Камеры сгорания непрерывного действия, использующие жидкое или газообразное топливо: ...расположение отверстий вдоль жаровой трубы – F23R 3/06

Кольцевая камера (10) сгорания турбомашины, такой как авиационный турбореактивный или турбовинтовой двигатель, содержит коаксиальные стенки (14, 16) в виде тел вращения, расположенные одна в другой, с отверстиями (66) для входа первичного воздуха и отверстиями (66) для входа смесительного воздуха в камеру. Отверстия для входа первичного воздуха и отверстия для входа смесительного воздуха каждой стенки, по существу, выровнены одни с другими вокруг продольной оси (34) камеры и образуют единый кольцевой ряд отверстий (66). Камера содержит стенку днища (18) камеры, соединяющую входные края ее стенок (14, 16) в виде тел вращения и содержащую отверстия (30), в которых установлены системы (36) впрыска топлива и дефлекторы (70). Расстояние (L) между кольцевым рядом отверстий (66) и дефлектором, измеренное вдоль оси (38) отверстия, по существу, равно половине высоты (Н) первичной зоны сгорания в камере. Изобретение позволяет уменьшить выбросы окиси азота из камеры сгорания турбомашины простым, эффективным и экономичным образом. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.

Стенка камеры сгорания газотурбинного двигателя содержит, по меньшей мере, один окружной ряд первичных отверстий, по меньшей мере, один окружной ряд отверстий разжижения и отверстия микроперфорации. Все первичные отверстия расположены в одном и том же осевом положении. Первичные отверстия и отверстия разжижения равномерно распределены на окружности стенки. Отверстия разжижения разделяются на, по меньшей мере, две различные группы в зависимости от величины их диаметра. Часть этих отверстий разжижения имеет наибольший диаметр, а другая часть имеет наименьший диаметр. Отверстия мультиперфорации имеют диаметры, меньшие, чем наименьший диаметр отверстий разжижения. Отверстия разжижения, имеющие наибольший диаметр, и отверстия разжижения, имеющие наименьший диаметр, снабжены задней по потоку кромкой. Отверстия мультиперфорации снабжены передней по потоку кромкой. Отверстия разжижения, имеющие наименьший диаметр, смещены в осевом направлении в сторону движения потока по отношению к отверстиям разжижения, имеющим наибольший диаметр. Задняя по потоку кромка отверстий разжижения малого диаметра расположена на одной линии в окружном направлении с задней по потоку кромкой отверстий разжижения, имеющих наибольший диаметр. Изобретение направлено на оптимизацию размещения отверстий разжижения, исключение возможности появления случайных горячих точек, без увеличения количества загрязняющих выбросов. 3 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Камера сгорания турбомашины содержит ось течения газов, внутреннюю и наружную кольцевые стенки, связанные между собой дном камеры. Внутренняя и наружная стенки снабжены соответственно, по меньшей мере, одним окружным рядом первичных отверстий и, по меньшей мере, одним окружным рядом отверстий разбавления. Первичные отверстия и отверстия разбавления равномерно распределены на окружности внутренней и наружной стенок. Все первичные отверстия внутренней стенки располагаются на одном и том же осевом расстоянии (D) по отношению к дну камеры. Все первичные отверстия наружной стенки располагаются на одном и том же осевом расстоянии по отношению к дну камеры. По меньшей мере, на одной из внутренней или наружной стенок отверстия разбавления распределены в первом ряду и в, по меньшей мере, одном втором ряду. Все отверстия разбавления первого ряда располагаются на одном и том же расстоянии по оси (Y) камеры по отношению к первичным отверстиям внутренней или наружной стенки. Первичные отверстия располагаются в том же угловом положении, что и, по меньшей мере, часть отверстий разбавления второго ряда. а положение отверстий разбавления первого и второго ряда, расположенных под углом между двумя последовательно расположенными первичными отверстиями, образует рисунок, повторяющийся по всей окружности рассматриваемой внутренней или наружной стенки. Изобретение направлено на исключение аэродинамической связи струй воздуха, исходящих из отверстий двух разных типов, без увеличения количества загрязняющих выбросов, без создания негативного влияния на распределение температуры на выходе из камеры сгорания, оптимизируя при этом возможности повторного зажигания. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 9 ил.

