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FR2495229A1 - DOUBLE OPEN FUEL INJECTION NOZZLE FOR GAS TURBINE ENGINE - Google Patents

DOUBLE OPEN FUEL INJECTION NOZZLE FOR GAS TURBINE ENGINE Download PDF

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FR2495229A1
FR2495229A1 FR8122490A FR8122490A FR2495229A1 FR 2495229 A1 FR2495229 A1 FR 2495229A1 FR 8122490 A FR8122490 A FR 8122490A FR 8122490 A FR8122490 A FR 8122490A FR 2495229 A1 FR2495229 A1 FR 2495229A1
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France
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passage
air
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main
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FR8122490A
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FR2495229B1 (en
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Edmund Emil Striebel
Joseph Edmund Faucher
David Kwoka
Francis Charles Pane Jr
Richard Robert Wright
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RTX Corp
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United Technologies Corp
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36Details
    • F23D11/38Nozzles; Cleaning devices therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)

Abstract

La présente invention concerne une buse d'injection de carburant à double ouverture. La buse d'injection est conçue pour réduire les émissions polluantes et réduire au minimum la formation de charbonnement dans le passage secondaire du carburant d'une buse d'injection à double ouverture pour la chambre de combustion d'un moteur à turbine à gaz. Les ouvertures et passages pour l'air et le carburant sont dimensionnés de façon à augmenter la pression dans le passage secondaire pendant le moment où il est inopérationnel et lorsque le passage principal de carburant seul est opérationnel et l'air et le carburant sortant à la fois des orifices principal et secondaire tourbillonnent dans le même sens. L'invention est, par exemple, utilisable dans les moteurs à turbine à gaz. (CF DESSIN DANS BOPI)The present invention relates to a double-opening fuel injection nozzle. The injection nozzle is designed to reduce pollutant emissions and minimize carbon formation in the secondary fuel passage of a double-opening injection nozzle for the combustion chamber of a gas turbine engine. The openings and passages for air and fuel are sized to increase the pressure in the secondary passage during the time when it is inoperative and when the main fuel only passage is operational and the air and fuel exiting at the both primary and secondary ports swirl in the same direction. The invention is, for example, usable in gas turbine engines. (CF DRAWING IN BOPI)

Description

1-1-

La présente invention concerne des buses d'injec-  The present invention relates to injection nozzles

tion de carburant pour moteur du type à turbine et en parti-  turbine type engine fuel and, in particular,

culier des buses à double ouverture et un dispositif pour améliorer la qualité des émissions de gaz. Du point de vue écologique et des exigences gouvernementales pour la réduction des matières polluantes admises dans l'atmosphère, un effort concerté a eu lieu pour améliorer la qualité de l'échappement sortant des moteurs  double-opening nozzles and a device to improve the quality of gas emissions. From an ecological point of view and government requirements for the reduction of pollutants entering the atmosphere, a concerted effort has been made to improve the quality of engine exhaust

d'avion.airline.

L'un des domaines principaux qui est couramment exploré est la charge de combustion des moteurs et leur  One of the main areas that is commonly explored is the combustion load of the engines and their

buse d'injection associée.associated injection nozzle.

Le but de la présente invention est de réduire  The purpose of the present invention is to reduce

les émissions des moteurs à turbine à gaz des avions.  emissions from aircraft gas turbine engines.

En particulier, on a trouvé que par certaines modifications sur des buses d'injection de carburant existantEr il est possible de réduire de façon significative les émissions de matièrespolluantes.A cet effet, le tourbillon est choisi de façon qu'à la fois l'air et/ou le carburant lorsqu'ils  In particular, it has been found that by some modifications on existing fuel injection nozzles it is possible to significantly reduce the emissions of pollutants. For this purpose, the vortex is selected so that both air and / or fuel when

sortEntde la zone de combustion sont dans le même sens.  out of the combustion zone are in the same direction.

Une caractéristique essentiElrz de la présente inven-  An essential feature of the present invention

tion est de réaliser une buse d'injection du type comprenant ues ouverturesprincipale et secondaire d'amenée du carburant pour une chambre de combustion d'un moteur à turbine à gaz pour communiquer un tourbillonnement au carburant et à  It is intended to provide an injection nozzle of the type comprising main and secondary fuel supply openings for a combustion chamber of a gas turbine engine to impart a swirl to the fuel and to the fuel.

l'air clans le leême sens.the air in the same direction.

