EP1004823B1 - Dämpfungsvorrichtung zur Reduzierung der Schwingungsamplitude akustischer Wellen für einen Brenner - Google Patents

Dämpfungsvorrichtung zur Reduzierung der Schwingungsamplitude akustischer Wellen für einen Brenner Download PDF

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EP1004823B1
EP1004823B1 EP99810950A EP99810950A EP1004823B1 EP 1004823 B1 EP1004823 B1 EP 1004823B1 EP 99810950 A EP99810950 A EP 99810950A EP 99810950 A EP99810950 A EP 99810950A EP 1004823 B1 EP1004823 B1 EP 1004823B1
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EP
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burner
helmholtz resonator
damping device
fuel
mixing region
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Marcel Stalder
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
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    • F23R2900/00014—Reducing thermo-acoustic vibrations by passive means, e.g. by Helmholtz resonators

Definitions

  • the invention relates to a damping device according to the preamble of claim 1.
  • Combustion chamber pulsations which form in the form of acoustic waves
  • Combustion chamber pulsations are known and tries to suppress it with suitable constructive measures.
  • afterburner systems in aircraft engines so-called backwashed perforated panels used as walls, both for Cooling the wall as well as damping the unwanted acoustic Serve waves.
  • Such backwashed pinholes are also used in conventional gas turbine combustion chambers, who basically perform the same task in these namely cooling of the combustion chamber wall and targeted suppression of acoustic vibrations developing within the combustion chamber.
  • the damping elements usually work on the principle of the so-called Helmholtz resonator.
  • Helmholtz resonators are basically volume elements, whose resonance behavior can be set so that they mechanical or acoustic waves with certain frequencies that they pass through, targeted damping.
  • the European publication ER-A1-0 974 788 describes a device for targeted Sound insulation within a turbomachine with a combustion chamber into which a Flow channel a compressible medium, preferably air; is fed in the the compressible medium is flammable with the addition of fuel, and a Helmholtz resonator volume, that with the flow channel in the flow direction before entering the combustion chamber is connected.
  • the embodiment is characterized in that within of the Helmholtz resonator volume before entering the flow channel, an injection nozzle arrangement is provided by the liquid in the direction of the flow channel at its finest Liquid drops in the form of a liquid / air mixture can be atomized.
  • EP-A1-597 138 describes a gas turbine combustion chamber with an annular combustion chamber discloses, in which the combustion chamber entry with a number of in the circumferential direction evenly distributed burners, which is attached to a front panel are. In the area of the burners are flushed out of the feed pipe, resonance volume and damping pipe existing Helmholtz damper arranged.
  • the damping tubes are interchangeable designed, for which the walls of the combustion chamber are provided with a manhole.
  • the invention is therefore based on the object of a damping device Reduction of the vibration amplitude of acoustic waves for a burner for operating an internal combustion engine, preferably for driving a gas turbine group, which usually provides a mixing area in which an air and Fuel flow mixed into a fuel / air mixture are provided, as well as a combustion chamber, which is in the flow direction of the fuel / air mixture is subordinate to the mixing area in which the fuel / air mixture is flammable to develop such that any within the Burner acoustic vibrations almost completely suppressed should be.
  • the damping device according to the invention is intended to offer possibilities offer a subsequent installation in existing internal combustion engines and easy adjustment of the resonance behavior to the respective burner enable.
  • a damping device for reducing the vibration amplitude acoustic waves for a burner for operating an internal combustion engine further developed according to the preamble of claim 1 in that the burner provides a conical mixing region the largest diameter adjoins the combustion chamber and the Helmholtz resonator is attached to the tip.
  • the idea on which the invention is based is the direct integration of a Helmholtz resonators in the burner itself, so that the inside of the burner resulting acoustic waves through the Helmholtz resonator, which over the Mixing area directly connected to the combustion chamber itself is complete can be swallowed.
  • the damping element is preferably in the form of a Helmholtz resonator arranged directly at the top of the conical burner.
  • the Helmholtz resonator can either be closed on one side or for the Passage of supply air and / or fuel must be formed.
  • a fuel supply line which is particularly useful for the starting phase the burner is provided and is usually referred to as a pilot gas line is attached between the burner and the Helmholtz resonator.
  • a pilot gas line is attached between the burner and the Helmholtz resonator.
