CH708058A2 - Wirbelbeeinflussungsstruktur für ein Turbinensystem. - Google Patents
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Abstract
Eine Wirbelbeeinflussungsstruktur für ein Turbinensystem enthält einen eine Brennkammer definierenden Brennereinsatz (12). Ausserdem ist ein entlang einer Aussenoberfläche (38) des Brennereinsatzes angeordneter Luftströmungspfad (40) enthalten. Ferner ist eine in dem Luftströmungspfad (40) und in der Nähe des Brennereinsatzes (32) angeordnete Wirbelerzeugungskomponente (40) enthalten, wobei die Wirbelerzeugungskomponente (42) einen stromabwärts von der Wirbelerzeugungskomponente (42) befindlichen Wirbelbereich erzeugt. Des Weiteren ist eine in dem Luftströmungspfad angeordnete Venturi-Struktur oder -Bereich enthalten, der dafür eingerichtet ist, den Wirbelbereich zu verkleinern.
Description
Hintergrund zu der Erfindung
[0001] Gegenstand der hierin beschriebenen Erfindung sind Turbinensysteme und insbesondere eine Wirbelbeeinflussungsstruktur für derartige Turbinensysteme.
[0002] Brenneranordnungen sind oft eine Umkehrströmungsanordnung und enthalten einen aus Metallblech ausgebildeten Einsatz. Das Metallblech und eine Aussenbegrenzungskomponente bilden einen Pfad, dass aus dem Verdichterauslass aufgenommene Luft in eine Richtung zu einem Kopfende des Brenners strömt, wo die Luft dann in Düsen umgelenkt und mit Brennstoff in einer Brennkammer vermischt wird. Verschiedene Komponenten, die strukturellen und funktionalen Vorteile dienen, können entlang des Luftströmungspfades angeordnet sein. Diese Komponenten führen zu Wirbelbereichen, die in der Nähe einer stromabwärts liegenden Seite der Komponenten angeordnet sind. Diese Wirbelbereiche führen zu Druckabfällen und zu ungleichmässiger Luftströmung, sobald die Luft in Düsen an dem Kopfende zugeführt wird, und führen damit zu unerwünschten Effekten, wie z.B. erhöhter NOx-Emission und weniger effizientem Gesamtbetrieb.
Kurze Beschreibung der Erfindung
[0003] Gemäss einem Aspekt der Erfindung enthält eine Wirbelbeeinflussungsstruktur für ein Turbinensystem einen eine Brennkammer definierenden Brennereinsatz. Ausserdem ist ein entlang einer Aussenoberfläche des Brennereinsatzes angeordneter Luftströmungspfad enthalten. Ferner ist eine in dem Luftströmungspfad und in der Nähe des Brennereinsatzes angeordnete Wirbelerzeugungskomponente enthalten, wobei die Wirbelerzeugungskomponente einen stromabwärts von der Wirbelerzeugungskomponente befindlichen Wirbelbereich erzeugt. Des Weiteren ist eine Venturi-Struktur enthalten, die in dem Luftströmungspfad angeordnet ist und wenigstens ein Einlassloch und ein Auslassloch aufweist, wobei das wenigstens eine Auslassloch in Umfangsrichtung zu der Wirbelerzeugungskomponente an einer axial stromabwärts liegenden Stelle der Wirbelerzeugungskomponente ausgerichtet ist.
[0004] Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält eine Wirbelbeeinflussungsstruktur für ein Turbinensystem einen eine Brennkammer definierenden Brennereinsatz. Ausserdem ist ein entlang einer Aussenoberfläche des Brennereinsatzes angeordneter Luftströmungspfad enthalten. Ferner ist eine in dem Luftströmungspfad und in der Nähe des Brennereinsatzes angeordnete Wirbelerzeugungskomponente enthalten, wobei die Wirbelerzeugungskomponente einen stromabwärts von der Wirbelerzeugungskomponente befindlichen Wirbelbereich erzeugt. Des Weiteren ist eine Venturi-Struktur enthalten, die in dem Luftströmungspfad angeordnet ist und wenigstens einen Schlitz aufweist, der in Umfangsrichtung zu der Wirbelerzeugungskomponente an einer axial stromabwärts liegenden Stelle der Wirbelerzeugungskomponente ausgerichtet ist.
