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DE1071421B - Brennkammer für Gasturbinen oder Raketenmotoren - Google Patents

Brennkammer für Gasturbinen oder Raketenmotoren

Info

Publication number
DE1071421B
DE1071421B DENDAT1071421D DE1071421DA DE1071421B DE 1071421 B DE1071421 B DE 1071421B DE NDAT1071421 D DENDAT1071421 D DE NDAT1071421D DE 1071421D A DE1071421D A DE 1071421DA DE 1071421 B DE1071421 B DE 1071421B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
combustion chamber
oxygen carrier
wall
fuel
around
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DENDAT1071421D
Other languages
English (en)
Inventor
Coventry Warwickshire Sidney Allen (Großbritannien)
Original Assignee
Armstrong Siddeley Motors Ltd., Coventry, Warwickshire (Großbritannien)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Publication date
Publication of DE1071421B publication Critical patent/DE1071421B/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/60Constructional parts; Details not otherwise provided for
    • F02K9/62Combustion or thrust chambers
    • F02K9/64Combustion or thrust chambers having cooling arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02KJET-PROPULSION PLANTS
    • F02K9/00Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof
    • F02K9/42Rocket-engine plants, i.e. plants carrying both fuel and oxidant therefor; Control thereof using liquid or gaseous propellants
    • F02K9/60Constructional parts; Details not otherwise provided for
    • F02K9/68Decomposition chambers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Gas Burners (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Description

DEUTSCHES
PATENTAMT
421
ANMELDETAG:
A 28269 Ia/46g
8. NOVEMBER 1957
BEKANNTMACHUNG
DERANMELDUNG ' ■■ »'
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 17. DEZEMBER 1959
Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkammer, die mit flüssigem Kraftstoff und einem Sauerstoff träger betrieben wird, eine Gasturbine oder einen Raketenmotor speist und mit einem Behälter für den Sauerstoffträger versehen ist, dessen innere Wandung zu einem Brennraum hin konkav ausgebildet ist.
Bei derartigen Brennkammern ist es erforderlich, die beiden Treibstoffkomponenten innig miteinander zu mischen, um eine vollkommene und gleichmäßige Verbrennung zu erzielen. Außerdem müssen Vorkehrungen getroffen sein, die A^erbrennung stabil zu erhalten und die Brennkammerwandung zu kühlen.
Es sind bereits zahlreiche Vorrichtungen bekannt, mit denen eine innige Durchmischung von Sauerstoffträger und Kraftstoff erzielt werden soll. Bei einer bekannten Einrichtung ist am stromaufwärtigen Ende der Brennkammer ein Baukörper vorgesehen, der mit der Brennkammerwandung einen Spalt bildet, durch den ein Teil des Sauerstoffträgers radial nach innen eintritt, und der in der Mitte einen weiteren kreisringförmigen Spalt aufweist, durch den ein weiterer Teil des Sauerstoffträgers radial'nach außen austritt. Der flüssige Kraftstoff wird einmal in den in der Mitte liegenden kreisringförmigen Spalt eingespritzt und zum anderen direkt in den Brennraum geleitet. Bei dieser bekannten Brennkammer sind die beiden Teilströme des; Sauerstoff trägers gegeneinander gerichtet, so daß sie sich gegenseitig zum Auslaß hin ablenken. Aus diesem Grunde ist keine besonders gute Stabilität zu erwarten. Da außerdem der außen eintretende Teilstrom, der von dem inneren Teilstrom zur Brennkammerwandung hin abgelenkt wird, nur sehr unvollkommen mit dem in der Mitte der Brennkammer zugeführten flüssigen Kraftstoff versorgt wird, ist auch die Vermischung von Kraftstoff und Sauer stoff träger nur unbefriedigend.
Bei anderen bekannten Brennkammern werden Kraftstoff und Sauerstoffträger durch kreisringförmige Spalte in der Mitte des stromaufwärtigen Endes der Brennkammer zugeführt. Die beiden Komponenten werden gemischt und von einem ringförmigen Körper oder einem glockenförmigen Ablenkblech zur Brennkammermitte hin abgelenkt.