  • the Helmholtz resonator relative to Burner is movable longitudinally. This can be done, for example, via a telescope trained connecting line to the burner or in the simplest case via a screw thread, through which an individual spacing between Helmholtz resonator and burner entry is possible.
  • the Helmholtz resonator itself, the volume of the Helmholtz resonators provide changing adjusting elements, by means of which the resonance behavior of the Helmholtz resonator can be individually adjusted can.
  • the Helmholtz resonator is preferably located as close as possible to or even at in the burner itself. To avoid any irritation of the flow with regard to the combustion air in the mixing area of the burner, it is advantageous to that the Helmholtz resonator outside a burner hood surrounding the burner is appropriate. Provisions can also be made that the Helmholtz resonator also has an integrated design within the burner housing is attached without affecting the combustion air flow.
  • a Helmholtz resonator for damping acoustic vibrations within a burner are not limited to burner types, which provide a mixing area formed in the manner described; burner types with the damping element according to the invention can also be used be equipped with no swirl-generating central body within of the burner.
  • FIG. 1 shows a highly schematic cross-sectional representation through a Burner, which is described in detail, for example, in EP 0 321 809 B1 is.
  • a conical mixing area 2 Immediately adjacent to the combustion chamber 1 is a conical mixing area 2, but not on its internal structure and mode of operation at this point is discussed for further details on the aforementioned European Reference printed.
  • a Helmholtz resonator 4 At the top of the cone-shaped Mixing area 2 is a Helmholtz resonator 4 directly via a feed line 3 provided that over an open volume with the mixing area 2 and the Combustion chamber 1 is connected.
  • the inside of the combustion chamber 1 and the Mixing area 2 emerging acoustic waves can be used with the help of a suitable Helmholtz resonators matched to the resonance behavior of the burner 4 can be damped in a targeted manner.
  • a reflection of acoustic waves, the burner shape shown in Figure 1 from left to right in the Inside the Helmholtz resonator 4, are damped there and targeted not reflected back inside the burner.
  • the Helmholtz resonator 4 has two opposite ones Openings so that this is from a mass flow, for example Air or fuel flow can be enforced.
  • the burner can be equipped with a pilot gas supply line 5 preferably arranged between the Helmholtz resonator 4 and the mixing region 2 is.
  • FIG. 1 In contrast to the burner shape according to FIG. 1, the one shown in FIG Burner a V-shaped central body 6, which also like that conical mixing area 2 for the targeted mixing of combustion air 8 and fuel serves. Even in the case of the burner according to Figure 2 is immediate in front of the central body 6 via a feed line 3, a Helmholtz resonator 4 for targeted Attenuation of acoustic waves is provided. Optional, also in this case, an additional pilot gas supply line 5 can be provided.
  • the embodiment according to FIG. 3 sees a cavity resonator relative to the burner 4 before, the longitudinally displaceable within the feed line 3 opposite the mixing area 2 is displaceable. This way, without much additional A targeted resonance adjustment can be carried out. additionally for longitudinal displaceability, either by means of two tubes sliding into each other or in the simplest case can be realized with the help of a thread, the Helmholtz resonator 4 adjusting elements not shown in detail, through which the resonance volume of the Helmholtz resonator 4 can be changed can.
  • the embodiment provides 3 shows the arrangement of the Helmholtz resonator 4 outside the housing 7 before.
  • Such an external arrangement of the Helmholtz resonator 4 relative to the housing 7 serves in particular an undisturbed combustion supply air flow within the mixing area 2 within the housing 7, albeit the acoustic damping behavior essentially through the Helmholtz resonator 4 is determined.

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Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf eine Dämpfungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Ansprüches 1.
Stand der Technik
Bei der Verbrennung von Brennstoff in Brennkammern, die beispielsweise in Flugtriebwerken oder in Brennem zum Betrieb von Wärmekraftwerken, vorzugsweise bei Gasturbinenanlagen, eingesetzt werden, ist das Auftreten sogenannter Brennkammernpulsationen, die sich in Form akustischer Wellen ausbilden, bekannt und wird versucht mit geeigneten konstruktiven Maßnahmen gezielt zu unterdrücken. Beispielsweise bei Nachbrennersystemen in Flugtriebwerken werden sogenannte hinterspülte Lochblenden als Wandungen eingesetzt, die sowohl zur Kühlung der Wand als auch zur Dämpfung der ungewollt auftretenden akustischen Wellen dienen.