[0005] Gemäss noch einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält eine Wirbelbeeinflussungsstruktur einen entlang einer Aussenoberfläche des Brennereinsatzes angeordneter Luftströmungspfad. Ausserdem ist eine in dem Luftströmungspfad und in der Nähe des Brennereinsatzes angeordnete Wirbelerzeugungskomponente enthalten, wobei die Wirbelerzeugungskomponente einen stromabwärts von der Wirbelerzeugungskomponente befindlichen Wirbelbereich erzeugt. Ferner ist eine in dem Luftströmungspfad angeordneter erster Venturi-Bereich enthalten. Des Weiteren ist ein stromabwärts von dem ersten Venturi-Bereich angeordneter zweiter Venturi-Bereich enthalten.
[0006] Diese und weitere Vorteile und Merkmale werden aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen deutlich ersichtlich.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0007] Der als die Erfindung betrachtete Gegenstand, wird insbesondere in den Ansprüchen am Schluss der Patentschrift dargestellt und eindeutig beansprucht. Die vorstehenden und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich, in welchen:
[0008] Fig. 1 eine schematische Veranschaulichung eines Turbinensystems ist;
[0009] Fig. 2 eine Teilquerschnittsansicht eines Abschnittes einer Brenneranordnung des Turbinensystems ist;
[0010] Fig. 3 eine Teilquerschnittsansicht eines Luftströmungspfades der Brenneranordnung ist;
[0011] Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Venturi-Struktur gemäss einer ersten Ausführungsform ist;
[0012] Fig. 5 eine perspektivische Ansicht der Brenneranordnung mit einer Venturi-Struktur gemäss einer zweiten Ausführungsform ist;
[0013] Fig. 6 eine vergrösserte perspektivische Ansicht der Venturi-Struktur des Abschnittes VI von Fig. 5 ist;
[0014] Fig. 7 eine vergrösserte perspektivische Ansicht der Venturi-Struktur von Fig. 5 gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung ist; und
[0015] Fig. 8 eine Teilquerschnittsansicht einer Venturi-Struktur gemäss einer dritten Ausführungsform ist;
[0016] Die detaillierte Beschreibung erläutert Ausführungsformen der Erfindung zusammen mit Vorteilen und Merkmalen im Rahmen eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
[0017] In Fig. 1 ist ein Turbinensystem, wie z.B. ein Gasturbinentriebwerk 10, das gemäss einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufgebaut ist, schematisch dargestellt. Das Gasturbinentriebwerk 10 enthält einen Verdichter 12 und mehrere in einer Rohr/Ring-Gruppierung angeordnete Brenneranordnungen, wovon eine bei 14 dargestellt ist. Gemäss Darstellung enthält die Brenneranordnung 14 eine Endabdeckungsanordnung 16, die eine Brennkammer 18 verschliesst und wenigstens teilweise definiert. Mehrere Düsen 20-22 werden von der Endabdeckungsanordnung unterstützt und erstrecken sich in die Brennkammer 18. Die Düsen 20-22 erhalten Brennstoff durch einen (nicht dargestellten) gemeinsamen Brennstoffeinlass und verdichtete Luft aus dem Verdichter 12. Der Brennstoff und die verdichtete Luft werden in die Brennkammer 18 eingeführt und verbrannt, um Hochtemperatur/Hochdruck-Verbrennungsprodukte oder einen Luftstrom zu erzeugen, der zum Antrieb einer Turbine 24 verwendet wird. Die Turbine 24 enthält mehrere Stufen 26-28, die funktionell mit dem Verdichter 12 über eine (auch als ein Rotor bezeichnete) Verdichter/Turbinen-Welle 30 verbunden sind.
[0018] Im Betrieb strömt Luft in den Verdichter 12 und wird zu einem Hochdruckgas verdichtet. Das Hochdruckgas wird der Brenneranordnung 14 zugeführt und mit Brennstoff, wie z.B. Erdgas, Brennstofföl, Prozessgas und/oder einem synthetischen Gas (Syngas) in der Brennkammer 18 vermischt. Das Brennstoff/Luft- oder brennbare Gemisch verbrennt, um einen Hochdruck/Hochtemperatur-Verbrennungsgasstrom zu erzeugen. In jedem Falle führt die Brenneranordnung 14 den Verbrennungsgasstrom der Turbine 24 zu, welche die thermische Energie in mechanische Rotationsenergie umwandelt.
