[go: up one dir, main page]

RU167336U1 - FIRE PIPE OF THE COMBUSTION CHAMBER OF A GAS TURBINE ENGINE - Google Patents

FIRE PIPE OF THE COMBUSTION CHAMBER OF A GAS TURBINE ENGINE Download PDF

Info

Publication number
RU167336U1
RU167336U1 RU2016113176U RU2016113176U RU167336U1 RU 167336 U1 RU167336 U1 RU 167336U1 RU 2016113176 U RU2016113176 U RU 2016113176U RU 2016113176 U RU2016113176 U RU 2016113176U RU 167336 U1 RU167336 U1 RU 167336U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
walls
flame tube
gas turbine
holes
combustion chamber
Prior art date
Application number
RU2016113176U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Васильевич Птицын
Салават Маратович Хасанов
Нина Валерьевна Глухова
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" filed Critical Публичное акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн"
Priority to RU2016113176U priority Critical patent/RU167336U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU167336U1 publication Critical patent/RU167336U1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04Air inlet arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области двигателестроения и может найти применение в камерах сгорания газотурбинных двигателей.Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение эффективности охлаждения за счет уменьшения температурных напряжений втулок жаровой трубы путем установки втулок в отверстия с зазором, и закреплению их на наружной поверхности стенок жаровой трубы при помощи упругих элементов.Технический результат достигается тем, что в жаровой трубе камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащей наружную и внутреннюю стенки с рядами отверстий, в которые установлены втулки для подвода воздуха, соединенные со стенками, в отличие от известной, втулки установлены в отверстия стенок с образованием кольцевого зазора, площадь которого не превышает 5% площади отверстия, и соединены со стенками посредством упругих элементов.The utility model relates to the field of engine building and can be used in combustion chambers of gas turbine engines. The technical result of the proposed utility model is to increase cooling efficiency by reducing the temperature stresses of the tubes of the flame tube by installing the bushings in the holes with a gap, and fixing them on the outer surface of the walls of the flame tube using elastic elements. The technical result is achieved by the fact that in the flame tube of the combustion chamber of a gas turbine engine, containing the outer and inner walls with rows of holes in which bushings for supplying air are connected to the walls, in contrast to the known, bushings are installed in the holes of the walls to form an annular gap, the area of which does not exceed 5% of the area of the hole, and are connected to the walls by means of elastic elements.

Description

Полезная модель относится к области двигателестроения и может найти применение в камерах сгорания газотурбинных двигателей.The utility model relates to the field of engine building and may find application in the combustion chambers of gas turbine engines.

Известна жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащая наружную и внутреннюю стенки с отверстиями для подвода воздуха (С.И. Ловинский и др. «Конструкция и основы проектирования авиационных ГТД» М. Машиностроение 1977 стр. 104).Known the flame tube of the combustion chamber of a gas turbine engine, containing the outer and inner walls with openings for air supply (S. I. Lovinsky and others. "Design and design of aircraft gas turbine engines" M. Engineering 1977 p. 104).

Недостатком такой конструкции жаровой трубы является большой градиент температур на отверстиях в жаровой трубе, что приводит к образованию трещин у краев отверстий (Г.С. Скубачевский Авиационные газотурбинные двигатели М. Машиностроение 1974 год стр. 378).The disadvantage of this design of the flame tube is a large temperature gradient at the holes in the flame tube, which leads to the formation of cracks at the edges of the holes (G.S. Skubachevsky Aviation Gas Turbine Engines M. Mechanical Engineering 1974 p. 378).

Наиболее близкой является жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащая наружную и внутреннюю стенки с отверстиями, в которые установлены втулки для подвода воздуха, соединенные со стенками («Конструкция и проектирование авиационных ГТД» под редакцией Д.В. Хронина. М. Машиностроение 1989 г.Стр. 416).The closest is the flame tube of the combustion chamber of a gas turbine engine, containing the outer and inner walls with holes in which are installed air supply bushings connected to the walls (“Design and Design of Aircraft Gas Turbine Engine” edited by D.V. Chronin. M. Engineering 1989 Page 416).

