JPH04134652U - アフタバーナの燃料噴射器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被燃焼流の偏流に対する燃料分布の変化を低
減し得るアフタバーナの燃料噴射器を提供する。 【構成】 アフタバーナの最上流部に設けられた燃料噴
射器本体であるスプレーリング１８の噴射孔２１を、被
燃料流体であるファン空気流とタービン排気流の混合流
１３の上流側に向けて開口し、且つスプレーリング１８
の上流側に、スプレーリング１８のリング形状に沿って
延び円弧形断面を有した風防リフレクタ２２をスプレー
リング１８に対し所要の間隔を隔てて配設する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はアフタバーナの燃料噴射器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来よりジェットエンジンの推力を増大させる装置としてアフタバーナが知ら れている。

【０００３】 上記アフタバーナの基本原理は、タービン排気流又はファン空気流、或いはこ れらの混合流といった被燃焼流中に燃料を噴射してジェットエンジン本体の後方 にて二次的な燃焼を起こし、これにより生成した高温の燃焼ガスを排気ノズルか ら噴出してジェットエンジンの推力の増加を図るものである。

【０００４】 図８及び図９は上記アフタバーナを備えたジェットエンジンの一例を示すもの で、一般にミックスドフロー・アフタバーナと呼ばれるファン空気流とタービン 排気流とを混合させて再燃焼させる型式である。

【０００５】 図中１はファン２・圧縮機３・燃焼器４・タービン５等の基本構成からなるジ ェットエンジン本体、６は該ジェットエンジン本体１の後方に設けられたアフタ バーナを示し、該アフタバーナ６は、燃料噴射器であるリング状のスプレーリン グ７と、火炎を吹き消さないよう保持する保炎器８と、燃焼ダクト９と、排気ノ ズル１０等により構成されており、ファン２により取り込まれるファン空気流１ １の一部を燃焼器４をバイパスさせてジェットエンジン本体１後方に導き、ター ビン５からのタービン排気流１２に混合させて被燃焼流である混合流１３とし、 該混合流１３中にスプレーリング７により燃料を噴射して燃焼ダクト９内で燃焼 させ、高温の燃焼ガス１４を生成して排気ノズル１０から噴出させるようになっ ている。

【０００６】 又、燃料噴射器の別の例としては、図１０及び図１１に示す如く燃焼ダクト９ 内に放射状に配設されたスプレーバー１５を採用したものもある。

【０００７】 前述したスプレーリング７及びスプレーバー１５の何れの燃料噴射器も、夫々 の長手方向複数位置に図１２に示す如く混合流１３に対し直角な方向に向けた噴 射孔１６を有しており、該噴射孔１６から前記混合流１３に対し直角に燃料１７ を吹き出して混合流１３と衝突させることにより、前記燃料１７を微粒化して前 記混合流１３に混合せしめ、保炎器８の上流側にて所定の燃料分布を形成し得る ようにしてある。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来のスプレーリング７やスプレーバー１５では、混合流 １３が噴射孔１６に直接的に吹きつけるようになっていた為、航空機体の急上昇 時や急旋回時に生じる混合流１３の偏流の影響を受け易いという不具合があり、 例えば、図１２中実線の矢印で示す混合流１３の方向が前記偏流により鎖線の矢 印で示す方向に変わると、この影響で燃料１７の分布が分布曲線Ａで示す状態か ら分布曲線Ｂで示す状態へと変化し、偏流が生じていない場合の燃料分布を想定 して設計された保炎器８の形状と燃料１７の分布状態が対応しなくなって燃焼効 率の低下や燃焼安定性の低下（振動燃焼）を招く問題があった。

【０００９】 本考案は上述の実情に鑑みてなしたもので、被燃焼流の偏流に対する燃料分布 の変化を低減し得るアフタバーナの燃料噴射器を提供することを目的としている 。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案は燃料噴射器本体の噴射孔を被燃焼流の上流側に向けて開口すると共に 、前記燃料噴射器本体の上流側に、被燃焼流の前記噴射孔への直接的な吹きつけ を防止し得且つ該噴射孔から吹き出される燃料を被燃焼流の下流側に向けシート 状にはね返し得る風防リフレクタを配設したことを特徴とするアフタバーナの燃 料噴射器にかかるものである。

【００１１】

【作用】

従って本考案では、風防リフレクタにより被燃焼流の噴射孔への直接的な吹き つけが防止されるので、噴射孔から吹き出される燃料は、前記被燃焼流に偏流が 生じていても被燃焼流の上流側に向けて安定して吹き出し、前記風防リフレクタ に衝突して被燃焼流の下流側に向けシート状にはね返され、被燃焼流と衝突して 効果的に微粒化される。

【００１２】

【実施例】

以下、図面に基づいて本考案の実施例を説明する。

【００１３】 図１乃至図３は本考案の一実施例であり、図中図８乃至図１１と同一の符号を 付した部分は同一物を表わしている。

【００１４】 図中１８は前述した図８及び図９のスプレーリング７と略同様に構成した燃料 噴射器本体であるスプレーリングを示し、該スプレーリング１８は、燃料１７を 導く為の導入管１９とサポート２０（図９参照）とによりアフタバーナ６の最上 流部に支持されており、その噴射孔２１は被燃焼流である混合流１３の上流側に 向けて開口されている（図３参照）。

【００１５】 更に前記スプレーリング１８の上流側には、該スプレーリング１８のリング形 状に沿って延び且つ円弧形断面を有した風防リフレクタ２２が前記スプレーリン グ１８に対し所要の間隔を隔てて配設されており、混合流１３の前記噴射孔２１ への直接的な吹きつけを防止し且つ該噴射孔２１から吹き出される燃料１７を混 合流１３の下流側に向けシート状にはね返すようにしてある。