Derartige hinterspülte Lochblenden finden ebenso Einsatz in konventionellen Gasturbinenbrennkammern, die in diesen grundsätzlich dieselbe Aufgabe erfüllen, nämlich eine Kühlung der Brennkammerwand sowie eine gezielte Unterdrückung von sich ausbildenden akustischen Schwingungen innerhalb der Brennkammer.
Im Zuge der optimierten Auslegung von Brennkammem hinsichtlich der Reduzierung des Schadstoffausstoßes werden die Brennkammern selbst zunehmend ohne Kühlluftzuführungen in die Brennkammer ausgelegt, da die gesamte Luft für die schadstoffarme Verbrennung benötigt wird. Diese Ausführung bewirkt durch die reflektierende Wände eine sehr geringe akustische Dämpfung, so dass derartige Brennkammern oft mit zusätzlichen Dämpfungselementen versehen werden.
Die Dämpfungselemente arbeiten in der Regel nach dem Prinzip des sogenannten Helmholtz-Resonators. Helmholtz-Resonatoren sind grundsätzlich Volumenelemente, deren Resonanzverhalten derart eingestellt werden können, so daß sie mechanische bzw. akustische Wellen mit bestimmten Frequenzen, die sie durchlaufen, gezielt dämpfen.
Es sind Ansätze bekannt, mit denen unter Verwendung von Helmholtz-Resonatoren die Unterdrückung von akustischen Wellen innerhalb von Brennkammern versucht worden sind. Hierbei wurden Helmholtz-Resonatoren im sogenannten Brennkammerdom neben dem eigentlichen Brenner angeordnet, wodurch einerseits die Amplitude der akustischen Welle abgeschwächt werden kann, jedoch ist es nicht möglich, den unmittelbaren Einfluß des Brenners auf die Entstehung akustischer Wellen auf diese Weise vollständig zu reduzieren.
Die Europäische Veröffentlichung ER-A1-0 974 788 beschreibt eine Vorrichtung zur gezielten Schalldämpfung innerhalb einer Strömungsmaschine mit einer Brennkammer, in die über einen Strömungskanal ein komprimierbares Medium, vorzugsweise Luft; zugeführt wird, in der das komprimierbare Medium unter Zusatz von Brennstoff entzündbar ist, und einem Helmholtz-Resonator-Volumen, das mit dem Strömungskanal in Strömungsrichtung vor Eintritt in die Brennkammer verbunden ist. Die Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass innerhalb des Helmholtz-Resonator-Volumens vor Eintritt in den Strömungskanal eine Einspritzdüsenanordnung vorgesehen ist, durch die Flüssigkeit in Richtung des Strömungskanals in feinste Flüssigkeitstropfen in Form eines Flüssigkeits/Luft-Gemisches zerstäubbar ist.
In der EP-A1-597 138 wird eine Gasturbinenbrennkammer mit einem ringförmigen Verbrennungsraum offenbart, bei welcher der Brennkammereintritt mit einer Merhzahl von in Umfangsrichtung gleichmässig verteilten Brennern bestückt ist, die an einer Frontplatte befestigt sind. Im Bereich der Brenner sind gespülte, aus Zuführohr, Resonanzvolumen und Dämpfungsrohr bestehende Helmholtzdämpfer angeordnet. Die Dämpfungsrohre sind austauschbar gestaltet, wozu die Wandungen des Verbrennungsraums mit einem Mannloch versehen sind.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dämpfungsvorrichtung zur Reduzierung der Schwingungsamplitude akustischer Wellen für einen Brenner zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise zum Antrieb einer Gasturbogruppe, der üblicherweise einen Mischbereich vorsieht, in dem eine Luft- und Brennstoffströmung zu einem Brennstoff-/Luft-Gemisch miteinander vermischt werden, sowie eine Brennkammer vorsieht, die in Strömungsrichtung des Brennstoff-/Luft-Gemisches dem Mischbereich nachgeordnet ist, in der das Brennstoff-/Luft-Gemisch entzündbar ist, derart weiterzubilden, daß jegliche innerhalb des Brenners auftretenden akustischen Schwingungen nahezu weitgehend unterdrückt werden sollen. Die erfindungsgemäße Dämpfungsvorrichtung soll Möglichkeiten eines nachträglichen Einbaus bei bestehenden Brennkraftmaschinen bieten und eine leichte Abstimmbarkeit des Resonanzverhaltens auf den jeweiligen Brenner ermöglichen.
Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Den Erfindungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist eine Dämpfungsvorrichtung zur Reduzierung der Schwingungsamplitude akustischer Wellen für einen Brenner zum Betrieb einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch weitergebildet, daß der Brenner einen kegelförmigen ausgebildeten Mischbereich vorsieht, an dessen grössten Durchmesser sich die Brennkammer anschliesst und an dessen Spitze der Helmholtz-Resonator angebracht ist.
Die der Erfindung zugrundeliegende Idee ist die unmittelbare Integration eines Helmholtz-Resonators in den Brenner selbst, so daß die innerhalb des Brenners entstehenden akustischen Wellen durch den Helmholtz-Resonator, der über den Mischbereich unmittelbar mit der Brennkammer selbst verbunden ist vollständig geschluckt werden können. Auf diese Weise werden die im Inneren des Brenners auftretenden akustischen Wellen nicht mehr reflektiert, da der Brenner, bedingt durch das integriert in den Brenner vorgesehene Helmholtz-Resonator-Volumen eine akustische angepaßte Rückwand aufweist, an der die akustischen Wellen nicht mehr zurückreflektiert werden können.
Mit Hilfe des unmittelbar im Brenner vorgesehenen Helmholtz-Resonators können gezielt akustische Rückkopplungen vermieden werden, wodurch eine ungewollte Rückkopplung einer sich ausbildenden akustischen Welle beispielsweise in den Bereich, in dem das Brennstoff-Luftgemisch entzündet wird und der für die Energieumsetzung von entscheidender Bedeutung ist, vollständig vermieden werden kann. Gerade derartige Rückkopplungen führen bei konventionell ausgebildeten Brennkammersystemen zu ungewollten Brennkammerpulsationen, die zu einer erheblichen Verschlechterung des gesamten Verbrennungswirkungsgrades führen.
So haben sich zur Befeuerung von Gasturbinenanlagen Brenner etabliert, die über einen kegelförmigen Mischbereich verfügen, der unmittelbar an der Brennkammer, innerhalb der sich das Brennstoff-Luftgemisch entzündet, anschließt. Ein derartiger Brenner geht beispielsweise aus der EP 0 321 809 B1 hervor und wird mit großem Erfolg zur Befeuerung von Gasturbinenanlagen eingesetzt. Bevorzugterweise wird das Dämpfungselement in Form eines Helmholtz-Resonators unmittelbar an der Spitze des kegelförmigen Brenners angeordnet. Der Helmholtz-Resonator kann entweder einseitig geschlossen oder für den Durchtritt von Zuluft und/oder Brennstoff ausgebildet sein.
Um mögliche störende Einflüsse auf das akustische Schwingungsverhalten des gesamten Brenners zu erfassen, die von zusätzlichen Brennstoff- bzw. Zuluft-Zuleitungen in das Brennersystem herrühren können, sind derartige Zuleitungen vorzugsweise zwischen dem Helmholtz-Resonator und dem Brenner, bzw. dem Mischbereich anzuordnen.
Beispielsweise ist eine Brennstoffzuleitung, die insbesondere für die Startphase des Brenners vorgesehen ist und üblicherweise als Pilotgasleitung bezeichnet wird, zwischen dem Brenner und dem Helmholtz-Resonator angebracht. Durch die unmittelbare Nähe zwischen Helmholtz-Resonator und Pilotgaseinspeisung in den Luft- bzw. Brennstoffströmungsfluß des Brenners selbst, wirkt sich das dämpfende
Verhalten des Helmholtz-Resonators auch unmittelbar auf das Ereignis der zusätzlichen Pilotgaseinspeisung aus.
Um das Resonanzverhalten des Helmholtz-Resonators auf den Brenner individuell abstimmen zu können, ist vorgesehen, daß der Helmholtz-Resonator relativ zum Brenner längsbeweglich verschiebbar ist. Dies kann beispielsweise über eine teleskopartig ausgebildete Verbindungsleitung zum Brenner oder im einfachsten Fall über ein Schraubgewinde erfolgen, durch das eine individuelle Beabstandung zwischen Helmholtz-Resonator und Brennereintritt möglich ist.