[0019] In Fig. 2 ist ein Abschnitt der Brenneranordnung 14 dargestellt. Wie vorstehend angemerkt, ist die Brenneranordnung 14 typischerweise eine von mehreren in der Gasturbinenmaschine 10 arbeitenden Brennern, welche oft in Umfangsrichtung angeordnet sind. Die Brenneranordnung 14 hat oft eine rohrförmige Geometrie und leitet das heisse unter Druck stehende Gas in den Turbinenabschnitt 24 der Gasturbinenmaschine 10.
[0020] Die Brenneranordnung 14 ist durch einen Brennereinsatz 32 definiert, welcher wenigstens teilweise an einer radial äusseren Stelle durch eine Aussenbegrenzungskomponente 34, wie z.B. eine Strömungshülse umgeben ist. Insbesondere enthält der Brennereinsatz 32 eine Innenoberfläche 36 und eine Aussenoberfläche 38, wobei die Innenoberfläche 36 die Brennkammer 18 definiert. Ein Luftströmungspfad 40, der zwischen der Aussenoberfläche 38 des Brennereinsatzes 32 und der Aussenbegrenzungskomponente 34 ausgebildet ist, stellt einen Bereich für die Strömung eines Luftstroms darin zu den Düsen der Brenneranordnung 14 bereit. Obwohl vorstehend die Strömungshülse als den Brennereinsatz 32 umgebend dargestellt und beschrieben wurde, ist es vorgesehen, dass nur der Brennereinsatz 32 vorhanden ist, wobei die Aussenbegrenzungskomponente 34 ein Aussengehäuse oder dergleichen aufweist. Innerhalb oder teilweise in den Luftströmungspfad 40 vorstehend befindet sich wenigstens eine Wirbelerzeugungskomponente 42. Die Wirbelerzeugungskomponente 42 bezieht sich im Wesentlichen auf jedes Strukturelement und kann verschiedene strukturelle und/oder funktionelle Vorteile für die Gasturbinenmaschine 10 bereitstellen. Beispielsweise weist die Wirbelerzeugungskomponente 42 eine sich radial nach innen durch den Brennereinsatz 32 hindurch erstreckende Brennstoffeinspritzeinrichtung, ein Rohr, wie z.B. ein Querzündungsrohr, das fluidmässig benachbarte Brennkammern verbindet, Kameras, eine Zündkerze oder einen Flammendetektor usw. auf. Die vorstehende Liste ist lediglich exemplarisch und es dürfte sich verstehen, dass die Wirbelerzeugungskomponente 42 sich auf jedes Strukturelement beziehen kann, das in dem Luftströmungspfad 40 angeordnet ist.
[0021] Sobald in den Luftströmungspfad 40 strömende Luft auf die Wirbelerzeugungskomponente 42 auftrifft, wird ein Wirbelbereich 44 stromabwärts von der Wirbelerzeugungskomponente 42 erzeugt. Insbesondere kann sich der Wirbelbereich 44 von unmittelbar angrenzend an ein stromabwärtsseitiges Ende der Wirbelerzeugungskomponente 42 bis zu Stellen in der Nähe des stromabwärtsseitigen Endes der Wirbelerzeugungskomponente 42 erstrecken. Verschiedene hierin beschriebene Ausführungsformen verringern den Wirbelbereich 44, indem sie einer Luftmasse um die Wirbelerzeugungskomponente 42 herum einen aktivierenden Effekt aufzwingen, um den Wirbelbereich 44 auszufüllen. Insbesondere führen die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen zu einem Venturi-Effekt auf mit dem Luftströmungspfad 40 strömende Luft 46.
[0022] In den Fig. 3 und 4 ist eine Wirbelbeeinflussungsstruktur 50 gemäss einer ersten Ausführungsform dargestellt und die Wirbelerzeugungskomponente 42 detaillierter dargestellt. Sobald Luft um die Wirbelerzeugungskomponente 42 strömt, treten Luftablösung und Wirbel wie vorstehend im Detail beschrieben auf. Die Wirbelbeeinflussungsstruktur 50 enthält eine in dem Luftströmungspfad 40 angeordnete Venturi-Struktur 52 zum Manipulieren der daran entlang strömenden Luft 46. Die Venturi-Struktur 52 ist funktionell mit der Aussenbegrenzungskomponente 34 verbunden, die den Luftströmungspfad in Verbindung mit dem Brennereinsatz 32 definiert. Wie vorstehend im Detail beschrieben, bezieht sich die Aussenbegrenzungskomponente 34 auf eine Strömungshülse, Aussengehäuse oder dergleichen. Die funktionelle Kopplung der Venturi-Struktur 52 mit der Aussenbegrenzungskomponente 34 kann durch jeden beliebigen geeigneten Befestigungsvorgang erreicht werden, einschliesslich, jedoch nicht darauf beschränkt, durch Verschweissen und/oder mechanische Befestigung.
