JPH07502805A - オグメンタ用火炎保持器構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 オグメンタ用火炎保持器構造 技術分野 本発明は増強ガスタービンエンジン、特にその内部の火炎保持器に関する。

発明の背景 航空機におけるガスタービンエンジンは、オグメンタやアフターバーナの使用に より追加のスラストを得ることができる。燃料がタービンの下流側の位置でガス 流に噴射される。燃料はノズルを介するガス排出の前に点火され燃焼される。こ の高速気流では、安定した火炎前面を維持することが困難である。このため、火 炎保持器が用いられるのである。火炎保持器は通常下流側に面して開口部をもっ た■形又はＵ形溝の形状である。これは溝において火炎前面を保持する局部的乱 流を生じさせる。これらの溝はしばしば、環状溝に加えて該清から外方に延びる 幾つかの半径方向溝を備えることがある。

燃料噴射は異なる噴射点を経て段階的に行われ得る。

これら段階の１つ、通常は第１段階、は環状溝のすぐ上流側に位置される。噴霧 リングがこの位置で燃料を導入するのに用いられる。シュラウドが溝の領域に空 気と燃料を拘束するのに用いられる。

噴霧リングは一般に溝のすぐ上流側の位置で燃料をガス流に対して横断方向に導 （ようになっている。これは霧化及び混合を促進する燃料と高速気流との間の動 的相互作用を提供する。

ツユラウド支持体が７ユラウドに連結されている場所では亀裂が起こる。これは 明らかに、成る作動中温度差により起こる低周波疲れ損傷の結果である。

発明の概要 ガスタービンエンジンは、タービンの下流側で軸方向気流中に位置される燃料噴 霧リングを含むオグメンタを有する。このための火炎保持器は噴霧リングのすぐ 下流側に位置した円周方向溝を含む。溝の半径方向内方に位置して円周方向内方 ツユラウドがある。円周方向外方ツユラウドが溝の半径方向外方に位置されて、 燃料と気流がこれらツユラウドの間に拘束される。

複数の支持プレースが円周方向に離間した位置でツユラウドの一方又は両方に溶 接される。スブラ・ノンユ／−ルドがこのシュラウドに固着され、支持プレース の間の領域で７ユラウドと噴霧リングとの間に介装される。これにより、シュラ ウドに衝突しこれを急冷し得る非霧化燃料は、このスプラッシュシールドによっ て遮られる。

スプラッシュシールドは噴霧リングから離れた位置でツユラウドに固着される。

ツユラウドを上流側支持位置で噴霧リングから離れる方向に折り曲げることは、 シールドの局部的急冷により起こるひずみがシュラウドに直ちに伝達できないよ うな位置で、シュラウドに対するシールドの溶接をできるようにする。スプラッ シュシールドはまた下流側の端部においてシュラウドから摺動可能に支持されて いることにより、局部的急冷により起こるひずみが緩和される。スプラッシュシ ールドはプレースの間の自由部分に分割されている。

スプラッシュシールドは、プレースに力を伝達することなしに反ることができる ように支持された薄板金でよいが、比較的小さい開口をもった展伸板金で形成し てもよい。展伸板金の開口の間のウェブは気流の方向に噴霧リングに向ってテー バをなすように配置すべきである。この展伸板金の局部的急冷によるひずみは、 ツユラウドに高応力を負荷することなしに板金自体のゆがみで直ちに吸収され得 る。

図面の簡単な説明 図１は、火炎保持器の溝及び支持体を示す断面図である。

図２は、支持体の間隔を示す端面図である。

図３は、スプラッシュシールドを示す断面図である。

図４は、シールド支持体を詳細に示すとともに代りの７ユラウド設計を示す拡大 断面図である。

図５は、展伸板金製／−ルドを示す断面図である。

図６は、展伸板金を示す断面図である。

好適な実施例の説明 ガスタービンエンジンはタービンの下流側に軸方向気流１０を生起し、この気流 中にオグメンタが位置されている。このオグメンタは、円周方向をなし且つ燃料 １６の噴霧を放出する複数の噴霧ノズル１４を有する燃料噴霧リング１２を含む 。

円周方向Ｕ形溝１８が噴霧リングのすぐ下流側に位置されている。この溝は複数 のプレース２０上に支持されている。

また支持プレース２０からは、溝１８の半径方向内方に位置された円周方向内方 ツユラウド２２が支持されている。円周方向外方ツユラウド２４が溝の半径方向 外方に位置されている。これらのツユラウドは噴霧リングからの燃料１６及び気 流１０の一部を溝１８の区域に拘束するように配設されている。

また図２に関し、支持プレース２０の円周方向間隔が示されている。内方ツユラ ウド２２はまた複数の半径方向内方に延びた溝２６を支持している。半径方向外 方に延びた溝２８が外方ツユラウド２４から支持されている。

また図３に関し、スプラッシュシールド３０が位置３２で溶接することにより内 方ツユラウド２２に固着されている。スプラッシュシールドは薄板金であり、プ レース２０の間に配置されるように分割されている。