In geeigneter Weise kann der Helmholtz-Resonator selbst, das Volumen des Helmholtz-Resonators verändemde Stellelemente vorsehen, durch die ebenfalls das Resonanzverhalten des Helmholtz-Resonators individuell angepaßt werden kann.
Vorzugsweise befindet sich der Helmholtz-Resonator möglichst nahe am bzw. sogar im Brenner selbst. Um etwaige Irritationen der Strömung hinsichtlich der Verbrennungszuluft im Mischbereich des Brenners zu vermeiden, ist es vorteilhaft, daß der Helmholtz-Resonator außerhalb einer den Brenner umgebenden Brennerhaube angebrächt ist. Ebenso können Vorkehrungen getroffen werden, daß der Helmholtz-Resonator auch in einer integrierten Bauweise innerhalb des Brennergehäuses angebracht ist, ohne dabei den Verbrennungszuluftstrom zu beeinträchtigen.
Grundsätzlich ist das Vorsehen eines Helmholtz-Resonators zum Dämpfen von akkustischen Schwingungen innerhalb eines Brenners nicht auf Brennertypen beschränkt, die einen in der beschriebenen Weise ausgebildeten Mischbereich vorsehen; auch können Brennertypen mit dem erfindungsgemäßen Dämpfungselement ausgestattet werden, die keinen drallerzeugenden Zentralkörper innerhalb des Brenners aufweisen.
Kurze Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1
Kombination eines Brenners mit kegelförmig ausgestalteten Mischbereich und einem Helmholtz-Resonators,
Fig. 2
Kombination eines Brenners mit kegelförmig ausgestaltetem Zentralkörper und einem Helmholtz-Resonator, sowie
Fig. 3
Kombination eines Brenners mit einem längsverschieblichen relativ zum Mischbereich angeordneten Helmholtz-Resonator.
Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche Verwendbarkeit
Aus Figur 1 geht eine stark schematisierte Querschnittsdarstellung durch einen Brenner hervor, der beispielsweise in der EP 0 321 809 B1 detailliert beschrieben ist.
Unmittelbar an die Brennkammer 1 schließt ein kegelförmig ausgestalteter Mischbereich 2 an, auf dessen inneren Aufbau und Wirkungsweise an dieser Stelle nicht eingegangen wird, für weitere Einzelheiten wird auf die vorstehend genannte europäische Druckschrift verwiesen. An der Spitze des kegelförmig ausgebildeten Mischbereichs 2 ist über eine Zuleitung 3 unmittelbar ein Helmholtz-Resonator 4 vorgesehen, der über ein offenes Volumen mit dem Mischbereich 2 sowie der Brennkammer 1 verbunden ist. Die im Inneren der Brennkammer 1 bzw. des Mischbereichs 2 entstehenden akustischen Wellen können mit Hilfe eines geeignet auf das Resonanzverhalten des Brenners abgeglichenen Helmholtz-Resonators 4 gezielt gedämpft werden. Eine Reflexion von akustischen Wellen, die in der dargestellten Brennerform gemäß Figur 1 von links nach rechts in das Innere des Helmholtz-Resonators 4 einlaufen, werden dort gezielt gedämpft und nicht wieder in das Innere des Brenners zurückreflektiert.
Im dargestellten Fall gemäß Figur 1 weist der Helmholtz-Resonator 4 zwei gegenüberliegende Öffnungen auf, so daß dieser von einer Massenströmung, beispielsweise Luft- oder Brennstoffströmung durchsetzt werden kann.
Optional kann der Brenner mit Hilfe einer Pilotgaszuleitung 5 ausgestattet sein, die vorzugsweise zwischen Helmholtz-Resonator 4 und Mischbereich 2 angeordnet ist.
Im Unterschied zur Brennerform gemäß Figur 1 weist der in Figur 2 dargestellte Brenner einen V-förmig ausgebildeten Zentralkörper 6 auf, der ebenfalls wie der kegelförmige Mischbereich 2 dem gezielten Vermischen von Verbrennungsluft 8 und Brennstoff dient. Auch im Falle des Brenners gemäß Figur 2 ist unmittelbar vor dem Zentralkörper 6 über eine Zuleitung 3 ein Helmholtz-Resonator 4 zur gezielten Dämpfung akustischer Wellen vorgesehen. Optional, auch in diesem Fall, kann eine zusätzliche Pilotgaszuleitung 5 vorgesehen werden.