При такой конструкции жаровой трубы, благодаря введению втулок, увеличивается глубина проникновения струй воздуха по зонам жаровой трубы, но напряжения от градиента температур не устраняются, так как втулки жестко соединены, например, приварены к горячим стенкам жаровой трубы. Трещины и коробления в такой конструкции появляются на втулках, нагревающихся от стенок жаровой трубы за счет теплопроводности.With this design of the flame tube, due to the introduction of the bushings, the depth of penetration of air jets through the zones of the flame tube increases, but the stresses from the temperature gradient are not eliminated, since the bushings are rigidly connected, for example, welded to the hot walls of the flame tube. Cracks and warpage in this design appear on the bushings, heated from the walls of the flame tube due to thermal conductivity.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение эффективности охлаждения за счет уменьшения температурных напряжений втулок жаровой трубы путем установки втулок в отверстия с зазором, и закреплению их на наружной поверхности стенок жаровой трубы при помощи упругих элементов.The technical result of the proposed utility model is to increase the cooling efficiency by reducing the temperature stresses of the tubes of the flame tube by installing the bushings in the holes with a gap, and fixing them on the outer surface of the walls of the flame tube using elastic elements.

Технический результат достигается тем, что в жаровой трубе камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащей наружную и внутреннюю стенки с рядами отверстий, в которые установлены втулки для подвода воздуха, соединенные со стенками, в отличие от известной, втулки установлены в отверстия стенок с образованием кольцевого зазора, площадь которого не превышает 5% площади отверстия, и соединены со стенками посредством упругих элементов.The technical result is achieved by the fact that in the flame tube of the combustion chamber of a gas turbine engine containing the outer and inner walls with rows of holes in which there are bushes for supplying air connected to the walls, in contrast to the known bushes are installed in the holes of the walls with the formation of an annular gap, whose area does not exceed 5% of the area of the hole, and are connected to the walls by means of elastic elements.

Благодаря такому соединению втулка, через которую проходит «холодный» воздух, не охлаждает края отверстия и не создает градиента температур и тем самым не образуя короблений и трещин.Due to such a connection, the sleeve through which the “cold” air passes does not cool the edges of the hole and does not create a temperature gradient and thereby without warping and cracking.

Полезная модель поясняется чертежами, на которых изображены:The utility model is illustrated by drawings, which depict:

фиг. 1 - жаровая труба камеры сгорания со втулками;FIG. 1 - flame tube of a combustion chamber with bushings;

фиг. 2 - сечение А-А жаровой трубы в месте установки втулки;FIG. 2 - section aa of the flame tube at the installation location of the sleeve;

фиг. 3 - сечение упругого элемента в месте установки втулкиFIG. 3 - section of the elastic element in the installation location of the sleeve

Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя (фиг. 1) содержит внутреннюю 1 и наружную 2 стенки с рядами отверстий 3 (фиг. 2), в которые установлены втулки 4 для подачи воздуха в зону горения и в зону смещения камеры сгорания.The flame tube of the combustion chamber of a gas turbine engine (Fig. 1) contains an inner 1 and an outer 2 wall with rows of holes 3 (Fig. 2), into which sleeves 4 are installed for supplying air to the combustion zone and to the displacement zone of the combustion chamber.

Причем втулки 4 установлены в отверстие 3 с образованием кольцевого зазора 5 (фиг. 3), площадь которого составляет не более 5% от площади отверстия. При площади зазора более 5% от площади отверстия будет происходить переохлаждение краев отверстий и рост температурного градиента. Втулки 4 снабжены упругими элементами 6. Упругий элемент может быть выполнен с одной стороны за одно целое с втулкой, а с другой стороны жестко соединен с наружной поверхностью стенок жаровой трубы.Moreover, the sleeve 4 is installed in the hole 3 with the formation of an annular gap 5 (Fig. 3), the area of which is not more than 5% of the area of the hole. When the gap area is more than 5% of the hole area, the edges of the holes will be supercooled and the temperature gradient will increase. The bushings 4 are provided with elastic elements 6. The elastic element can be made integrally with the sleeve on one side and rigidly connected to the outer surface of the walls of the flame tube on the other hand.

