RU2219439C1 - Камера сгорания - Google Patents
Камера сгорания Download PDFInfo
- Publication number
- RU2219439C1 RU2219439C1 RU2002123392A RU2002123392A RU2219439C1 RU 2219439 C1 RU2219439 C1 RU 2219439C1 RU 2002123392 A RU2002123392 A RU 2002123392A RU 2002123392 A RU2002123392 A RU 2002123392A RU 2219439 C1 RU2219439 C1 RU 2219439C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diffuser
- combustion chamber
- wall
- cavity
- perforated
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Изобретение относится к камерам сгорания турбореактивных двигателей, преимущественно к камерам сгорания стационарных газотурбинных установок авиационного типа, и может быть успешно использовано в турбоэнергомашиностроении, газотурбинных приводах газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистральных газопроводов. Камера сгорания турбореактивного двигателя содержит кольцевой диффузор, кожух, оболочки, жаровую трубу, форсунки. По меньшей мере, на наружной стенке диффузора выполнена замкнутая кольцевая полость, образованная силовой и перфорированной стенками, сообщенная различными перфорационными отверстиями с полостью проточной части диффузора. Перфорированная стенка выполнена заподлицо с профилем диффузора, а силовая стенка отстоит от него. Изобретение приводит к повышению устойчивой работы камеры сгорания во всем диапазоне эксплуатации. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение относится к камерам сгорания турбореактивных двигателей, преимущественно к камерам сгорания стационарных газотурбинных установок авиационного типа, и может быть успешно использовано в турбоэнергомашиностроении, газотурбинных приводах газоперекачивающих агрегатов компрессорных станций магистральных газопроводов.
Известна камера сгорания турбовинтового двигателя, содержащая плавный кольцевой диффузор, кожух, оболочки, жаровую трубу и форсунки (1).
Недостатком такой кольцевой камеры сгорания является относительно большая длина диффузора и чувствительность стабильности ее работы к полю давлений на выходе из компрессора.
Известна камера сгорания, содержащая кольцевой диффузор, кожух, оболочки, жаровую трубу, форсунки (2).
Недостатком этой камеры сгорания является невозможность демпфирования колебаний давления в газовоздушном тракте камеры сгорания в случае их спонтанного возникновения.
Задачей изобретения является повышение устойчивой работы камеры сгорания во всем диапазоне эксплуатации турбореактивного двигателя или газотурбинной установки.
Указанная задача достигается тем, что камера сгорания содержащая кольцевой диффузор, кожух, оболочки, жаровую трубу, форсунки и выполненную, по меньшей мере, на наружной стенке диффузора замкнутую кольцевую полость, образованную силовой и перфорированной стенками, сообщенную различными перфорационными отверстиями с полостью проточной части диффузора, при этом перфорированная стенка выполнена заподлицо с профилем диффузора, а силовая стенка отстоит от него.
Кроме того, замкнутая кольцевая полость разделена на части, по меньшей мере, двумя продольными радиальными перегородками, закрепленными в ней.
Далее, различные перфорационные отверстия со стороны внутренней части замкнутой кольцевой полости закрыты металлорезиной, закрепленной изнутри на перфорированной стенке диффузора.
Новым здесь является то, что, по меньшей мере, на наружной стенке диффузора выполнена замкнутая кольцевая полость, образованная силовой и перфорированной стенками, сообщенная различными перфорационными отверстиями с полостью проточной части диффузора, при этом перфорированная стенка выполнена заподлицо с профилем диффузора, а силовая стенка отстоит от него.
При этом замкнутая кольцевая полость разделена на части, по крайней мере, двумя радиальными перегородками, закрепленными в ней, а различные перфорационные отверстия со стороны внутренней части замкнутой кольцевой полости закрыты металлорезиной, закрепленной изнутри на перфорированной стенке диффузора.
Выбрав расположение замкнутой кольцевой полости, образованной силовой и перфорированной стенками, по меньшей мере, на наружной стенке диффузора камеры сгорания и сообщив ее различными перфорационными отверстиями с полостью проточной части диффузора, мы получаем возможность повысить устойчивость работы камеры сгорания во всем диапазоне эксплуатации камеры сгорания путем демпфирования колебаний давления в полости проточной части - между сечениями выхода из компрессора высокого давления и входа в турбину высокого давления.