Bei einer anderen bekannten Ausführungsform werden der flüssige Kraftstoff und der Sauerstoffträger in stromaufwärtiger Richtung in mehrere am stromaufwärts gelegenen Ende der Brennkammer angeordnete Ausnehmungen eingespritzt, in denen die Mischung erfolgt und die Verbrennung eingeleitet wird.
Ziel der Erfindung ist es, eine Brennkammer zu schaffen, bei der eine besonders gute Durchmischung von Sauerstoffträger und flüssigem Kraftstoff und eine gute Stabilität der Verbrennung erzielt wird.
Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erBrennkammer" für Gasturbinen
oder Raketenmotoren
Anmelder:
Armstrong Siddeley Motors Ltd.,
Coventry, Warwickshire (Großbritannien)
Vertreter: Dr. W. Müller-Bore, Patentanwalt,
Braunschweig, Am Bürgerpark 8
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 9. November 1956
Sidney Allen, Coventry, Warwickshire
(Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden
reicht, daß die konkave, innere Wandung des Behälters für den Sauerstoff träger von in .Querrichtung gekrümmten, einander überlappenden, kreisringförmigen Blechen gebildet wird, durch die radial nach außen gerichtete Auslässe festgelegt werden, die-in radialer Richtung von der Brennkammerwandung entfernt liegen und durch die hindurch der Sauerstoffträger in den Brennraum eingeführt wird, wobei die Bleche einander derart überlappen, daß der Sauerstoffträger in Form eines radial nach außen und dann nach innen und zurückwirbelnden Kreisringes zugeführt wird, und daß weiterhin Einlasse für den Kraftstoff vorgesehen sind, die im Brennraum in radialer Richtung außen liegen, so daß der Kraftstoff von außen nach innen zum genannten Kreisring hin zugeführt wird.
Es ist an sich bekannt, die konkave innere, die stromaufwärtige Endwandung von Gasturbinenbrennkammern bildende Wandung von in Querrichtung gekrümmten, einander überlappenden, kreisringförmigen Blechen zu bilden, die radial nach außen gerichtete Auslässe festlegen, welche in radialer Richtung von der Brennkammerwandung entfernt liegen. Durch diese Auslässe wird Verbrennungsluft zugeführt, die durch die Überlappung der Bleche im Brennkammerinneren eine Kreisringbewegung durchführt. Jedoch wird bei dieser Ausführung der Kraftstoff in der Brennkammerachse zugeführt, so daß die Vermischung von Kraftstoff und Verbrennungsluft nur unvollkommen erfolgt. Auch die Anwendung dieser Bauart der Brerinkammer-
. . 909689/181
endwanduiig auf die anderen bekannten:Ausführungen verbessert die Durchmischung nicht, da die Kraftstöffzuführung entweder in der Achse des Wirbels erfolgt oder diesen nur streift.
Bei der Ausführung nach der Erfindung, bei der die Einlasse für den Kraftstoff im Brennraum in radialer Richtung außen liegen, wird der Kraftstoff von außen nach innen durch den Kreisring hindurch zugeführt, so daß eine innige Durchmischung erfolgt. Der Kreisringwirbel bewirkt dabei die gute Flammenstabilität.
Vorzugsweise besitzt das in radialer Richtung am weitesten außen liegende Blech von der äußeren Wandung der Brennkammer einen Abstand, so daß ein weiterer Zwischenraum gebildet wird, durch den der Sauerstoffträger von dem Behälter aus dem Brennraum ,so zugeführt wird, daß eine wünschenswerte Kühlung der Brennkammerwandung erreicht wird.
Die innere Wandung des Behälters für den Sauerstoffträger kann entweder am stromaufwärtigen Ende der Brennkammer liegen, oder sie kann kreisringförmig um den Auslaß am stromabwärtigen Ende herum angeordnet sein. Im letzteren Falle und wenn als Sauerstoffträger eine Flüssigkeit verwendet wird, kann die Anordnung so getroffen sein, daß ein Teil des Sauerstoffträgers durch eine um eine Austrittsdüse für die heißen Gase, die sich an den erwähnten Auslaß anschließt, herum Hegende Ummantelung tritt, während der Rest des Sauerstoffträgers durch eine um die Brennkammer herum liegende Ummantelung zugeführt wird, bevor der gesamte Sauerstoff träger entweder flüssig oder gasförmig dem Behälter zugeführt wird.