Zum individuellen Abgleich des Resonanzverhaltens des Helmholtz-Resonators 4 relativ zum Brenner sieht das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 einen Hohlraumresonator 4 vor, der längs verschieblich innerhalb der Zuleitung 3 gegenüber dem Mischbereich 2 verschiebbar ist. Auf diese Weise kann ohne großen zusätzlichen Aufwand ein gezielter Resonanzabgleich durchgeführt werden. Zusätzlich zur Längsverschiebbarkeit, die entweder mittels zwei ineinander gleitender Tuben bzw. im einfachsten Fall mit Hilfe eines Gewindes realisiert werden kann, weist der Helmholtz-Resonator 4 nicht weiter im einzelnen dargestellte Stellelemente auf, durch die das Resonanzvolumen des Helmholtz-Resonators 4 verändert werden kann.
Im Gegensatz zu den vorstehend gezeigten Ausführungsformen gemäß der Figuren 1 und 2, bei denen der Helmholtz-Resonator 4 innerhalb eines den gesamten Brenner umgebenden Gehäuses angeordnet ist, sieht das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 die Anordnung des Helmholtz-Resonators 4 außerhalb des Gehäuses 7 vor. Eine derartige äußerliche Anordnung des Helmholtz-Resonators 4 relativ zum Gehäuse 7 dient insbesondere einer ungestörten Verbrennungszuluftströmung innerhalb des Mischbereiches 2 innerhalb des Gehäuses 7, wenngleich das akustische Dämpfungsverhalten im wesentlichen durch den Helmholtz-Resonator 4 bestimmt wird.
Bezugszeichenliste
1
Brennkammer
2
kegelförmig ausgebildeter Mischbereich
3
Verbindungsleitung
4
Helmholtz-Resonator
5
Pilotgaszuleitung
6
doppelkegelartig ausgebildeter Zentralkörper
7
Brennergehäuse
8
Verbrennungsluftstrom

Claims (8)

  1. Dämpfungsvorrichtung zur Reduzierung der Schwingungsamplitude akustischer Wellen für einen Brenner zum Betrieb einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise zum Antrieb einer Gasturbogruppe, mit einem Mischbereich (2), in dem eine Luft- und Brennstoffströmung zu einem Brennstoff-/Luft-Gemisch miteinander vermischt werden, und einer Brennkammer (1), die in Strömungsrichtung des Brennstoff-/Luft-Gemisch dem Mischbereich (2) nachgeordnet ist, in der das Brennstoff-/Luft-Gemisch entzündbar ist, wobei ein Helmholtz-Resonator (4) derart unmittelbar mit dem Mischbereich (2) des Brenners verbunden ist, daß die sich im Brenner ausbildenden akustischen Wellen im Helmholtz-Resonator (4) unterdrückt und nicht in den Brenner zurückreflektiert werden,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Brenner einen kegelförmig ausgebildeten Mischbereich (2) vorsieht, an dessen größten Durchmesser sich die Brennkammer (1) anschließt und an dessen Spitze der Helmholtz-Resonator (4) angebracht ist.
  2. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Helmholtz-Resonator (4) in Strömungsrichtung des Brennstoff-/Luft-Gemisches vor dem Mischbereich (2) angeordnet ist.
  3. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zwischen Helmholtz-Resonator (4) und Mischbereich (2) eine Brennstoffzuleitung (5) und/oder Öldüsen vorgesehen sind/ist.
  4. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Brennstoffzuleitung (5) für das Einspeisen von Pilotgas vorgesehen ist.
  5. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Helmholtz-Resonator (4) relativ zum Mischbereich (2) verschiebbar angeordnet ist, um eine Frequenzabstimmung bei geschlossenem Volumen des Helmholtz-Resonators (4) zu ermöglichen.
  6. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    den Brenner ein Gehäuse (7) umgibt.
  7. Dämpfungsvorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Helmholtz-Resonator (4) innerhalb oder außerhalb des Gehäuses (7) angeordnet ist.
  8. Dämpfungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Mischbereich (2) als Drallerzeuger ausgebildet ist, innerhalb dem sich ein um eine Achse wirbelndes Brennstoff-/Luft-Gemisch ausbildet.
EP99810950A 1998-11-10 1999-10-20 Dämpfungsvorrichtung zur Reduzierung der Schwingungsamplitude akustischer Wellen für einen Brenner Expired - Lifetime EP1004823B1 (de)

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