Камера сгорания содержит внутренний корпус с поверхностью скольжения и наружный корпус с участком скольжения стенки и, по меньшей мере, одно охлаждающее отверстие на участке скольжения стенки. Поверхность скольжения и участок скольжения стенки прикреплены друг к другу с возможностью скольжения. Охлаждающее отверстие, по меньшей мере, частично расположено на участке скольжения стенки таким образом, что оно открывается вследствие скользящего движения поверхности скольжения по отношению к участку скольжения стенки, когда внутренний корпус термически расширяется, и/или закрывается вследствие скользящего движения поверхности скольжения относительно участка скольжения стенки, когда внутренний корпус термически сужается. Изобретение направлено на улучшение охлаждения камеры сгорания. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Трубчатая камера сгорания содержит в целом цилиндрический кожух, имеющий внутреннюю полость, ось и закрытый конец оси. Закрытый конец оси включает в себя средство для ввода топлива во внутреннюю полость кожуха и рукав ударного охлаждения. В целом цилиндрический вкладыш камеры сгорания размещен коаксиально внутри кожуха и выполнен так, что в комбинации с кожухом позволяет задавать границы соответствующих радиально внешних каналов для протекания воздуха для горения и разбавляющего воздуха и соответствующих радиально внутренних полостей для зоны горения и зоны разбавления. Зона горения размещена по направлению оси со стороны закрытого конца кожуха. Зона разбавления удалена по направлению оси от закрытого конца кожуха. Рукав ударного охлаждения размещен коаксиально между кожухом и вкладышем камеры сгорания и проходит в направлении оси от закрытого конца кожуха практически по всей длине зоны горения к закрытому концу рукава. Рукав снабжен большим числом отверстий, которые имеют заданный размер и распределены так, что позволяют направлять воздух для горения к радиально внешней поверхности участка вкладыша камеры сгорания, задающего границы зоны горения, для ударного охлаждения. Радиально внешняя поверхность вкладыша с ударным охлаждением выполнена без отверстий. Поток воздуха для горения и разбавляющего воздуха проходит в радиально внешних каналах в целом по направлению оси к закрытому концу кожуха. Канал для разбавляющего воздуха включает в себя большое число портов разбавления во вкладыше камеры сгорания для обеспечения поступления разбавляющего воздуха по радиусу в зону разбавления. Вкладыш камеры сгорания и закрытый конец оси выполнены так, что фактически весь воздух для горения до поступления в зону горения протекает через отверстия ударного охлаждения. Изобретение обеспечивает равномерное распределение потока, направляемого на лопатки завихрителя, для работы с низким выбросом NO_x и равномерное предварительное перемешивание с помощью лопаток завихрителя, и, следовательно, более высокое эффективное соотношение между топливом и воздухом для требуемого NO_x. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Конструкция со смесительными отверстиями, предназначенная для улучшения однородности топливовоздушной смеси в камере сгорания, содержит множество смесительных отверстий, ограниченных гильзой. По меньшей мере, одно из множества смесительных отверстий является смесительным отверстием, размеры и расположение которого создают помехи проникновению потока текучей среды в зону первичного смешивания, расположенную в головном конце камеры сгорания. При осуществлении способа улучшения однородности топливовоздушной смеси в камере сгорания создают помехи проникновению потока текучей среды из, по меньшей мере, одного из множества смесительных отверстий в поток топлива и зону первичного смешивания головного конца камеры сгорания. Обеспечивают проникновение потока текучей среды на, по меньшей мере, 100%, но не более чем на 165%, в зону первичного смешивания. Поток текучей среды, проникающий более чем на 100%, проходит радиально снаружи от центрального тела камеры сгорания к гильзе. Множество смесительных отверстий ограничено гильзой, выполненной в камере сгорания, и создание помех осуществляют путем придания заданного диаметра множеству смесительных отверстий и размещения множества смесительных отверстий вдоль гильзы в, по меньшей мере, одном из заданных положений и в заданном количестве. 4 н. и 7 з.п. ф-лы, 18 ил.