Bei einer Abänderung der zuletzt erwähnten Anordnung wird der gesamte flüssige Sauerstoffträger "anfänglich durch eine um die Brennkammer herum liegende Ummantelung zugeführt, und der flüssige Kraftstoff wird durch eine um die Austrittsdüse für die heißen Gase herum liegende Ummantelung Düsen in der Wandung der Brennkammer zugeführt, aus denen Kraftstoffstrahlen in den Wirbel des Sauerstoff trägers gerichtet werden.
Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung, die Vier verschiedene Ausführungsformen von Raketenmotoren zeigt, beispielsweise veranschaulicht und wird im folgenden im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnung, erläutert. 4-5
Fig. 1 zeigt einen axialen Schnitt durch eine Ausführungsform, bei der der Behälter für den Sauerstoffträger am stromaufwärtigen Ende der Brennkammer angeordnet ist und bei der die Zufuhr des Sauerstoffträgers (in der Form von konzentriertem Wasserstoffsuperoxyd) und des flüssigen Kraftstoffs an diesem Ende des Motors erfolgt.
Fig. 2 zeigt einen axialen Schnitt durch eine Hälfte einer Ausführungsform, bei der der Behälter für den Sauerstoffträger ■ kreisringförmig um das stromaufwärtige Ende einer Austrittsdüse für die heißen Gase, die sich an das stromabwärtige Ende der Brennkammer anschließt, herum angeordnet ist und bei der ein Teil des konzentrierten Wasserstoffsuperoxyds dem stromabwärtigen Ende einer um die Düse herum angeordneten Ummantelung zugeführt wird.
Fig. 3 zeigt einen der Fig. 2 entsprechenden Schnitt, wobei jedoch an Stelle eines Teils des konzentrierten Wasserstoffsuperoxyds der flüssige Kraftstoff dem stromabwärtigen Ende der Düse zugeführt wird.
Fig. 4 zeigt eine Abänderung der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform, bei der der Behälter für den Sauerstoffträger am stromabwärtigen Ende der Brennkammer und um das stromauf wärtige Ende der Düse herum angeordnet ist.
..Nach Fig. 1 enthält der stromaufwärts gelegene Teil des Raketenmotors ein rohrförmiges Gehäuse 11, das mit einer Abdeckplatte 12 versehen ist, die am stromaufwärtigen Ende durch eine Anzahl Schrauben 13 (von denen nur eine dargestellt ist) gehalten wird. Die Brennkammer und die Austrittsdüse für die heißen Gase werden durch nebeneinanderliegende Rohre 14, 15 gebildet, die durch nicht dargestellte Mittel zusammengehalten werden. Die einander berührenden Seiten der Rohre sind abgeflacht, die Breite und Tiefe der Rohre ändert sich mit dem Durchmesser des Motors an verschiedenen Punkten in Längsrichtung derart, daß die Rohre dichtend aneinander liegen.
Die stromabwärts gelegenen Enden dieser Rohre stehen mit dem Inneren einer ringförmigen Sammelleitung 16 in Verbindung, während die stromaufwärts gelegenen Enden der Rohre 15, die mit den Rohren 14 abwechseln, durch Bohrungen in dem rohrförmigen Gehäuse 11 hindurchtreten, so daß sie mit einem auf der Innenseite der Abdeckplatte 12 befindlichen Raum in Verbindung stehen. Die stromaufwärts gelegenen Enden der Rohre 14 fassen dagegen in Blindlöcher im Gehäuse 11 ein, sind aber mit seitlichen Öffnungen 17 versehen, die mit'Öffnungen 18 im Gehäuse in einer Reihe liegen und eine Verbindung mit dem Inneren einer außen liegenden ringförmigen Sammelleitung 19 herstellen.