Выбрав конструкцию замкнутой кольцевой полости так, что она может быть разделена на части продольными радиальными перегородками, мы получаем возможность расширить диапазон демпфирования колебаний давления в камере сгорания по режимам работы.
Выбрав конструкцию замкнутой кольцевой полости так, что различные перфорационные отверстия изнутри ее могут быть закрыты металлорезиной, мы получаем возможность еще больше расширить диапазон демпфирования колебаний давления по частоте.
Такое выполнение замкнутых резонаторных полостей на стенках диффузора камеры сгорания позволяет обеспечить устойчивую работу камеры сгорания в широком диапазоне эксплуатации турбореактивного двигателя или газотурбинной установки и таким образом достижении задачи изобретения.
На приведенных чертежах показана конструкция камеры сгорания турбореактивного двигателя или газотурбинной установки.
На фиг. 1 показан продольный разрез камеры сгорания с демпфирующим устройством в диффузоре.
На фиг. 2 демпфирующее устройство дано укрупненно.
На фиг. 3 показан элемент поперечного сечения по резонаторной полости, выполненной на наружной стенке диффузора.
На фиг. 4 показана зависимость коэффициента К - эффективности демпфирования колебаний давления, от f - частоты колебаний давления в камере сгорания для демпфирующего устройства, показанного на фиг. 3.
Камера сгорания турбореактивного двигателя или стационарной газотурбинной установки (ГТУ) содержит кольцевой диффузор 1, кожух 2, оболочки 3, жаровую трубу 4, центробежные или струйные газовые форсунки 5. На наружной стенке 6 диффузора 1 выполнена замкнутая полость 7, образованная силовой стенкой 8 и перфорированной стенкой 9, сообщенные различными перфорационными отверстиями 10 с полостью 11 проточной части 12 диффузора 1, при этом перфорированная стенка 9 выполнена заподлицо с профилем диффузора 13.
При этом может быть установлена с внутренней стороны проточной части 12 дополнительная перфорированная стенка 14, дополнительная силовая стенка 15, что образует дополнительную замкнутую резонаторную полость 16 и дополнительное демпфирующее устройство.
Кроме того, камера сгорания содержит замкнутые кольцевые полости 7, разделенные на части, по крайней мере, двумя радиальными перегородками 17, закрепленными в них, а различные перфорационные отверстия 10 со стороны внутренней части замкнутых кольцевых полостей 7, 16 закрыты металлорезиной 18, закрепленной на перфорированных стенках 9, 14.
Работа камеры сгорания турбореактивного двигателя или стационарной ГТУ осуществляется следующим образом.
При работе турбореактивного двигателя или ГТУ на переходных режимах и режимах, близких к максимальным, и максимальных режимах, где камера сгорания работает с максимальной тепловой нагрузкой во всем диапазоне рабочих условий, могут спонтанно возникать колебания давления в полости 11 газовоздушного тракта и в проточной части диффузора 12 между сечениями выхода из компрессора высокого давления и входа в турбину высокого давления, т.е. наблюдается неустойчивая работа камеры сгорания, что недопустимо.
Для подавления колебаний давления в камере сгорания она снабжена резонансным демпфирующим устройством в виде замкнутых кольцевых полостей 7, 16, сообщенных с полостью проточной части 12 диффузора 1, настроенных на диапазон частот колебаний наблюдаемых в камере сгорания при ее работе, расположенных на стенках кольцевого диффузора 1.
Воздух из компрессора высокого давления поступает в полость проточной части 12 кольцевого диффузора 1 и далее в жаровую трубу 4, где смешивается с топливом, поступающим через форсунки 5, и сгорает образуя продукты сгорания.
Если при работе камеры сгорания возникают колебания давления, они демпфируются предлагаемым демпфирующим устройством, основанным на принципе демпфирования колебаний давления резонатором Гельмгольца.
Таким образом реализуется диссипация энергии колебаний в нескольких настроенных на различные частоты резонаторах Гельмгольца, что не позволяет им развиваться до опасных значений амплитуд или полностью делает процесс горения устойчивым.
Реализация предложения обеспечивает устойчивую работу камеры сгорания во всем диапазоне рабочих условий турбореактивного двигателя или ГТУ.