Une caractéristique préférée de l'invention est de choisir minutieusement la valeur du rapport de surface de l'entrée d'air et de la sortie de carburant/air pour obtenir une pression positive à l'intérieur de la buse par rapport à la pression dans la zone de combustion de la chambre de combustion en combinaison avec du carburant et  A preferred feature of the invention is to carefully select the value of the surface ratio of the air inlet and the fuel / air outlet to obtain a positive pressure inside the nozzle with respect to the pressure in the nozzle. the combustion zone of the combustion chamber in combination with fuel and

air rico- rotation.air rico-rotation.

La sortie du carburant et de l'air en co-rotation dans la zone de combustion de la chambre de combustion réduit  The output of fuel and co-rotating air in the combustion zone of the combustion chamber reduces

les émissions d'hydrocarbures, NOx, et de monoxyde de carbo-  emissions of hydrocarbons, NOx, and carbon monoxide

ne.born.

On a trouvé que la découverte essentielle de l'in-  It has been found that the essential discovery of the

vention est également particulièrement avantageuse en rapport -2-  vention is also particularly advantageous in relation

avec la buse d'injection pourvue d'un dispositif d'injec-  with the injection nozzle provided with an injection device

tion d'eau. Ainsi qu'il est bien connu, la poussée du moteur peut être augmentée en ajoutant de l'eau à la section du brûleur. Dans les buses d'injection de carbu- rant pour certains moteurs la fois des carburants primaire et secondaire sont injectés dans le brûleur selon des modèles de pulvérisation coniques qui sont co- axiaux. De telles buses sont,par exemple, utilisées dans le moteur JT-9D fabriqué par Pratt & Whitney Aircraft dlu fgroupe United Technologies Corporation. Dans ce système, l'eau est admise en amont du dispositif de pulvérisation du carburant et passe au travers des écrans thermiques de support du carburant avant d'être injectée uans la section de brûleur via les dispositifs générateurs de tourbillonsde la section-de brûleur. Le problème avec cet assemblage est qu'une détérioration significative de la performance du brûleur a été constatée. Egalement, ce type de système d'injection d'eau a montré une forte densité de fumée, produisait des points chauds excessifs à l'entrée de la turbine aussi bien que des distorsions excessives du profil radial de la température d'entrée  water. As is well known, engine thrust can be increased by adding water to the burner section. In the fuel injection nozzles for some engines both primary and secondary fuels are injected into the burner in conical spray patterns which are coaxial. Such nozzles are, for example, used in the JT-9D engine manufactured by Pratt & Whitney Aircraft of the United Technologies Corporation group. In this system, water is admitted upstream of the fuel spraying device and passes through the fuel support heat shields prior to being injected into the burner section via the vortex generating devices of the burner section. The problem with this assembly is that a significant deterioration of burner performance has been noted. Also, this type of water injection system showed a high smoke density, produced excessive hot spots at the inlet of the turbine as well as excessive distortions of the radial profile of the inlet temperature.

de la turbine.of the turbine.

Il est également bien connu que le carburant et l'air sont injectés dans un brûleur selon une composante  It is also well known that fuel and air are injected into a burner according to a component

tangentielkÄ de façon à obtenir un mélange rapide et complet.  tangentielkÄ so as to obtain a fast and complete mixture.

Etant donné que l'eau est admise en amont de la jonction o elle se mélange avec le carburant, elle est transportée dans le courant d'air et acquiert le même sens rotationnel.Pour cela, la buse d'injection de carburant comprend des fentes et aubes de tourbillonnement qui sont conçues pour communiquer un mouvement tourbillonnant à la  Since the water is admitted upstream of the junction where it mixes with the fuel, it is transported in the air flow and acquires the same rotational direction. For this, the fuel injection nozzle comprises slots and swirl blades which are designed to impart a swirling motion to the

fois au carburant et à l'air. En outre, la buse d'injec-  fuel and air. In addition, the injection nozzle

tion est conçue de façon que le modèle d'injection du carburant etb l'air dans la zone de combustion du brûleur a la formedurzi cône irradiant depuis le sommet lorsqu'il quitte la buse d'injection et s'évase en un  The design is such that the fuel injection pattern and the air in the combustion zone of the burner have the shape of the cone radiating from the top as it leaves the injection nozzle and flares out at an angle.

cône lorsqu'il se propaje en avalaansle brûleur.  cone when it spreads itself in the burner.