Упругий элемент 6 выполнен, например, в виде изогнутой плоской пластины (фиг. 1), которая соединена с наружной и внутренней поверхностями стенок жаровой трубы на удалении от отверстия 3, т.е. с образованием незамкнутых полостей, которые сообщаются с кольцевым зазором 5. Количество упругих элементов соответствует количеству отверстий и зависит от размеров жаровой трубы.The elastic element 6 is made, for example, in the form of a curved flat plate (Fig. 1), which is connected to the outer and inner surfaces of the walls of the flame tube at a distance from the hole 3, i.e. with the formation of open cavities that communicate with the annular gap 5. The number of elastic elements corresponds to the number of holes and depends on the size of the flame tube.

Длина упругого элемента составляет не менее двух диаметров отверстия и зависит от конструктивных особенностей жаровой трубы. Такая длина позволяет упругим элементам при тепловом расширении не перекрывать кольцевой зазор 5.The length of the elastic element is at least two hole diameters and depends on the design features of the flame tube. This length allows the elastic elements during thermal expansion not to overlap the annular gap 5.

Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя работает следующим образом.The flame tube of the combustion chamber of a gas turbine engine operates as follows.

В жаровую трубу камеры сгорания газотурбинного двигателя подается воздух из компрессора через фронтовое устройство, и смешивается с топливом, которое поступает через топливные форсунки. Затем происходит процесс воспламенения топливовоздушной смеси в первичной зоне камеры сгорания. За счет сложного, быстро протекающего химического превращения, сопровождающегося экзотермическими окислительными реакциями при сгорании топливовоздушной смеси, поверхности стенок жаровой трубы нагреваются до предельно высоких значений температур. Воздух, необходимый для горения и формирования температурного поля за камерой сгорания подается через втулки. Наличие кольцевого зазора и упругого соединения втулки со стенкой жаровой трубы позволяет втулке свободно расширяться в отверстии жаровой трубы без температурных напряжений.Air is supplied from the compressor through the frontal device to the flame tube of the combustion chamber of a gas turbine engine, and mixed with the fuel that enters through the fuel nozzles. Then the process of ignition of the air-fuel mixture in the primary zone of the combustion chamber. Due to the complex, rapidly proceeding chemical transformation, accompanied by exothermic oxidative reactions during the combustion of the air-fuel mixture, the walls of the flame tube are heated to extremely high temperatures. The air required for combustion and the formation of a temperature field behind the combustion chamber is supplied through the bushings. The presence of an annular gap and the elastic connection of the sleeve with the wall of the flame tube allows the sleeve to expand freely in the hole of the flame tube without temperature stresses.

Кроме того при наличии зазора между втулкой и отверстием стенки жаровой трубы сгорания не происходит интенсивных теплообменных процессов между холодной втулкой и горячей стенкой жаровой трубы и как следствие отсутствует температурный градиент вблизи отверстий (отсутствие большой разницы температур у втулки и отверстия).In addition, if there is a gap between the bushing and the opening of the wall of the combustion tube, there is no intensive heat exchange between the cold bushing and the hot wall of the heat pipe and, as a result, there is no temperature gradient near the holes (there is no large temperature difference between the sleeve and the hole).

Соединение втулки с жаровой трубой посредством упругих элементов позволяет в результате термического расширения элементу деформироваться без критических напряжений с большим запасом прочности. Это позволит жаровой трубе камеры сгорания работать длительное время с большим числом термических колебаний (теплосмен).The connection of the sleeve with the flame tube by means of elastic elements allows the element to deform as a result of thermal expansion without critical stresses with a large margin of safety. This will allow the flame tube of the combustion chamber to work for a long time with a large number of thermal vibrations (heat transfer).

Claims (1)

Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащая наружную и внутреннюю стенки с рядами отверстий, в которые установлены втулки для подвода воздуха, соединенные со стенками, отличающаяся тем, что втулки установлены в отверстия стенок с образованием кольцевого зазора, площадь которого не превышает 5% площади отверстия, и соединены со стенками посредством упругих элементов.The flame tube of the combustion chamber of a gas turbine engine, containing the outer and inner walls with rows of holes in which there are installed air supply bushings connected to the walls, characterized in that the bushings are installed in the holes of the walls with the formation of an annular gap, the area of which does not exceed 5% of the area of the hole , and connected to the walls by means of elastic elements.
RU2016113176U 2016-04-06 2016-04-06 FIRE PIPE OF THE COMBUSTION CHAMBER OF A GAS TURBINE ENGINE RU167336U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016113176U RU167336U1 (en) 2016-04-06 2016-04-06 FIRE PIPE OF THE COMBUSTION CHAMBER OF A GAS TURBINE ENGINE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016113176U RU167336U1 (en) 2016-04-06 2016-04-06 FIRE PIPE OF THE COMBUSTION CHAMBER OF A GAS TURBINE ENGINE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU167336U1 true RU167336U1 (en) 2017-01-10