Литература
1. Скубачевский Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели. - М.: Машиностроение, 1994 г., стр. 385, рис. 9.22 - аналог.
1. Скубачевский Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели. - М.: Машиностроение, 1994 г., стр. 385, рис. 9.22 - аналог.
2. Лефевр А. Процессы в камерах сгорания ГТД. - М.: Мир, 1986 г., стр. 37, рис. 1.13 - прототип.
Claims (3)
1. Камера сгорания турбореактивного двигателя, содержащая кольцевой диффузор, кожух, оболочки, жаровую трубу, форсунки, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, на наружной стенке диффузора выполнена замкнутая кольцевая полость, образованная силовой и перфорированной стенками, сообщенная различными перфорационными отверстиями с полостью проточной части диффузора, при этом перфорированная стенка выполнена заподлицо с профилем диффузора, а силовая стенка отстоит от него.
2. Камера сгорания по п.1, отличающаяся тем, что замкнутая кольцевая полость разделена на части, по меньшей мере, двумя продольными радиальными перегородками, закрепленными в ней.
3. Камера сгорания по п.1 или 2, отличающаяся тем, что различные перфорационные отверстия со стороны внутренней части замкнутой кольцевой полости закрыты металлорезиной, закрепленной изнутри на перфорированной стенке диффузора
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002123392A RU2219439C1 (ru) | 2002-09-03 | 2002-09-03 | Камера сгорания |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002123392A RU2219439C1 (ru) | 2002-09-03 | 2002-09-03 | Камера сгорания |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2219439C1 true RU2219439C1 (ru) | 2003-12-20 |
Family
ID=32067055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002123392A RU2219439C1 (ru) | 2002-09-03 | 2002-09-03 | Камера сгорания |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2219439C1 (ru) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2467252C2 (ru) * | 2007-04-03 | 2012-11-20 | Дженерал Электрик Компани | Система уменьшения динамики камеры сгорания |
RU2478880C2 (ru) * | 2007-06-14 | 2013-04-10 | Снекма | Камера сгорания газотурбинного двигателя со спиралеобразной циркуляцией воздуха |
RU2507451C2 (ru) * | 2009-03-19 | 2014-02-20 | Сименс Акциенгезелльшафт | Система сжигания топлива газотурбинного двигателя |
RU2508506C2 (ru) * | 2009-09-01 | 2014-02-27 | Дженерал Электрик Компани | Способ и установка для ввода текучей среды в камеру сгорания газотурбинного двигателя |
RU2552886C2 (ru) * | 2012-10-24 | 2015-06-10 | Альстом Текнолоджи Лтд | Переходная часть камеры сгорания |
RU2568030C2 (ru) * | 2012-10-24 | 2015-11-10 | Альстом Текнолоджи Лтд | Демпфирующее устройство для уменьшения пульсаций камеры сгорания |
RU2570990C2 (ru) * | 2012-11-30 | 2015-12-20 | Альстом Текнолоджи Лтд | Демпфирующее устройство для камеры сгорания газовой турбины |
RU2635858C2 (ru) * | 2012-03-30 | 2017-11-16 | АНСАЛДО ЭНЕРДЖИА АйПи ЮКей ЛИМИТЕД | Уплотнительные сегменты камеры сгорания, оснащенные демпфирующими устройствами |
RU2677018C1 (ru) * | 2015-01-23 | 2019-01-15 | Сименс Акциенгезелльшафт | Камера сгорания газотурбинного двигателя |
RU2784917C2 (ru) * | 2018-03-23 | 2022-12-01 | Ансальдо Энергия Свитзерленд Аг | Газотурбинная установка и способ ее модернизации |
CN116557905A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-08-08 | 清华大学 | 环形扩压器及燃烧室 |
-
2002
- 2002-09-03 RU RU2002123392A patent/RU2219439C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2467252C2 (ru) * | 2007-04-03 | 2012-11-20 | Дженерал Электрик Компани | Система уменьшения динамики камеры сгорания |