Dans les structures de buse employées jusqu'à présent, il était habituel de communiquer le mouvement -3- tourbillonnant au carburant dans un: sens qui est  In the nozzle structures employed so far, it was usual to communicate the swirling motion to the fuel in a sense that is

opposé au sens de tourbillonnement de l'air..  opposite to the swirling direction of the air ..

En changeant le rapport des directionsde tour-  By changing the ratio of the turn directions

bilonnement de façon que le mélange de carburant et- d'air/eau tourbillonnent tous dans le même sens 1 on gêne la tendance du cône externe (mélange air/eau) d'écraser le cône interne (carburant pulvérisé) comme  In such a way that the mixture of fuel and air / water all swirl in the same direction, the tendency of the outer cone (air / water mixture) to crush the internal cone (pulverized fuel) is

c'est le cas dans les modèles de tourbillonnement à rota-  this is the case in rotational swirl

tion en sens contraire et on améliore l'uniformité circon-  in the opposite direction and improves the uniformity

férentielle de la combustion et on empêche la formation des points chauds localisés qui se manifestentdans la turbine. L'eau dans le flux d'air n'écrase pas le modèle de carburant et ne tenu pas à se conglomérer en flux individualisés. Des essais réels ont montrés une diminution remarquable de l'émission de fumée pendant les performances sous humidité par comparaison aux performances sous humiuité dessystèmesd'injection d'eau  fertigation of the combustion and prevents the formation of localized hot spots that manifest in the turbine. The water in the airflow does not crush the fuel model and does not want to conglomerate into individual flows. Real tests have shown a remarkable decrease in smoke emission during performance under humidity compared to the performances under humiutewater injection systems

çonnu jusqu'à présent.known so far.

Pour que l'invention puisse être mieux comprise, référence est faite aux figures suivantes ou: La figure 1 est une vue agrandie partiellement en coupe et partiellement en élévation montrant les  In order that the invention may be better understood, reference is made to the following figures or: FIG. 1 is an enlarged view partly in section and partially in elevation showing the

détails d'un premier mode de réalisation de l'invention.  details of a first embodiment of the invention.

La figure 2 est une vue agrandie partiellement en coupe et partiellement en élévation montrant les détails  FIG. 2 is an enlarged view partially in section and partly in elevation showing the details

d'un second mode de réalisation de l'invention.  of a second embodiment of the invention.

Dans son mode de réalisation préféré, la présen--  In its preferred embodiment, the present

te invention a une utilité particulière pour les buses d'injection de carburant pulvérisé sous pression qui comprennent à la fois des systèmes d'injection de carburant primaire et secondaire. Pour les détails de ce type det  The invention has particular utility for pressurized fuel injection nozzles which include both primary and secondary fuel injection systems. For the details of this type of det

buse, référence est faite aux buses d'injection de carbu-  nozzle, reference is made to the fuel injection nozzles

rant utilisées dans les moteurs JT-8D et JT-9D fabriqués par Pratt & Whitney Aircraft du groupeUnited Technologies Corporation. Pour autant que l'invention concerne seulement la buse d'injection de carburant, les détails du moteur et: de sa chambre de combusticn alimentépar ces buses sont éliminés ici pour des raisons pratiques et de simplicité.Qd il suffise de dire que les moteurs cités ci-dessus utilisent 4-  used in the JT-8D and JT-9D engines manufactured by Pratt & Whitney Aircraft of the United Technologies Corporation Group. As far as the invention concerns only the fuel injection nozzle, the details of the engine and its combustion chamber fed by these nozzles are eliminated here for convenience and simplicity. Suffice it to say that the engines mentioned above use 4-

des buses d'injection de carburant à double ouverture com-  dual-aperture fuel injection nozzles

prenant des buses de pulvérisation principale sous pression et de pulvérisation secondaire sous pression ou à air o la buse principale est utilisée à la fois pour un fonction- nement du moteur à faible poussée et à haute poussée et la buse secondaire est fonctionnelle seulement pour  taking main pressurized and secondary pressure or air nozzles where the main nozzle is used for both low thrust and high thrust operation and the secondary nozzle is operable only for

les régimes à haute poussée.high-pressure diets.