Family

ID=58451937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016113176U RU167336U1 (en) 2016-04-06 2016-04-06 FIRE PIPE OF THE COMBUSTION CHAMBER OF A GAS TURBINE ENGINE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU167336U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU207006U1 (en) * 2021-07-05 2021-10-06 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Double-walled flame tube of a high-temperature continuous combustion chamber

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1257610A (en) * 1967-11-10 1971-12-22
GB1486684A (en) * 1974-09-06 1977-09-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Fuel combustion apparatus
GB2028488A (en) * 1978-08-19 1980-03-05 Rolls Royce Gas Turbine
EP0506516A1 (en) * 1991-03-20 1992-09-30 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation "Snecma" Combustion air control device for turbomachine combustor
RU2062406C1 (en) * 1994-04-28 1996-06-20 Акционерное общество "Авиадвигатель" Combustion chamber of gas-turbine engine
RU2085810C1 (en) * 1994-04-28 1997-07-27 Акционерное общество "Авиадвигатель" Gas-turbine engine combustion chamber

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1257610A (en) * 1967-11-10 1971-12-22
GB1486684A (en) * 1974-09-06 1977-09-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Fuel combustion apparatus
GB2028488A (en) * 1978-08-19 1980-03-05 Rolls Royce Gas Turbine
EP0506516A1 (en) * 1991-03-20 1992-09-30 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation "Snecma" Combustion air control device for turbomachine combustor
RU2062406C1 (en) * 1994-04-28 1996-06-20 Акционерное общество "Авиадвигатель" Combustion chamber of gas-turbine engine
RU2085810C1 (en) * 1994-04-28 1997-07-27 Акционерное общество "Авиадвигатель" Gas-turbine engine combustion chamber

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU207006U1 (en) * 2021-07-05 2021-10-06 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Double-walled flame tube of a high-temperature continuous combustion chamber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103256632B (en) Air-cooled swirlerhead
RU81378U1 (en) THERMOELECTRIC GENERATOR FOR TELEMETRY SYSTEMS
US20180180289A1 (en) Turbine engine assembly including a rotating detonation combustor
JP2008249322A (en) Device for heating fluid
CN104566372A (en) Water-cooled fully premixed burner
JP2010091220A (en) Refractory wall device and heat exchanger
RU2173819C2 (en) Gas-turbine engine combustion chamber
RU167336U1 (en) FIRE PIPE OF THE COMBUSTION CHAMBER OF A GAS TURBINE ENGINE
US4087962A (en) Direct heating surface combustor
CN104359126A (en) Staggered cooling structure of flame tube in combustion chamber of gas turbine
JPS60134117A (en) Process of preventing back fire in gas burner
CN204438118U (en) The fully premixed burner of water-cooled
RU2676165C9 (en) Gas turbine combustor
CN108590777A (en) A kind of recurring structure of the continuous air film of matrix surface
CN204254678U (en) A kind of alternating expression cooling structure of gas-turbine combustion chamber burner inner liner
CN108843403B (en) Method for generating continuous gas film on surface of substrate
KR102335092B1 (en) Combustion liner with bias effusion cooling
KR100667223B1 (en) Low oxygen swirl burner
US4429537A (en) Heat pipes to reduce engine exhaust emissions
RU195178U1 (en) ELASTIC JOINT OF THE HEAT PIPE OF THE COMBUSTION CHAMBER AND THE GAS TANK OF A GAS TURBINE ENGINE
He et al. Numerical and Experimental Investigations on Performance Optimization of a Microturbojet Engine Combustor
RU105006U1 (en) THE COMBUSTION CHAMBER
CN112902223B (en) Special heating core for orifice plate turbulent flow type oilless pulverized coal igniter
RU157604U1 (en) COMBUSTION CAMERA OF A GAS TURBINE ENGINE
PL418103A1 (en) Bottom combustion central heating boiler, fired with wood, preferably for cooperation with a liquid buffer tank