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DE19528406A1 - Gasturbinen-Brennkammer mit Luftübertrittsöffnungen - Google Patents

Gasturbinen-Brennkammer mit Luftübertrittsöffnungen

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Publication number
DE19528406A1
DE19528406A1 DE1995128406 DE19528406A DE19528406A1 DE 19528406 A1 DE19528406 A1 DE 19528406A1 DE 1995128406 DE1995128406 DE 1995128406 DE 19528406 A DE19528406 A DE 19528406A DE 19528406 A1 DE19528406 A1 DE 19528406A1
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DE
Germany
Prior art keywords
combustion chamber
raster
ports
air transfer
air
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE1995128406
Other languages
English (en)
Inventor
William Kwan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rolls Royce Deutschland Ltd and Co KG
Original Assignee
BMW Rolls Royce GmbH
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by BMW Rolls Royce GmbH filed Critical BMW Rolls Royce GmbH
Priority to DE1995128406 priority Critical patent/DE19528406A1/de
Publication of DE19528406A1 publication Critical patent/DE19528406A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00—Influencing flow of fluids
    • F15D1/002—Influencing flow of fluids by influencing the boundary layer
    • F15D1/0025—Influencing flow of fluids by influencing the boundary layer using passive means, i.e. without external energy supply
    • F15D1/003—Influencing flow of fluids by influencing the boundary layer using passive means, i.e. without external energy supply comprising surface features, e.g. indentations or protrusions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F15D1/02—Influencing flow of fluids in pipes or conduits
    • F15D1/06—Influencing flow of fluids in pipes or conduits by influencing the boundary layer
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/002—Wall structures
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    • F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
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    • F23R3/06—Arrangement of apertures along the flame tube

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  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine luftumströmte Gasturbinen-Brennkammer mit einer Vielzahl von Luftübertrittsöffnungen in einer sich im wesentlichen in Luftan­ strömrichtung erstreckenden Brennkammer-Wand, wobei die Luftübertritts­ öffnungen als in Anströmrichtung geneigt verlaufende Bohrungen ausgebil­ det sind.
Bekannt ist eine derartige Brennkammer-Wand aus der DE 39 24 473 A1. Dabei dienen die Luftübertrittsöffnungen insbesondere als Kühlluft-Bohrun­ gen zur wirksamen Filmkühlung der Brennkammer-Wand. Wenngleich mit dieser bekannten Anordnung eine ausreichende Kühlwirkung erzielbar sein kann, so kann es dennoch wünschenswert sein, vermehrt Luft über die ge­ neigten Luftübertrittsöffnungen in den Innenraum der Brennkammer zu lei­ ten, die dann dort als Zumischluft für eine verbesserte Verbrennung sorgt.
Maßnahmen aufzuzeigen, mit Hilfe derer der Luftmassenstrom über die Luftübertrittsöffnungen einfach und effizient verstärkt werden kann, ist dem­ nach Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Wand-Außenseite stromauf der Bohrungsmündungen ein Rauhigkeits-Muster aufweist. Vorteil­ hafte Aus- und Weiterbildungen sind Inhalt der Unteransprüche.
Rauhigkeiten im weitesten Sinne an Brennkammer-Außenwänden sind grundsätzlich bekannt. Verwiesen wird hierzu beispielshalber auf die US 4 392 355, wonach die Innenwände eines kühlluftführenden Schlitzes mit einer gezielten Rauhigkeit versehen sind, um die Filmkühlung insbesondere die­ ser Wandabschnitte zu verbessern. Einen anderen Zweck verfolgt jedoch das Rauhigkeits-Muster nach der vorliegenden Erfindung. Erfindungsgemäß erzeugt nämlich dieses Rauhigkeits-Muster stromauf der Bohrungsmündun­ gen Turbulenzen in der ansonsten im wesentlichen laminar an der Brenn­ kammer-Außenwand vorbeistreichenden Luftströmung, wodurch ein ver­ mehrter Anteil dieser Luftströmung in die Bohrungen bzw. Luftübertrittsöff­ nungen hineingelangen kann. Ein ähnliches Prinzip verfolgt zwar auch eine Brennkammerausbildung nach der US 4 269 032, jedoch verlaufen dort zum einen die Luftübertrittsöffnungen senkrecht zur Brennkammer-Wand und somit auch im wesentlichen senkrecht zur Luftanströmrichtung, zum anderen ist dort eine quasi überdimensionale Rauhigkeit in Form von Luftleitstegen vorgesehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Rauhigkeits-Muster raster­ artig ausgebildet sein. Ein derartiges Raster kann dabei direkt stromauf jeder Bohrungsmündung vorgesehen sein, es ist jedoch auch möglich, einer Gruppe von Bohrungen bzw. Luftübertrittsöffnungen ein gemeinsames Rau­ higkeits-Muster beispielsweise in Rasterform zuzuordnen. Die bevorzugte Höhe der Rauhigkeit liegt im Bereich von 0,2 mm bis 1 mm, da sich hiermit eine optimale Wirbelbildung zur Vergrößerung des in die Luftübertrittsöff­ nungen eintretenden Luftmassenstromes einstellt. Auf einfache Weise er­ zeugt werden kann die Rauhigkeit bzw. das Rauhigkeits-Muster durch Kugelstrahlen oder durch Aufrollen. Ein kreuzweises Aufrollen ergibt eine Riffelung, die sich als besonders vorteilhaft herausgestellt hat.

Claims (4)

1. Luftumströmte Gasturbinen-Brennkammer mit einer Vielzahl von Luftübertrittsöffnungen in einer sich im wesentlichen in Luftanström­ richtung erstreckenden Brennkammer-Wand, wobei die Luftüber­ trittsöffnungen als in Anströmrichtung geneigt verlaufende Bohrungen ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand-Außenseite stromauf der Bohrungsmündungen ein Rauhigkeits-Muster aufweist.
2. Brennkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rauhigkeits-Muster rasterartig ausgebildet ist.
3. Brennkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Rauhigkeit im Bereich von 0,2 mm bis 1 mm liegt.
4. Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhigkeit durch Kugelstrahlen oder durch Aufrollen erzeugt ist.
DE1995128406 1995-08-02 1995-08-02 Gasturbinen-Brennkammer mit Luftübertrittsöffnungen Withdrawn DE19528406A1 (de)

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