Dans la figure 1, la buse d'injection comprend un orifice d'amenée de carburant principal 12 formé dans la buse principale 14 de forme généralement conique et un second orifice d'amenée de carburant 16 communiquant avec le passage annulaire 18 défini entre l'élément de  In FIG. 1, the injection nozzle comprises a main fuel supply orifice 12 formed in the main nozzle 14 of generally conical shape and a second fuel supply orifice 16 communicating with the annular passage 18 defined between the element of

buse 20 coniquement écarté et la buse principale 14.  nozzle 20 conically spaced and the main nozzle 14.

L'anneau de tourbillonnement 22 et la bonde de tour-  The swirl ring 22 and the tower plug

billonnement 24 servent à communiquer une vitesse tangen-  24 are used to communicate a tangential speed

tielle au carburant avant qu'il ne pénètre dans la zone de  fuel before it enters the

combustion et à produire le modèle de flux illustré.  combustion and produce the illustrated flow model.

Une partie de l'air provenant du compresseur est admise dans l'écrou de buse 26 par les fentes 28 de tourbillonnement et de façon similaire communique une vitesse tangentielle à l'air lorsqu'il progresse dans la zone de combustion comme il est montré par le modèle de flux.  Part of the air from the compressor is admitted into the nozzle nut 26 through the swirl slots 28 and similarly communicates a velocity tangential to the air as it progresses into the combustion zone as shown by the flow model.

De l'air est également introduit autour du carbu-  Air is also introduced around the fuel.

rant au travers de l'élément en coupe de tourbillonnement avec une vitesse tangentielle communiquée par les aubes de tourbillonnement 32. Un dispositif diviseur 34 peut être utilisé comme il est montré. Comme on peut le voir, le  A divisive device 34 may be used as shown. As can be seen, the

modèle de flux est ainsi qu'il est indiqué.  flow model is as it is indicated.

Ainsi qu'il sera évident à ces spécialistes en la  As will be obvious to these specialists in

matière, le sens du tourbillonnement et la composante tan-  matter, the direction of swirling and the tan-

gentielle sont dictés par les aubes et les fentes de tour-  are dictated by the blades and cracks of

billonnement. Selon la présente invention, à la fois l'air  billonnement. According to the present invention, both the air

et le carburant pénètrant dans la zone de combustion tour-  and the fuel entering the combustion zone

nent dans le même sens. La bonde de tourbillonnement 24 et l'anneau de tourbillonnement 22 aussi bien que les  are in the same direction. The swirl plug 24 and the swirl ring 22 as well as the

fentes de tourbillonnement 28 et les aubes de tourbillonne-  swirl slots 28 and swirl vanes

ment 32 communiquent un mouvement tourbillonnant dans une  32 communicate a swirling motion in a

direction commune.common direction.

La pression à l'intérieur de la buse d'injection secondaire en amont de l'orifice 16 est plus élevée que la pression en aval de celui-ci lorsque seulement du  The pressure inside the secondary injection nozzle upstream of the orifice 16 is higher than the pressure downstream thereof when only

carburant primaire passe. Egalement dans le mode de réali-  primary fuel passes. Also in the mode of realization

sation préféré on a trouvé que de bons résultats d'éjection ont été obtenus lorsque l'aiirede la surface annulaire de l'orifice de déchargement défini entre la lèvre 36 associée de l'écrou 26 de buse et l'écran thermique 50 de la buse d'injection, et l'airede l'orifice 36 sont  In the preferred embodiment, it has been found that good ejection results have been obtained when the annular surface of the discharge port defined between the associated lip 36 of the nozzle nut 26 and the nozzle heat shield 50 is adjusted. injection, and the air of the orifice 36 are

sensiblement égales.substantially equal.