Gegen einen inneren Flansch 20 des Gehäuses liegt der Umfang 21 eines Bauteils an, das mit Speichen 22 versehen ist, die durch bogenförmige Rippen 23 miteinander verbunden sind und die mit einer hohlen Nabe 24 fest verbunden sind, die durch ein in der Mitte der Abdeckplatte 12 liegendes Loch ragt. Die Speichen sind unter einem leichten Kegelwinkel angeordnet; ein Stapel Katalysatorelemente 25 (der zur besseren Verdeutlichung in stark vergrößertem Maßstab dargestellt ist) wird durch eine gelochte konische Platte 26, an der die innere Nabe 27 der Abdeckplatte 12 anliegt, auf die Speichen gedrückt. Zwischen der Abdeckplatte und dem Gehäuse 11 ist eine Dichtung 28 vorgesehen und in dem in der Mitte der Platte 12 befindlichen Loch eine weitere Dichtung angeordnet, so daß diese Stellen gegen den Djirchtritt eines Mediums abgedichtet sind.
Eine Zufuhrleitung 30 für konzentriertes Wasserstoffsuperoxyd steht mit der Sammelleitung 19 in Verbindung. Das Wasserstoffsuperoxyd tritt durch die Öffnungen 18 und 17 in die Rohre 14 ein und strömt zur am stromabwärtigen Ende liegenden Sammelleitung 16, von wo aus es durch die Rohre 15 zurückströmt und in den Raum zwischen der Abdeckplatte 12 und der konischen Platte 26 eintritt. Das konzentrierte Wasserstoffsuperoxyd strömt dann durch die Löcher der Platte 26 und die Elemente 25, wird hier zersetzt und tritt zwischen den Speichen 22 und Rippen 23 aus.
Flüssiger Kraftstoff wird dem stromaufwärts liegenden Ende der Bohrung 32 der Nabe 24 zugeführt und tritt durch eine seitliche Öffnung in ein Rohr 33 ein, von dem aus er einer ringförmigen Sammelleitung
34 zugeführt wird.
Das stromaufwärts gelegene Ende der Brennkammer ist mit kugelschalen- und kreisringförmigen, im Abstand voneinander liegenden Blechen 35, 36 und 37 sowie einer mittleren gewölbten Scheibe 38 versehen. Das Blech 35 ist an Kraftstoff düsen 39 befestigt, die von der Sammelleitung 34 durch das Blech hindurchtreten. Die Bleche 36 und 37 werden von entsprechenden Stützblechen 40 getragen, die Flansche41 besitzen, welche in geeigneter Weise mit den Speichen 22 fest verbunden sind. Auf ihren Umfangen sind die Bleche
35 und 36 bei 42, 43 wellenförmig ausgebildet und
liegen an den Blechen 36 bzw. 37 an, so daß der gewünschte Abstand zwischen den Blechen erhalten bleibt. Die Scheibe 38 ist mit ähnlichen Wellungen 44 versehen, mit denen sie abgestützt wird und die den Abstand von dem Blech 37 aufrechterhalten.
Der Behälter für den Sauerstoffträger wird festgelegt durch die erwähnten Bleche und das angrenzende Ende des Stapels der Katalysatorelemente 25 und wird begrenzt durch die Rohre 14 und 15. Es ist zu erkennen, daß das im Behälter befindliche zersetzte, konzen- w trierte Wasserstoffsuperoxyd durch die Zwischenräume zwischen den Blechen in der Gestalt eines radial nach außen und dann nach innen und zurückwirbelnden Kreisrings in den Brennraum eintritt und mit den Kraftstoffstrahlen, die aus den Düsen 39 austreten, innig gemischt wird. Es ist-weiter zu erkennen, daß die Austrittsdüse für die heißen Gase und die Brennkammer in wünschenswerter Weise durch das flüssige, konzentrierte Wasserstoffsuperoxyd, das durch die Rohre 14 und 15 strömt, gekühlt wird. Außerdem bewirkt das zersetzte, konzentrierte Wasserstoffsuperoxyd, das aus dem Behälter durch den Zwischenraum zwischen dem äußeren Umfang des Bleches 35 und der Innenfläche der Brennkammerwandung austritt, eine FUm-Jcühlung der Wandung.
