Устройство для впрыска смеси воздуха и горючего, камера сгорания и газотурбинный двигатель, снабженные таким устройством - RU2007124387A

Реферат

1. Устройство для впрыска смеси воздуха под давлением и топлива в камеру сгорания газотурбинного двигателя, выполненное симметричным относительно оси вращения (У) и содержащее расположенные в направлении от входа к выходу в направлении истечения газов скользящую крестовину (30), в центре которой установлена форсунка (40), кольцеобразную чашку (40), поддерживающую в осевом направлении скользящую крестовину (30), внутренний радиальный завихритель потока воздуха (60), снабженный лопатками (62), направляющими воздух под давлением в сторону расположения внутренней части устройства для впрыска (20), трубку Вентури (72), причем внутренний радиальный завихритель потока воздуха присоединен своим выходным торцом к барабану (70), скользящую крестовину (30), содержащую расположенные в направлении от входа к выходу коническую сужающуюся часть (31), переходящую в цилиндрическую часть (32), соединенную с кольцеобразным фланцем (33), простирающимся радиально в направлении периферии, барабан (70), содержащий наружную цилиндрическую перегородку (73), содержащую входной и выходной торцы, причем наружная цилиндрическая перегородка (73) переходит в месте расположения его выходного торца в диффузор (74), снабженный на выходе фланцем (75), имеющим форму кольца, простирающегося радиально в направлении периферии, причем диффузор (74) барабана (70) присоединен непосредственно перед фланцем (7) посредством соединительной перегородки (76) к цилиндрическому кольцу (77), причем указанное цилиндрическое кольцо (77) и соединительная перегородка (76) образуют совместно соединительный выступ, ориентированный в сторону входа в устройство, отличающееся тем, что по меньшей мере один ряд завихряющих отверстий (79) выполнен в наружной цилиндрической перегородке (73) барабана (70) вблизи входного торца наружной цилиндрической перегородки (73), при этом соединительная перегородка (76) соединительного выступа барабана (70) снабжена рядом охлаждающих отверстий (81), оси которых наклонены под углом γ к оси (Y) устройства для впрыска (20), а оси завихряющих отверстий (79) наклонены под углом α 2 к оси (Y) устройства для впрыска (20).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что как минимум один ряд продувочных отверстий (34) предусмотрен в скользящей крестовине в месте присоединения ее цилиндрической части (32) к ее кольцеобразному фланцу (33).

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оси продувочных отверстий (34) наклонены под углом α1 к оси (Y) устройства для впрыска (20).

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что угол α1 находится в диапазоне от 0 до 45°.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что оси продувочных отверстий (34) расположены по касательной по отношению к цилиндрической перегородке (32) скользящей крестовины под углом β1 по отношению к оси (Y) устройства для впрыска (20).

6. Устройство по п.3, отличающееся тем, что оси продувочных отверстий (34) расположены по касательной по отношению к цилиндрической перегородке (32) скользящей крестовины под углом β1 по отношению к оси (У) устройства для впрыска (20).

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что угол β1 находится в диапазоне от 0 до 60°.

8. Устройство по одному из пп.5, 6 или 7, отличающееся тем, что продувочные отверстия (34) и лопатки (62) внутреннего радиального завихрителя потока воздуха (60) являются коротационными.

9. Устройство по одному из пп.5, 6 или 7, отличающееся тем, что внутренний радиальный завихритель потока воздуха (60) содержит n лопаток (62), а скользящая крестовина (30) содержит определенное количество продувочных отверстий (34), которое представляет собой производную величину от числа n.

10. Устройство по одному из пп.5, 6 или 7, отличающееся тем, что продувочные отверстия (34) располагаются между лопатками (62).

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что угол α2 находится в диапазоне от 30 до 90°.

12. Устройство по одному из пп.1-7, отличающееся тем, что оси завихряющих отверстий (79) наклонены по касательной к наружной цилиндрической перегородке (73) барабана (70) под углом β2 по отношению к оси (Y) устройства для впрыска (20).

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что угол β2 находится в диапазоне от 0 до 90°.

14. Устройство по п.12, отличающееся тем, что завихряющие отверстия (79) и лопатки (62) внутреннего радиального завихрителя потока воздуха (60) являются коротационными.

15. Устройство по п.12, отличающееся тем, что завихряющие отверстия (79) и лопатки (62) внутреннего радиального завихрителя потока воздуха (60) выполнены контрротационными.

16. Устройство по одному из пп.1-7 отличающееся тем, что выходной торец охлаждающих отверстий (81) расположен напротив и в значительной степени на уровне, соответствующем половине высоты фланца (75) барабана (70).

17. Устройство по п.12, отличающееся тем, что выходной торец охлаждающих отверстий (81) расположен напротив и в значительной степени на уровне, соответствующем половине высоты фланца (75) барабана (70).

18. Устройство по одному из пп.1-7, отличающееся тем, что внутренняя поверхность трубки Вентури (72) состоит из первой сужающейся поверхности (72а), присоединенной ко второй расширяющейся поверхности (72b) посредством радиуса сопряжения (72с), при этом первая сужающаяся поверхность (72а) представляет собой коническую поверхность вращения, ось которой совмещена с осью устройства для впрыска (Y).

19. Устройство по п.12, отличающееся тем, что внутренняя поверхность трубки Вентури (72) состоит из первой сужающейся поверхности (72а), присоединенной ко второй расширяющейся поверхности (72b) посредством радиуса сопряжения (72с), при этом первая сужающаяся поверхность (72а) представляет собой коническую поверхность вращения, ось которой совмещена с осью устройства для впрыска (Y).

20. Устройство по п.18, отличающееся тем, что вторая расширяющаяся поверхность (72b) трубки Вентури (72) представляет собой коническую поверхность вращения, ось которой совмещена с осью устройства для впрыска (Y).

21. Камера сгорания, включающая в себя внутреннюю перегородку, наружную перегородку, дно камеры, отличающаяся тем, что она снабжена по меньшей мере одним устройством для впрыска согласно любому из пп.1-20.

22. Газотурбинный двигатель, снабженный камерой сгорания, согласно п.21 формулы изобретения.