Pour garantir une valeur de pression convenable, le nombre de fentes de tourbillonnement 28 de l'écrou de buse d'injection original a été augmenté de 8 à 16 pour une aire de 1,329 cm2. Des essais réelssur moteur réalisé  To ensure a proper pressure value, the number of swirl slots 28 of the original injection nozzle nut was increased from 8 to 16 for an area of 1.329 cm 2. Real tests on motor realized

avec ces modifications par comparaison aux buses d'injec-  with these modifications compared to injection nozzles

tion utilisées jusqu'à présent ont montré une réduction  used so far have shown a reduction

substantielle des émissions de monoxyde de carbone, d'hy-  carbon monoxide, hy-

drocarbureset de NOx.drocarbureset of NOx.

La buse d'injection montrée dans la figure 2 de tous les points de vue essentiels est sensiblement identique à la buse d'injection de la figure 1. A la fois dans les figures 1 et 2 les éléments correspondants  The injection nozzle shown in FIG. 2 from all essential points of view is substantially identical to the injection nozzle of FIG. 1. In both FIGS. 1 and 2 the corresponding elements

sont pourvus des mêmes numéros de référence. La buse d'in--  are provided with the same reference numbers. The nozzle of in--

jection de la figure 2 diffère seulement de la buse d'injection de la figure 1 en ce que l'orifice 36' a une aire plus grande par rapport à l'écran thermique 50 de la buse d'injection que dans le mode de réalisation de la figure 1 et des dispositifs sont prévus pour l'admission de l'eau dans le flux d'air à un endroit donné en amont du dispositif ue tourbillonnement montré par l'entrée 40 et est transportéedans le flux d'air et on l'a fait tourbillonner avec celui-ci par l'écrou 26 de buse et la  Figure 2 differs only from the injection nozzle of Figure 1 in that the orifice 36 'has a larger area relative to the heat shield 50 of the injection nozzle than in the embodiment of the invention. 1 and devices are provided for the admission of water into the air stream at a given location upstream of the swirling device shown by the inlet 40 and conveyed into the air stream and has swirled with it by the nozzle nut 26 and the

coupe 30.cut 30.

Comme on peut le voir dans la figure 2, le sens  As can be seen in Figure 2, the meaning

de tourbillonnement pour les deux flux de carbu-  swirling for both fuel flows

rant et de du mélange air/eau sont dans la même direction.  rant and air / water mixture are in the same direction.

L'aspect encC rotation sert à empêcher les gouttelettes  The rotating rotation aspect serves to prevent droplets

d'eau de s'agglomérer dans un flux localisé ce qui autre-  of water to agglomerate in a localized flow which otherwise

-6- nient provoquerait des distorsions dans le profil de températuresémanant de la section de combustion. A partir de tests rëe1s, on a trouvé que l'aspect en co-rotation améliorait la performance du brûleur et réduit les émis- sions de fumée à la sortie du moteur dans les cas avec injection-d'eau. Bien entendu diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux appareils qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs  This would cause distortions in the temperature profile emanating from the combustion section. From actual tests, it has been found that the co-rotating appearance improves the performance of the burner and reduces smoke emissions at the motor outlet in water-injection cases. Naturally, various modifications can be made by those skilled in the art to the apparatuses which have just been described solely as non-limiting examples.

sans sortir du cadre de l'invention.  without departing from the scope of the invention.

--7---7-

Claims (7)