rJeTHer in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform sind das Gehäuse 11 und die Abdeckplatte 12 durch ein einziges Gehäuse 45 ersetzt, das mit kreisringförmigen Abstufungen 46,47 versehen ist, so daß mit einem schalenförmigen Kreisring 48, der durch eine Anzahl von Schrauben 49 befestigt ist, eine Sammelleitung für den flüssigen Kraftstoff gebildet wird, die einen Anschluß 50 besitzt. Das stromaufwärtige Ende und der Umfang der Brennkammer werden durch ein kuppeiförmiges Bauteil 51 gebildet, das einen stromabwärts liegenden, zylindrischen Teil 52 besitzt, welcher mit einem innenliegenden Absatz 53 versehen ist, gegen den das mit Speichen versehene Teil des Katalysators anliegt. Die Teile des Katalysators sind, obwohl sie in ihrer Form anders ausgebildet sind, mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet, wobei die Bezugszeichen mit dem Zusatz »α« versehen sind. Das kuppeiförmige Bautel 51 besitzt außen liegende Augen 54, durch die hindurch Kraftstoffdüsen 55 ragen, die mit der Sammelleitung 46, 47, 48 in Verbindung stehen. Durch diese Augen 54 wird das Bauteil 51 und der zylindrische Teil 52 im Abstand von der Innenfläche der Wandung des Gehäuses 45 gehalten. Das stromabwärts gelegene Ende dieses Gehäuses ist mit einer kreisringförmigen Abdeckplatte 56 versehen, die durch eine Anzahl von Schrauben 58 in ihrer Lage gehalten wird, wobei zwischen Gehäuse und Abdeckplatte ein Dichtring 57 angeordnet ist.
Die Platte 56 bildet das Haupttragteil für die Austrittsdüse für die heißen Gase, die bei dieser Ausführungsform aus zwei im Abstand voneinander und koaxial liegenden Rohren 59, 60 mit sich in stromaufv/ärtiger Richtung erweiternden Teilen besteht. Das Rohr 59 ist bei 61, 62 mit dem inneren Umfang der Platte 56 verschweißt und besitzt einen stromaufwärts gelegenen Teil 63, der mit Spiel und mit radialem Abstand um das stromaufwärts gelegene Ende des Rohres 59 zurückgebogen ist. Das äußerste Ende des Rohrteils 63 ist mit einem Ring 64 verschweißt, der, mit einem dazwischenliegenden Dichtungsring 65, an der inneren Wandung 66 des Katalysators anliegt. Diese innere Wandung ist bei 67 an einem inneren Ring 68 des mit Speichen versehenen Teils angeschweißt. Ein Sprengring 69, der in eine Nut in der Wandung 66 einfaßt, legt die gelochte Platte 26 α in ihrer Lage fest.
Die Bleche 35a, 36a und 37a liegen in diesem Fall . am stromabwärtigen Ende der Brennkammer, werden sämtlich von den Stützblechen 40 α getragen und sind um die öffnung herum angeordnet, die zur Austrittsdüse für die heißen Gase führt.
Bei dieser Ausführungsform wird ein Teil des konzentrierten Wasserstoffsuperoxyds durch eine in der Mitte liegende Öffnung 70 des Gehäuses 45 zugeführt und strömt durch den Zwischenraum zwischen dem Gehäuse und den Bauteilen 51, 52 in den Raum zwischen der gelochten Platte 26 α und der Abdeckplatte 56, während der restliche Teil des konzentrierten Wasserstoffsuperoxyds durch ein Rohr 71 zugeführt wird, mit dem der Raum zwischen den Rohren 59 und 60 am stromabwärtigen Ende in Verbindung steht. Dieser Teil des zugeführten Wasserstoffsuperoxyds kühlt auf seinem Wege zwischen den Rohren 59 und 60 und zwischen dem Rohr 59 und dem stromaufwärts liegenden Teil 63 des Rohres 60 die Austrittsdüse für die heißen Gase, bis er sich mit dem anderen Teil in dem Raum zwischen der gelochten Platte und der Abschlußplatte vereinigt.