[0023] Die Venturi-Struktur 52 kann aus zahlreichen geeigneten Materialien einschliesslich Metallblech ausgebildet sein und enthält einen konvergierenden Abschnitt 54 sowie einen divergierenden Abschnitt 56. Insbesondere enthält der Luftströmungspfad einen Bereich konvergierender Luftströmung und divergierender Luftströmung, der durch Einschluss des konvergierenden Abschnittes 54 bzw. divergierenden Abschnittes 56 ausgebildet wird. Während die Luft 46 entlang des konvergierenden Abschnittes 54 wandert, nimmt die Geschwindigkeit zu und ein zugeordneter Druckabfall wird in diesem Bereich aufgrund der Einschränkung der Querschnittsfläche in der Nähe des konvergenten Abschnittes 54 erzwungen. Durch den konvergierenden Abschnitt 54 hindurch erstreckt sich wenigstens eines, aber typischerweise mehrere Einlasslöcher 58 für den Eintritt von Luft 46. Die mehreren Einlasslöcher 58 sind in einer in Umfangsrichtung zu der Wirbelerzeugungskomponente 42 versetzten Position bzw. Positionen angeordnet, aber typischerweise in einer axialen Ebene in Bezug zueinander ausgerichtet. Die axiale Strömung in diesen Umfangsstellen ist relativ stark und gleichmässig, sodass ein Ansaugen von Luft in diese Stellen akzeptabel ist. Durch den divergenten Abschnitt 56 erstreckt sich wenigstens eines, jedoch typischerweise mehrere Auslasslöcher 60. Die mehreren Auslasslöcher 60 sind in Umfangsrichtung zu der Wirbelerzeugungskomponente 42 ausgerichtet und axial stromabwärts von der Wirbelerzeugungskomponente 42 angeordnet. Die mehreren Auslasslöcher sind in einer Reihe mit und stromabwärts von der Wirbelerzeugungskomponente 42 in dem Wirbelbereich 42 angeordnet, um eine Saugseite für die Luft bereitzustellen, die in den mehreren Einlasslöchern 58 zur Einsaugung aufgenommen wird.
[0024] Im Betrieb strömt die Luft 46 in die mehreren Einlasslöcher 58 bei Bereichen, die nicht in Umfangsrichtung zu der Wirbelerzeugungskomponente 42 ausgerichtet sind, und wird axial stromabwärts und in Umfangsrichtung zu den mehreren Auslasslöchern 60 geführt, um den axial stromabwärts von der Wirbelerzeugungskomponente 42 angeordneten Wirbelbereich 44 zu Aktivieren und «aufzufüllen».
[0025] In den Fig. 5 und 6 ist eine Wirbelbeeinflussungsstruktur 70 gemäss einer zweiten Ausführungsform dargestellt. Die Wirbelbeeinflussungsstruktur 70 ist funktionell mit der Brenneranordnung 14 verbunden. Beispielsweise kann die Wirbelbeeinflussungsstruktur 70 mit der Aussenbegrenzungskomponente 34 oder der Endabdeckungsanordnung 16 verbunden sein. Wie vorstehend in Bezug auf die erste Ausführungsform beschrieben, kann die funktionelle Verbindung durch Verschweissen, mechanische Befestigung und/oder eine ähnliche Art erreicht werden.