Revendications:claims: 1. Buse d'inejction de carburant à double ouverture pour une chambre de combustion d'un moteur à turbine à gaz comprenant un compresseur, cette buse d'injection compor- tant un carter de forme généralement conique avec un passage principal pour le carburant disposé centralement dans celle-ci, un passage secondaire pour le carburant, formé dans celle-ci disposé concentriquement par rapport au passage principal de carburant, à la fois les passages principal et secondaire injectant du carburant dans cette chambre de combustion au travers d'un plan sensiblement mutuellement transversal, un dispositif pour communiquer  1. Double-opening fuel injection nozzle for a combustion chamber of a gas turbine engine comprising a compressor, this injection nozzle having a generally conical shaped casing with a main passage for the fuel arranged centrally therein, a secondary passage for the fuel, formed therein arranged concentrically with respect to the main fuel passage, both the main and secondary passages injecting fuel into said combustion chamber through a plane substantially mutually transversal, a device for communicating un mouvement de tourbillonnant à l'air provenant du compres-  a swirling motion in the air from the compres- seur entourant le carburant sortant de ces passages principal et secondaire, ce passage principal de carburant étant normalement continuellement opérationnel pendant la  surrounding the fuel coming out of these main and secondary passages, this main fuel passage being normally continuously période du fonctionnement du moteur, et ce passage secon-  period of engine operation, and this sec- daire de carburant étant normalement fonctionnel uniquement pendant les régimes de forte poussée et non fonctionnel - pendant les régimes de faible poussée de cette période de  fuel being normally functional only during high-thrust and non-operational regimes - during the low thrust regimes of this fonctionnement du moteur, un premier dispositif communi- -  motor operation, a first communication device - quant un mouvement tourbillonnant au carburant dans ce  as a swirling motion to fuel in this passage principal pour communiquer un mouvement de tour-  main passage to communicate a movement of billonnement au carburant sortant, un second dispositif communiquant un mouvement de tourbillonnant au carburant dans ce passage secondaire pour communiquer un mouvement de tourbillonnement au carburant qui en sort, caractérise en ce que ce premier dispositif communiquant un mouvement  fuel billing outgoing, a second device imparting a swirling motion to the fuel in the secondary passage to communicate a swirling motion to the fuel that comes out, characterized in that the first device communicating a movement tourbillonnant, ce-second dispositif communiquant un mouve-  swirling, this second device communicating a motion ment tourbillonnant au carburant et ce dispositif communi-  swirling with fuel and this communication device quant un mouvement tourbillonnant à l'air communique un  as a swirling motion in the air communicates a mouvement de tourbillonnement dans un sens commun.  swirling motion in a common sense. 2. Buse d'injection de carburant à double ouverture selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle  2. Double-opening fuel injection nozzle according to claim 1, characterized in that comprend un dispositif pour pressuriser le passage secon-  comprises a device for pressurizing the secondary passage daire lorsque le passage principal est seul opérationnel avec cet air provenant de la section de compression, de sorte que ce passage secondaire maintient une pression positive pour empécher le carburant de ce passage principal -8- de pénétrer dans celui-ci et charbonner les parois de ce  when the main passage is only operational with this air coming from the compression section, so that this secondary passage maintains a positive pressure to prevent the fuel of this main passage from penetrating into it and charcoal the walls of this passage secondaire.secondary passage. 3. Buse d'injection de carburant du type à double ouverture selon la revendication 2, caractérisée en ce  A double-opening type fuel injection nozzle according to claim 2, characterized in that que ce dispositif pour communiquer un mouvement de tour-  that this device to communicate a movement of turn- billonnant à l'air provenant du compresseur comprend un écrou de buse monté à l'extrémité de ce carter en forme  Billeting air from the compressor includes a nozzle nut mounted at the end of this shaped housing conique et ayant une ouverture centrale disposée coaxiale-  tapered and having a central opening arranged coaxially ment par rapport à l'axe axial de ce passage principal,-  relative to the axial axis of this main passage, - un élément d'écran thermique en forme-de dome dont le sommet est fixé au sommet de ce carter de forme conique et une base fixée à la base de ce carter de forme conique, des parois de forme annulaire s'étendant vers l'intérieur de cet écrou de buse et définissant une ouverture centrale disposée coaxialement par rapport à l'axe et écartées axialement de ce sommet de l'élément en forme de dome, l'ouverture centrale de ces parois et cet espace étant  a dome-shaped heat shield element whose apex is fixed at the top of this conical-shaped