Das zersetzte, konzentrierte Wasserstoffsuperoxyd, das den Katalysator verläßt, tritt in den Behälter ein, der durch den Stapel der Katalysatorelemente 25 a und die Rückseite der Bleche festgelegt ist, und tritt durch die Zwischenräume zwischen diesen, zwischen dem Blech 35 α und dem kuppeiförmigen Bauteil 51 und zwischen dem Blech 37 a und dem Teil 63 in praktisch der gleichen Weise wie oben beschrieben aus, jedoch statt in stromabwärtiger in stromaufwärtiger Richtung. Die Verwirbelung des zersetzten, konzentrierten Wasserstoffsuperoxyds bewirkt, daß es mit den aus den Düsen 55 austretenden Kraftstoffstrahlen innig gemischt wird. :
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform weicht von der in Fig. 2 dargestellten nur insofern ab, als an Stelle eines Teils des konzentrierten Wasserstoffsuperoxyds der Kraftstoff dazu verwendet wird, die Austrittsdüse für die heißen Gase zu kühlen. Sämtliche Teile, die beiden Figuren gemeinsam sind, sind mit dem gleichen Bezugszeichen versehen, während abgeänderte Teile das gleiche Bezugszeichen mit dem Zusatz »b« erhalten.
Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Hauptzufuhr des Kraftstoffs durch die Leitung 71 b zur Sammelleitung 72 b und von dort in stromaufwärtiger Richtung durch den Zwischenraum zwischen den koaxial liegenden Rohren 59 & und 60 b. Es ist zu erkennen, daß die kreisringförmige Abdeckplatte 56 b eine andere Form besitzt und innen einen Absatz 73 aufweist, der zusammen mit einem Dichtungsring 74 eine Lagerung für das stromabwärtige Ende der inneren Wandung 66 des Katalysators darstellt. Weiterhin ist zu erkennen, daß der stromaufwärts gelegene Teil 63 b des Rohres 60 b in stromabwärtiger Richtung verlängert ist, wobei zwischen diesem Teil und dem Rohr 59 b Spiel besteht, daß er dichtend am inneren Umfang der Platte 56 b anliegt und so angeordnet ist, daß er zu einem außen gelegenen Sammelrohr 75 führt. Der Kraftstoff, der zwischen den Rohren 59 b und 60 b hindurchgetreten ist, strömt also durch den Zwischenraum zwischen dem Rohr 59 b und dem Rohr teil 63 b in die .Sammelleitung 75 und wird durch ein Rohr 76 dem Anschluß 50 zugeführt. :
In Fig. 4 ist der Aufbau gewisser Teile der gleiche wie in Fig. 2, diese Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Die anderen Teile sind nicht gleich, entsprechen aber denen der Fig. 2 und sind daher entweder mit den gleichen Bezugszeichen und dem Zusatz »c« oder mit neuen Bezugszeichen versehen.
Der Hauptunterschied besteht darin, daß das gesamte konzentrierte Wasserstoffsuperoxyd der in der Mitte liegenden öffnung 70 im Gehäuse 45 zugeführt wird und nach dem Durchtritt durch den Zwischenraum zwischen dem Gehäuse und dem kuppeiförmigen Bauteil 51, 52 in einen kreisringförmigen Raum 77 eintritt, von dem aus das Wasserstoffsuperoxyd durch eine Mehrzahl von im Abstand voneinander liegenden Rohren 78 (z. B. vier Stück) einer Sammelleitung 79 am stromabwärtigen Ende der Austrittsdüse für die heißen Gase zugeführt wird. Das stromaufwärts gelegene Ende der Rohre 78 ist bei 80 in Löcher in einer stromabwärts liegenden Endwandung 81 des Gehäuses 45 dichtend eingesetzt und tritt durch Löcher in der Platte 56 hindurch. . '
Von der Sammelleitung 79 aus tritt das konzentrierte Wasserstoffsuperoxyd in stromaufwärtiger Richtung zwischen koaxial liegenden Rohren 82 und 83 hindurch, wobei ein Teil der ersteren die Austrittsdüse für die heißen Gase darstellt. Das stromaufwärts gelegene Ende des Rohres 82 ist bei 84 dichtend mit dem stromaufwärtigen Ende der inneren Wandung 85 des Katalysators fest verbunden. Das stromaufwärtige Ende des Rohres 83 endet jedoch kurz vor der Wandung 85, so daß das konzentrierte Wasserstoff superoxyd in den Zwischenraum zwischen den Platten 26 a und 56 eintreten und durch den Katalysator strömen kann, wobei es zersetzt wird. Anschließend tritt, es in den zwischen den Blechen und dem Katalysator liegenden Behälter ein und dann wie vorher durch die Bleche aus, während ein gewisser Teil des zersetzten, konzentrierten Wasserstoffsuperoxyds durch den Zwischenraum zwischen dem Blech 37 a und dem stromaufwärtigen Ende des Rohres 82 entweicht und eine Filmkühlung dieses Rohres bewirkt. .