[0026] Die Wirbelbeeinflussungsstruktur 70 enthält eine Venturi-Struktur 72, die einen konvergierenden Abschnitt 74 und einen divergierenden Abschnitt 76 enthält, die sich in Umfangsrichtung um den Brennereinsatz 32 herum erstrecken, um einen konvergierenden und divergierenden Abschnitt entlang des Luftströmungspfades 40 gemäss detaillierter vorstehender Beschreibung in Bezug auf die erste Ausführungsform vorzugeben. Jedoch erstreckt sich die Venturi-Struktur 72 der zweiten Ausführungsform der Wirbelbeeinflussungsstruktur 70 nicht zusammenhängend um den Brennereinsatz 32 herum. Stattdessen ist wenigstens ein Schlitz 78 an Stellen in Umfangsrichtung enthalten, die axial zu der Wirbelerzeugungskomponente 42 ausgerichtet sind und sich stromabwärts davon befinden. Der wenigstens eine Schlitz 78 ist mittels zahlreichen Geometrien einschliesslich beispielsweise runder oder rechteckiger ausgebildet und ermöglicht eine Luftrückführung mit niedriger Geschwindigkeit aufgrund des durch den wenigstens einen Schlitz 78 bereitgestellten niedrigen Widerstands. Der Wirbelbereich 44 in der Nähe des wenigstens einen Schlitzes 78 wird aktiviert, wenn der Strom der Luft 46 in den wenigstens einen Schlitz 78 aus relativen Umfangsrichtungen der Strom der Luft 46 eintritt. Insbesondere zieht ein relativ niedriger Luftdruck die Luft zu dem wenigstens einem Schlitz 78 von der Seite in einer in Umfangsrichtung vorgesehen Weise, um eine Aktivierung des Wirbelbereichs 44 zu unterstützen.
[0027] Gemäss Darstellung in Fig. 7 kann in einer Ausführungsform der wenigstens eine Schlitz 78 der Venturi-Struktur 72 einen Mündungsbereich 80 enthalten, der den Strom der Luft 46 in der Nähe eines Einlassbereiches 82 des wenigstens einen Schlitzes 78 verstärkt. Der Mündungsbereich 80 kann trichterförmig sein, um den Strom der Luft 46 einzusaugen.
[0028] In Fig. 8 ist eine Wirbelbeeinflussungsstruktur 90 gemäss einer dritten Ausführungsform dargestellt. Die dritte Ausführungsform beinhaltet verschiedene Aspekte der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, sodass eine duplizierende Beschreibung nicht erforderlich ist und ähnliche Bezugszeichen, wo zutreffend, verwendet werden. Die Wirbelbeeinflussungsstruktur 90 enthält einen ersten Venturi-Bereich 92 und einen zweiten Venturi-Bereich 94. Der erste Venturi-Bereich 92 enthält einen ersten konvergierenden Abschnitt 95 und einen ersten divergierenden Abschnitt 96, die durch eine erste Engstelle 98 getrennt sind. In ähnlicher Weise enthält der zweite Venturi-Bereich 100 einen zweiten konvergierenden Abschnitt 102 und einen zweiten divergierenden Abschnitt 104, die durch eine zweite Engstelle 106 getrennt sind. Es ist vorgesehen, dass der erste Venturi-Bereich 92 und der zweite Venturi-Bereich 94 in Umfangsrichtung zueinander versetzt sind, wobei einer von den Abschnitten in Umfangsrichtung mit und axial stromabwärts zu der Wirbelerzeugungskomponente 42 ausgerichtet ist. Die erste Engstelle 98 und die zweite Engstelle 106 sind axial zueinander über einen Abstand 108 versetzt, der wenigstens teilweise durch eine Länge des ersten konvergierenden Abschnittes 95 bestimmt ist. In einer Ausführungsform reicht der Versatz 108 von ca. dem 0,3 -1,3-fachen der Länge des ersten konvergierenden Abschnittes 95. Eine derartige Anordnung ermöglicht ein «Zick-Zack»-Strömungsprofil, das zu einer relativ niedrigen Divergenz der Luft 46 führt, und dadurch zu einer Reduzierung oder Vermeidung einer Strömungsablösung.
[0029] Vorteilhafterweise wird die Luftströmungsgleichmässigkeit erhöht, sobald die Luftströmung den Kopfendedüsen zugeführt wird, was einen verbesserten Gesamtwirkungsgrad der Gasturbinenmaschine 10 sowie eine reduzierte NOx-Emission ermöglicht, indem die Strömung gleichmässig gemacht wird und die Luft gleichmässig auf die stromabwärts befindlichen Brennstoffdüsen verteilt wird. Dieses wird durch einen geringeren Druckabfall als dem erreicht, den andere Systeme benötigen, und verbessert die Kühlung des Brennereinsatzes 32 durch Erhöhen des Wärmeübertragungskoeffizienten in der Nähe der Wirbelerzeugungskomponente 42.