Кольцевая стенка камеры сгорания газотурбинного двигателя содержит холодную и горячую стороны. Стенка снабжена множеством первичных отверстий, множеством отверстий разжижения для обеспечения проникновения воздуха, движущегося с холодной стороны стенки, на горячую сторону для обеспечения сгорания и разжижения смеси топлива с воздухом, и множеством отверстий охлаждения, предназначенных для обеспечения проникновения воздуха, движущегося с холодной стороны стенки, на ее горячую сторону для сформирования пленки охлаждающего воздуха вдоль упомянутой стенки. Первичные отверстия и отверстия разжижения распределены вдоль окружных рядов. Отверстия охлаждения распределены вдоль множества окружных рядов, отстоящих один от другого в осевом направлении на некоторое расстояние, и количество этих отверстий охлаждения является одинаковым в каждом из упомянутых рядов. Кольцевая стенка дополнительно содержит множество отверстий перфорации, располагающихся непосредственно позади по потоку от первичных отверстий и отверстий разжижения и распределенных вдоль множества окружных рядов. Отверстия перфорации, принадлежащие одному и тому же ряду, имеют, по существу, одинаковый диаметр, отстоят друг от друга на некоторый постоянный шаг и обладают характеристиками, отличающимися от соответствующих характеристик упомянутых отверстий охлаждения, располагающихся в смежных рядах. Изобретение направлено на снижение стоимости и времени изготовления кольцевой стенки камеры сгорания. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Газотурбинный двигатель выполнен с сопловыми лопатками первой ступени турбины, установленными на выходе из газосборника камеры сгорания. Задняя по потоку газа часть внутренней стенки газосборника выполнена перфорированной, расположена с внешней стороны от нижней полки сопловой лопатки первой ступени и ограничена передним и задним кольцевыми пазами под радиальные выступы сопловых лопаток. Между перфорированной стенкой и задним кольцевым пазом расположен U-образный в поперечном сечении компенсатор. Внешняя поверхность перфорированной стенки выполнена эквидистантно охлаждаемой поверхности нижней полки сопловой лопатки первой ступени. Изобретение направлено на повышение надежности двигателя путем эффективного охлаждения нижних полок сопловых лопаток первой ступени турбины. 2 ил.

Панель тепловой защиты камеры сгорания, имеющая внутреннюю и внешнюю поверхности, содержит группу отдельных каналов охлаждающего газа, имеющих входы на внешней поверхности и выходы на внутренней поверхности. В каналах отсутствует линия прямой видимости между входом и выходом на большей части площади, по меньшей мере, входа или выхода. В компоненте газотурбинного двигателя, в частности камере сгорания или выходном устройстве, имеются средства обеспечения компонента группой отдельных извилистых каналов охлаждающего газа, имеющих входы на внешней поверхности и выходы на внутренней поверхности. При изготовлении охлаждаемого компонента газотурбинного двигателя формируют внутренний слой, снабженный группой первых отверстий, наружный слой, снабженный группой вторых отверстий, и скрепляют внутренний слой с наружным слоем. Каждое из первых отверстий выравнивают относительно соответствующего, по меньшей мере, одного второго отверстия с образованием отдельных нецилиндрических каналов, проходящих через компонент. Изобретения направлены на улучшение технологии тепловой защиты. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к камерам сгорания газотурбинных двигателей, в частности к жаровым трубам камер сгорания, и может быть использовано в авиационной промышленности, энергетике, судостроении и других областях техники. Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя содержит обечайку с, по меньшей мере, одним узлом подвода охладителя в виде расположенных на обечайке в окружном направлении отверстий. Узел подвода охладителя дополнительно содержит сообщенные с отверстиями пазы, выполненные на внутренней поверхности обечайки в окружном направлении на расстоянии d друг от друга, составляющем от 0,5h до 3h, и открытые в сторону выходного сечения жаровой трубы, причем глубина L каждого паза составляет от 3h до 15h, а ширина S каждого паза составляет от 2h до 15h, где h - высота паза. Изобретение позволяет повысить надежность и ресурс камеры сгорания путем улучшения охлаждения жаровой трубы. 3 ил.

Камера сгорания газотурбинного двигателя содержит жаровую трубу с отверстиями в стенках секций, через которые поступает охлаждающий их воздух. Стенка секции в местах расположения охлаждающих отверстий, выполненных с отношением толщины стенки к диаметру отверстий 1,3-1,6, делается наклонной к образующей в виде кольцевой ступени. Угол наклона перфорированной поверхности к образующей стенки жаровой трубы выбирается в диапазоне 90±10°. При этом оси охлаждающих отверстий в стенках жаровой трубы имеют наклон в двух плоскостях: к нормали перфорированной поверхности ступени в радиальном направлении в сторону образующей 0-20° и в тангенциальном - 20-30°. Изобретение снижает концентрацию напряжений, улучшает изоляцию стенки воздухом от потока горячего газа и увеличивает жесткость стенки жаровой трубы, что увеличивает термоциклический ресурс жаровой трубы. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.