housing and a base attached to the base of this conical-shaped housing, annular-shaped walls extending inwardly of this nozzle nut and defining a central opening disposed coaxially with respect to the axis and spaced axially from the top of the dome-shaped element, the central opening of these walls and this space being dimensionnés de façon que l'air de déchargement du compres-  dimensioned so that the unloading air of the compres- seur acquiert un mouvement tourbillonnant par les passages formés dans la base de cet écrou et le déchargement au travers de cette ouverture centrale pressurise ce passage  it acquires a swirling movement through the passages formed in the base of this nut and unloading through this central opening pressurizes this passage secondaire lorsque le passage principal seul est opéra-  when the main passage alone is opera- tionnel.  tional. 4. Buse d'injection de carburant à double ouverture selon la revendication 1, comprenant un premier passageThe dual aperture fuel injection nozzle of claim 1 including a first pass annulaire disposé concentriquement entre ce passage secon-  ring disposed concentrically between this second passage daire et ce passage principal et un second passage annulai-  this main passage and a second annulment re monté concentriquement sur et entourant ce passage secondaire pour amener de l'air provenant du compresseur dans ces premier et second passages annulaires pour être mélangé avec le carburant éjecté par ces passages principal et secondaire, un dispositif pour communiquer un mouvement tourbillonnant à l'air passant dans ces premier et second passages annulaires de sorte que l'air de déchargement tourbillonne autour de ce carburant sortant, ces premier et second passages annulaires étant dimensionnés de façon à pressuriser ce passage secondaire lorsque le passage  concentrically mounted on and surrounding this secondary passage for supplying air from the compressor in these first and second annular passages to be mixed with the fuel ejected by these main and secondary passages, a device for imparting a swirling motion to the air passing through these first and second annular passages so that the unloading air swirls around this exiting fuel, these first and second annular passages being sized to pressurize this secondary passage when the passage principal seul est opérationnel.principal only is operational. 5. Buse d'injection de carburant du type à double -9-  5. Double-type fuel injection nozzle ouverture selon l'une que conque des revendications 1 à 4,  opening according to any one of claims 1 to 4, caractérisée en ce que des dispositifs sont prévus pour  characterized in that devices are provided for injecter de l'eau juste à l'avant de ce dispositif communi-  inject water just in front of this communi- quant un mouvement tourbillonnant à l'air.  as for a movement swirling in the air. 6. Buse d'injection de carburant à double ouverture selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comprend un écrou de buse disposé coaxialement par rapport aux axes de ce passage principal et ce passage secondaire, des fentes de tourbillonnement dans cet écrou de buse pour communiquer un mouvement tourbillonnant à l'air et à l'eau dans le même sens que le mouvement tourbillonnant du carburant sortant de ce passage principal et de ce6. Double-opening fuel injection nozzle according to claim 5, characterized in that it comprises a nozzle nut disposed coaxially with respect to the axes of this main passage and this secondary passage, swirl slots in this nut of nozzle for imparting a swirling motion to the air and water in the same direction as the swirling movement of the fuel exiting from that main passage and that passage secondaire.secondary passage. 7. Buse d'injection de carburant selon la revendi-  7. Fuel injection nozzle according to the cation 6, caractérisée en ce qu'elle comprend un élément en coupe de tourbillonnement de l'air entourant cet écrou de buse ayant des aubes de tourbillonnement disposées  cation 6, characterized in that it comprises a vortex cutting element of the air surrounding this nozzle nut having vane swirl blades arranged coaxialement par rapport à cet écrou de buse pour communi- -  coaxially with this nozzle nut for communication with quer un mouvement tourbillonnant à l'air et à l'eau dans le même sens que le mouvement tourbillonnant du carburant  move swirling in air and water in the same direction as the swirling motion of the fuel sortant de ce passage primaire et ce passage secondaire.  coming out of this primary passage and this secondary passage.
FR8122490A 1980-12-02 1981-12-01 DOUBLE OPENING FUEL INJECTION NOZZLE FOR A GAS TURBINE ENGINE Expired FR2495229B1 (en)

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US06/212,175 US4395874A (en) 1980-12-02 1980-12-02 Fuel nozzles with water injection for gas turbine engines
US06/212,176 US4418543A (en) 1980-12-02 1980-12-02 Fuel nozzle for gas turbine engine

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FR2495229A1 true FR2495229A1 (en) 1982-06-04
FR2495229B1 FR2495229B1 (en) 1987-07-03

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FR8122490A Expired FR2495229B1 (en) 1980-12-02 1981-12-01 DOUBLE OPENING FUEL INJECTION NOZZLE FOR A GAS TURBINE ENGINE

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