[0030] Obwohl die Erfindung in Verbindung mit nur einer eingeschränkten Anzahl von Ausführungsformen detailliert beschrieben wurde, dürfte es sich ohne Weiteres verstehen, dass die Erfindung nicht auf derartige offengelegte Ausführungsformen beschränkt ist. Stattdessen kann die Erfindung modifiziert werden, sodass sie eine beliebige Anzahl von bisher nicht beschriebenen Varianten, Änderungen, Ersetzungen oder äquivalenten Anordnungen enthält, die aber dem Erfindungsgedanken und Schutzumfang der Erfindung entsprechen. Zusätzlich dürfte es sich, obwohl verschiedene Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, verstehen, dass Aspekte der Erfindung nur einige von den beschriebenen Ausführungsformen enthalten können. Demzufolge ist die Erfindung nicht als durch die Beschreibung eingeschränkt zu betrachten, sondern ist nur durch den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche beschränkt.
[0031] Eine Wirbelbeeinflussungsstruktur für ein Turbinensystem enthält einen eine Brennkammer definierenden Brennereinsatz. Ausserdem ist ein entlang einer Aussenoberfläche des Brennereinsatzes angeordneter Luftströmungspfad enthalten. Ferner ist eine in dem Luftströmungspfad und in der Nähe des Brennereinsatzes angeordnete Wirbelerzeugungskomponente enthalten, wobei die Wirbelerzeugungskomponente einen stromabwärts von der Wirbelerzeugungskomponente befindlichen Wirbelbereich erzeugt. Des Weiteren ist eine in dem Luftströmungspfad angeordnete Venturi-Struktur oder -Bereich enthalten, der dafür eingerichtet ist, den Wirbelbereich zu verkleinern.
Bezugszeichenliste
[0032]
<tb>10<SEP>Gasturbinenmaschine
<tb>12<SEP>Verdichter
<tb>14<SEP>Brenneranordnung
<tb>16<SEP>Endabdeckungsanordnung
<tb>18<SEP>Brennkammer
<tb>20-22<SEP>mehrere Düsen
<tb>24<SEP>Turbine
<tb>26-28<SEP>mehrere Stufen
<tb>32<SEP>Brennereinsatz
<tb>34<SEP>Aussenbegrenzungskomponente
<tb>36<SEP>Innenoberfläche
<tb>38<SEP>Aussenoberfläche
<tb>40<SEP>Luftströmungspfad
<tb>42<SEP>wenigstens eine Wirbelerzeugungskomponente
<tb>44<SEP>Wirbelbereich
<tb>50<SEP>Wirbelbeeinflussungsstruktur
<tb>52<SEP>Venturi-Struktur
<tb>54<SEP>konvergierender Abschnitt
<tb>56<SEP>divergierender Abschnitt
<tb>58<SEP>mehrere Einlasslöcher
<tb>60<SEP>mehrere Auslasslöcher
<tb>70<SEP>Wirbelbeeinflussungsstruktur
<tb>72<SEP>Venturi-Struktur
<tb>74<SEP>konvergierender Abschnitt
<tb>76<SEP>divergierender Abschnitt
<tb>78<SEP>wenigstens ein Schlitz
<tb>80<SEP>Mündungsbereich
<tb>82<SEP>Einlassbereich
<tb>90<SEP>Beeinflussungsstruktur
<tb>92<SEP>erster Venturi-Bereich
<tb>94<SEP>zweiter Venturi-Bereich
<tb>95<SEP>erster konvergierender Abschnitt
<tb>96<SEP>erster divergierender Abschnitt
<tb>98<SEP>erste Engstelle
<tb>100<SEP>zweiter Venturi-Bereich
<tb>102<SEP>zweiter konvergierender Abschnitt
<tb>104<SEP>zweiter divergierender Abschnitt
<tb>106<SEP>zweite Engstelle
<tb>108<SEP>Abstand
Claims (10)
1. Wirbelbeeinflussungsstruktur (50) für ein Turbinensystem, aufweisend:
einen eine Brennkammer (18) definierenden Brennereinsatz (32);
einen entlang einer Aussenoberfläche (38) des Brennereinsatzes angeordneten Luftströmungspfad (40);
eine in dem Luftströmungspfad und in der Nähe des Brennereinsatzes angeordnete Wirbelerzeugungskomponente (42), wobei die Wirbelerzeugungskomponente einen stromabwärts von der Wirbelerzeugungskomponente befindlichen Wirbelbereich (44) erzeugt; und
eine Venturi-Struktur (52), die in dem Luftströmungspfad angeordnet ist und wenigstens ein Einlassloch (58) und wenigstens ein Auslassloch (60) aufweist, wobei das wenigstens eine Auslassloch in Umfangsrichtung zu der Wirbelerzeugungskomponente an einer stromabwärts liegenden Stelle der Wirbelerzeugungskomponente ausgerichtet ist.
