出口を有する他のノズル孔を備え、前記他のノズル孔は、前記高さ方向と垂直な面上で当該ベーンの外側に発散する角度(α)をなすとともに、前記燃焼器ノズルの半径方向に対し、前記他のノズル孔の入り口側から出口側に向かう方向が鋭角(β)をなす、ガスタービン用燃焼器。 - 前記他のノズル孔の前記一対の出口は、前記リーディングエッジに対して対称をなす、請求項10に記載のガスタービン用燃焼器。
- 前記他のノズル孔の出口の中心は、前記半径方向において、前記複数のノズル孔のうち、半径方向最外側のノズル孔を超えない、請求項10または11に記載のガスタービン用燃焼器。
- 前記他のノズル孔は、その断面積が一定なストレートホールである、請求項10から12のいずれか一項に記載のガスタービン用燃焼器。
- 前記他のノズル孔は、その断面積が前記出口に行くほど次第に大きくなるディフューザーホールである、請求項10から12のいずれか一項に記載のガスタービン用燃焼器。
- 前記他のノズル孔が前記垂直な面上でなす角の中心は、前記空洞部内に位置し、前記他のノズル孔の二つの流路は、互いに分離されている、請求項10から14のいずれか一項に記載のガスタービン用燃焼器。
- 前記角度(α)は、70〜180°の範囲にある、請求項10から15のいずれか一項に記載のガスタービン用燃焼器。
- 前記鋭角(β)は、20〜50°の範囲にある、請求項10から16のいずれか一項に記載のガスタービン用燃焼器。
- 前記角度(α)は70〜180°の範囲にあり、前記鋭角(β)は20〜50°の範囲にある、請求項10から15のいずれか一項に記載のガスタービン用燃焼器。
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