【００１６】 而して、前記風防リフレクタ２２により混合流１３の噴射孔２１への直接的な 吹きつけが防止されるので、噴射孔２１から吹き出される燃料１７は、前記混合 流１３に偏流が生じていても混合流１３の上流側に向けて安定して吹き出し、前 記風防リフレクタ２２の内周面にはね返されて該風防リフレクタ２２の下流側端 からシート状になって混合流１３の下流側へと流れ、混合流１３と衝突して微粒 化される。

【００１７】 ここで、前記風防リフレクタ２２の下流側端から混合流１３の下流側へ流れる 燃料１７は、前記混合流１３の偏流の影響を受けるものの、従来の如く噴射孔に 直接的に混合流１３が吹きつける場合と比較してその影響は大幅に緩和され、例 えば図３中実線の矢印で示す混合流１３の方向が偏流により鎖線の矢印で示す方 向に変わっても、燃料１７の分布は分布曲線Ｘで示す状態から分布曲線Ｙで示す 状態に変化するに留まり、混合流１３の偏流に対する燃料分布の変化は従来より 大幅に低減される。

【００１８】 又、噴射孔２１から吹き出される燃料１７は、風防リフレクタ２２の内周面に 衝突する際に一部が分散され、しかもシート状になって混合流１３と衝突して効 果的に微粒化されるので、従来の如く単純に噴射孔から燃料を吹き出す場合と比 較して燃料１７の微粒化が促進され、燃料１７は従来より細かな粒径となって混 合流１３に混合される。

【００１９】 従って上記実施例によれば、スプレーリング１８の上流側に風防リフレクタ２ ２を配設したことによって、混合流１３の噴射孔２１への直接的な吹きつけを防 止することができるので、混合流１３の偏流に対する燃料分布の変化を大幅に低 減することができ、混合流１３に偏流が生じた際におけるアフタバーナ６の燃焼 効率の低下や燃焼安定性の低下を防止することができる。

【００２０】 更に、噴射孔２１から吹き出される燃料１７を、風防リフレクタ２２の内周面 に衝突させてその一部を分散させ、更にシート状にはね返して混合流１３に衝突 させるようにしているので、燃料１７を従来より細かな粒径に微粒化して混合流 １３に混合させることができ、アフタバーナ６の燃焼効率や燃焼安定性を大幅に 向上することができる。

【００２１】 図４乃至図６は本考案の別の実施例を示すもので、前述した図１０及び図１１ のスプレーバー１５と略同様に構成した燃料噴射器本体であるスプレーバー２３ の噴射孔２１’を、混合流１３の上流側に向け開口し、このスプレーバー２３の 上流側に、該スプレーバー２３の形状に沿って延び且つ円弧形断面を有した風防 リフレクタ２２’を前記スプレーバー２３と所要の間隔を隔てて配設した例であ り、この実施例の場合も前記の実施例と同様の効果を奏することができる。

【００２２】 尚、風防リフレクタの断面形状は円弧形断面に限定されることなく、図７に示 すコの字状断面等を採用しても良い。

【００２３】 又、本考案のアフタバーナの燃料噴射器は、上述の実施例にのみ限定されるも のではなく、タービン排気流のみを再燃焼させる型式のターボジェット・アフタ バーナやコアフロー・アフタバーナ、或いはファン空気流のみを燃焼させる型式 のダクト・バーナ等にも適用し得ること、その他本考案の要旨を逸脱しない範囲 内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したように本考案のアフタバーナの燃料噴射器によれば、下記の如き 種々の優れた効果を奏し得る。

【００２５】 （Ｉ）燃料噴射器本体の上流側に風防リフレクタを配設したことによって、被 燃焼流の噴射孔への直接的な吹きつけを防止することができるので、被燃焼流の 偏流に対する燃料分布の変化を大幅に低減することができ、被燃焼流に偏流が生 じた際におけるアフタバーナの燃焼効率の低下や燃焼安定性の低下を防止するこ とができる。

【００２６】 （ＩＩ）噴射孔から吹き出される燃料を、風防リフレクタに衝突させてその一 部を分散させ、更にシート状にはね返して被燃焼流に衝突させるようにしている ので、燃料を従来より細かな粒径に微粒化して被燃焼流に混合させることができ 、アフタバーナの燃焼効率や燃焼安定性を大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の断面図である。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向の矢視図である。

【図３】本考案の一実施例における混合流の偏流に対す
る燃料分布の変化を説明する図である。

【図４】本考案の別の実施例の断面図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ方向の矢視図である。

【図６】図４のＶＩ−ＶＩ方向の矢視図である。

【図７】風防リフレクタの変形例を示す断面図である。

【図８】従来例を示す概略図である。

【図９】図８のＩＸ−ＩＸ方向の矢視図である。

【図１０】別の従来例を示す概略図である。

【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ方向の矢視図である。

【図１２】従来の混合流の偏流に対する燃料分布の変化
を説明する図である。

【符号の説明】

６ アフタバーナ １３ 混合流（被燃焼流） １７ 燃料 １８ スプレーリング（燃料噴射器本体） ２１ 噴射孔 ２１’ 噴射孔 ２２ 風防リフレクタ ２２’ 風防リフレクタ ２３ スプレーバー（燃料噴射器本体）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 燃料噴射器本体の噴射孔を被燃焼流の上
   流側に向けて開口すると共に、前記燃料噴射器本体の上
   流側に、被燃焼流の前記噴射孔への直接的な吹きつけを
   防止し得且つ該噴射孔から吹き出される燃料を被燃焼流
   の下流側に向けシート状にはね返し得る風防リフレクタ
   を配設したことを特徴とするアフタバーナの燃料噴射
   器。