2. Wirbelbeeinflussungsstruktur nach Anspruch 1, wobei der Luftströmungspfad durch die Aussenoberflache des Brennereinsatzes und eine Strömungshülse definiert ist.
3. Wirbelbeeinflussungsstruktur nach Anspruch 1, wobei der Luftströmungspfad durch die Aussenoberflache des Brennereinsatzes und ein Aussengehäuse definiert ist.
4. Wirbelbeeinflussungsstruktur nach Anspruch 1, wobei die Venturi-Struktur einen konvergierenden Abschnitt (54) und einen divergierenden Abschnitt (56) aufweist, wobei sich das wenigstens eine Einlassloch durch den konvergierenden Abschnitt erstreckt und sich das wenigstens eine Auslassloch durch den divergierenden Abschnitt erstreckt.
5. Wirbelbeeinflussungsstruktur nach Anspruch 1, wobei das wenigstens eine Einlassloch und das wenigstens eine Auslassloch in Umfangsrichtung zueinander versetzt sind.
6. Wirbelbeeinflussungsstruktur nach Anspruch 1, die ferner mehrere axial zueinander ausgerichtete Einlasslöcher (58) aufweist.
7. Wirbelbeeinflussungsstruktur (70) für ein Turbinensystem (10), aufweisend:
einen eine Brennkammer (18) definierenden Brennereinsatz (32);
einen entlang einer Aussenoberflache (38) des Brennereinsatzes angeordneten Luftströmungspfad (40);
eine in dem Luftströmungspfad und in der Nähe des Brennereinsatzes angeordnete Wirbelerzeugungskomponente (42), wobei die Wirbelerzeugungskomponente einen stromabwärts von der Wirbelerzeugungskomponente befindlichen Wirbelbereich (44) erzeugt; und
eine Venturi-Struktur (72), die in dem Luftströmungspfad angeordnet ist und wenigstens einen Schlitz (78) aufweist, der in Umfangsrichtung zu der Wirbelerzeugungskomponente an einer axial stromabwärts befindlichen Stelle der Wirbelerzeugungskomponente ausgerichtet ist.
8. Wirbelbeeinflussungsstruktur nach Anspruch 7, wobei der wenigstens eine Schlitz einen Mündungsbereich in der Nähe eines Einlasses (82) des wenigstens einen Schlitzes aufweist.
9. Wirbelbeeinflussungsstruktur (90) für ein Turbinensystem (10), aufweisend:
einen entlang einer Aussenoberflache (38) eines Brennereinsatzes (32) angeordneten Luftströmungspfad (40);
eine in dem Luftströmungspfad und in der Nähe des Brennereinsatzes angeordnete Wirbelerzeugungskomponente (42), wobei die Wirbelerzeugungskomponente einen stromabwärts von der Wirbelerzeugungskomponente befindlichen Wirbelbereich (44) erzeugt;
einen in dem Luftströmungspfad angeordneten ersten Venturi-Bereich (92); und
einen stromabwärts von dem ersten Venturi-Bereich angeordneten zweiten Venturi-Bereich (100).
10. Wirbelbeeinflussungsstruktur nach Anspruch 9, wobei der erste Venturi-Bereich eine erste Engstelle (98) aufweist und der zweite Venturi-Bereich eine zweite Engstelle (106) aufweist, wobei die erste Engstelle von der zweiten Engstelle in einem Abstand von wenigstens dem 0,3-fachen der Länge eines ersten konvergierenden Abschnittes (95) des ersten Venturi-Bereiches angeordnet ist.
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