スプラッシュシールドの折曲部３４は噴霧リング１２の位置から離れるように折 り曲げられている。溶接部３２はこの折曲部上に位置されている。

スプラッシュシールドの不在時には、液体燃料粒子１６がツユラウド２２に衝突 して、これを局部的に焼入れし冷却する。シュラウドは約８１５℃のガス温度で 作動しており、燃料により２６０°Ｃまで局部的に急冷されるが、支持プレース は８１５℃のままである。

ツユラウドのこの局部的冷却はシュラウド２２と支持プレース２０との間の溶接 部に収縮及び高応力集中を生じさせる。

スプラッシュシールド３０はツユラウド２２をこの衝突から保護する。スプラッ シュシールド自体がこの急冷を受けるのである。スプラッシュシールドは分割さ れていてシュラウド及び支持体の両方に対して自由に動けるので、これらに力を 直接伝達することはない。

折曲部３４のまわりで位置３２で溶接することにより、折曲材料は局部的ひずみ の機会を安定させ、適度の力だけが溶接位置でツユラウドにかかることができる 。

図４は、スプラッシュシールド３０の下流側端部を支持する支持リベット３６を 示す。この図では、内方ツユラウド２２はツユラウドのこわさを与える返しベン ド３８を備えた変形構造であることに注目されたい。

しかしながら、溶接部３２は折曲部３４のまわりに位置されている。図示された ような噴霧１６の方向により、シールドは２つのシールドの一方のみに必要とさ れるだけである。外方ツユラウド２４を急冷の危険にさらすような態様で噴霧が 導入されるような場合、ノールドがこの位置に付設されてもよい。

図５に示す実施例では、シュラウド２２に固着されるスブラッ／ユノールド３０ は、図６に示すような展伸板金で作られている。この展伸板金は局部的ひずみを 容認する能力を元来有しているので、上流側端部を位置３４で且つ下流側端部を 位置３９でツユラウドに溶接され得る。

展伸板金の開口４０は好ましくは比較的小さく形成され、開口の間のウェブ４２ は、該ウェブ４２が気流の方向に噴霧リングに向かって内方にテーパ状をなすよ うに指向されている。これは、液体燃料がシュラウドリング２２に対して衝突す ることを妨げている。

支持体−ンニラウド境界面での低周波疲れ亀裂が回避されて、長い運用寿命を導 （こととなる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　軸方向気流、オグメンタ及び燃料噴霧リングを有するガスタービンエンジン のための火炎保持器構造において、 前記噴霧リングのすぐ下流側に位置された円周方向溝； 前記溝の半径方向内方に位置された円周方向内方シュラウド； 前記溝の半径方向外方に位置された円周方向外方シュラウド； 前記噴霧リングからの燃料及び気流の一部を前記溝の区域に拘束するように配設 されている前記両シュラウド； 円周方向に離間した位置で前記内方シュラウド及び前記外方シュラウドのうちの 一方のシュラウドに固着された複数の支持ブレース；及び 前記一方のシュラウドに固着されるとともに、前記支持ブレースの間の領域で前 記一方のシュラウドと前記燃料噴霧リングとの間に介装されたスプラッシュシー ルド； を包含することを特徴とする火炎保持器構造。 ２　請求項１記載の装置において、前記スプラッシュシールドが前記軸方向気流 に関して前記燃料噴霧リングの上流側の位置で前記一方のシュラウドに固着され ていることを特徴とする装置。 ３　請求項１記載の装置において、前記スプラッシュシールドがその上流側端縁 に前記噴霧リングの位置から離れるように折れ曲がった折曲部を有し、前記スプ ラッシュシールドの前記折曲部が前記一方のシュラウドに溶接で固着されている ことを特徴とする装置。 ４　請求項２記載の装置において、前記スプラッシュシールドが前記一方のシュ ラウドの下流側部分で該シュラウドから摺動可能に支持されていることを特徴と する装置。 ５　請求項２記載の装置において、前記スプラッシュシールドが展伸板金から成 り、前記スプラッシュシールドの下流側部分で前記シュラウドに溶接されている ことを特徴とする装置。 ６　請求項５記載の装置において、前記展伸板金が該展伸板金のウェブを気流の 方向に前記噴霧リングに向かって半径方向にテーパ状をなすようにして設置され ていることを特徴とする装置。 ７　請求項１記載の装置において、前記支持ブレースが前記内方シュラウド及び 前記外方シュラウドの両方に溶接されていることを特徴とする装置。 ８　請求項３記載の装置において、前記支持ブレースが前記内方シュラウド及び 前記外方シュラウドの両方に溶接されていることを特徴とする装置。 ９　請求項４記載の装置において、前記支持ブレースが前記内方シュラウド及び 前記外方シュラウドの両方に溶接されていることを特徴とする装置。 １０　請求項６記載の装置において、前記支持ブレースが前記内方シュラウド及 び前記外方シュラウドの両方に溶接されていることを特徴とする装置。