Claims (5)

P A T E N T A N S P H Ü C H H
1. Brennkammer, die mit flüssigem Kraftstoff und einem Sauerstoff träger betrieben wird, eine Gasturbine oder einen Raketenmotor speist und mit einem Behälter für den Sauerstoff träger versehen ist, dessen innere Wandung zu einem Brennraum hin konkav ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, da.ß die konkave, innere Wandung von in Querrichtung gekrümmten, einander überlappenden, kreisförmigen Blechen (35, 36,: 37, 38) gebildet wird, durch die radial nach außen gerichtete Auslässe festgelegt werden, die in radialer Richtung von der Brennkammerwandung entfernt liegen und durch die hindurch der Sauerstöffträger in den Brennraum eingeführt wird, wobei die Bleche einander derart überlappen, daß der Sauerstöffträger in Form eines radial nach außen und dann nach innen und zurückwirbelnden Kreisringes zugeführt wird, daß weiterhin Einlasse für den Kraftstoff vorgesehen sind, die im Brennraum in radialer Richtung außen liegend angeordnet sind, so daß der Kraftstoff von außen nach innen zu dem genannten Kreisring hin zugeführt wird.
2. Brennkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in radialer Richtung am weitesten außen liegende Blech (35) von der äußeren Wandung der Brennkammer, die im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt besitzt, . einen Abstand besitzt, wodurch ein weiterer Zwischenraum gebildet wird, durch den der Sauerstoffträger von dem Behälter aus dem Brennraum so zugeführt wird, daß eine wünschenswerte Kühlung der Brennkammerwandung erreicht wird.
3. Brennkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände zwischen den Blechen (37, 38, 39) so gewählt sind, daß. Zwischenräume verschiedener Breite entstehen, mit denen eine vorbestimmte Verteilung des Sauerstoff trägers erreicht wird.
4. Brennkammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave innere Wandung (37, 38, 39) kreisringförmig um einen Auslaß am stromabwärtigen Ende der Brennkammer herum angeordnet ist, daß als Sauerstoffträger in an sich bekannter Weise eine Flüssigkeit verwendet wird und daß ein Teil dieser Flüssigkeit in ebenfalls. an sich bekannter Weise durch eine um eine Austrittsdüse für die heißen Gase, die sich an den Auslaß anschließt, herum liegende Ummantelung (59, 60) und der Rest des Sauerstoffträgers durch eine um die Brennkammer herum liegende Ummantelung (45, 51, 52) geleitet wird, bevor der gesamte Sauer stoff träger in flüssigem oder gasförmigem Zustand in den Behälter eintritt.
5. Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die konkave innere Wandung (37, 38, 39) kreisringförmig um einen Auslaß am stromabwärtigen Ende der Brennkammer herum angeordnet ist, daß als Sauerstoff träger in an sich bekannter Weise eine Flüssigkeit verwendet wird und daß der Sauerstoffträger anfänglich durch eine um die Brennkammer herum liegende Ummantelung (45, 51, 52) geleitet wird, während der flüssige Kraftstoff in ebenfalls an sich bekannter Weise durch eine um eine Austrittsdüse für die heißen Gase, die sich an den Auslaß anschließt, herum liegende Ummantelung {59b, 60δ) zu Strahldüsen (55) in einer Wandung (51) der Brennkammer geleitet wird, so daß Kraftstoffstrahlen in den Wirbel des Sauerstoffträgers eingespritzt werden.
In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 733 485, 727 720,
723 413; USA.-Patentschriften Nr. 2 674 848, 2 555 085,
2 536598.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
909 689/181 12.59
DENDAT1071421D 1956-11-09 Brennkammer für Gasturbinen oder Raketenmotoren Pending DE1071421B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB3426856A GB847084A (en) 1956-11-09 1956-11-09 Combustion chamber for a gas turbine or rocket motor

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Publication Number Publication Date
DE1071421B true DE1071421B (de) 1959-12-17

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BE (1) BE562285A (de)
DE (1) DE1071421B (de)
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