RU2478880C2 (ru) * | 2007-06-14 | 2013-04-10 | Снекма | Камера сгорания газотурбинного двигателя со спиралеобразной циркуляцией воздуха |
RU2507451C2 (ru) * | 2009-03-19 | 2014-02-20 | Сименс Акциенгезелльшафт | Система сжигания топлива газотурбинного двигателя |
RU2508506C2 (ru) * | 2009-09-01 | 2014-02-27 | Дженерал Электрик Компани | Способ и установка для ввода текучей среды в камеру сгорания газотурбинного двигателя |
RU2635858C2 (ru) * | 2012-03-30 | 2017-11-16 | АНСАЛДО ЭНЕРДЖИА АйПи ЮКей ЛИМИТЕД | Уплотнительные сегменты камеры сгорания, оснащенные демпфирующими устройствами |
RU2568030C2 (ru) * | 2012-10-24 | 2015-11-10 | Альстом Текнолоджи Лтд | Демпфирующее устройство для уменьшения пульсаций камеры сгорания |
US9429032B2 (en) | 2012-10-24 | 2016-08-30 | General Electric Technology Gmbh | Combustor transition |
RU2552886C2 (ru) * | 2012-10-24 | 2015-06-10 | Альстом Текнолоджи Лтд | Переходная часть камеры сгорания |
US10718520B2 (en) | 2012-10-24 | 2020-07-21 | Ansaldo Energia Switzerland AG | Damper arrangement for reducing combustion-chamber pulsation |
RU2570990C2 (ru) * | 2012-11-30 | 2015-12-20 | Альстом Текнолоджи Лтд | Демпфирующее устройство для камеры сгорания газовой турбины |
US9557062B2 (en) | 2012-11-30 | 2017-01-31 | General Electric Technology Gmbh | Damping device for a gas turbine combustor |
RU2677018C1 (ru) * | 2015-01-23 | 2019-01-15 | Сименс Акциенгезелльшафт | Камера сгорания газотурбинного двигателя |
US10788211B2 (en) | 2015-01-23 | 2020-09-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Combustion chamber for a gas turbine engine |
RU2784917C2 (ru) * | 2018-03-23 | 2022-12-01 | Ансальдо Энергия Свитзерленд Аг | Газотурбинная установка и способ ее модернизации |
CN116557905A (zh) * | 2023-05-06 | 2023-08-08 | 清华大学 | 环形扩压器及燃烧室 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108626747B (zh) | 燃烧器声阻尼结构 | |
CN106481455B (zh) | 用于抑制在燃气涡轮燃烧器内的噪声的*** | |
EP2549189B1 (en) | System for damping oscillations in a turbine combustor | |
EP1852614B1 (en) | Low noise ejector motive nozzle | |
US20190017441A1 (en) | Gas turbine engine combustor | |
EP2660518B1 (en) | Acoustic resonator located at flow sleeve of gas turbine combustor | |
KR20130101041A (ko) | 음향 댐퍼, 연소기 및 가스 터빈 | |
EP1806495B1 (en) | Exhaust duct flow splitter system | |
RU2661440C2 (ru) | Система (варианты) и способ демпфирования динамических процессов в камере сгорания | |
US20080245337A1 (en) | System for reducing combustor dynamics | |
RU2219439C1 (ru) | Камера сгорания | |
EP3610145B1 (en) | Gas turbine engine fuel manifold damper and method of dynamics attenuation | |
EP3460331B1 (en) | Canted combustor for gas turbine engine | |
US20140311156A1 (en) | Combustor cap for damping low frequency dynamics | |
CN114402167B (zh) | 用于燃烧室前板中有多个体积的声学阻尼器的***和方法 | |
EP2851618A1 (en) | Combustion system of a flow engine comprising a resonator | |
US20150315968A1 (en) | Fuel supply system | |
US11788724B1 (en) | Acoustic damper for combustor | |
WO2015094814A1 (en) | Axial stage injection dual frequency resonator for a combustor of a gas turbine engine | |
US11156162B2 (en) | Fluid manifold damper for gas turbine engine | |
JP2020159323A (ja) | 音響ダンパ、燃焼器及びガスタービン | |
US20240085024A1 (en) | Premixer injector in gas turbine engine | |
JP2004183946A (ja) | ガスタービン燃焼器、及びこれを備えたガスタービン | |
US20150362189A1 (en) | Burner system with resonator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070904 |