Ringbrennkammer für Strahltriebwerke Bei. Strahltriebwerken, die mit
einem Zellenrad-Druckaustauscher nach dem Verfahren der thermischen Verdichtung
arbeiten, ist bereits vorgeschlagen worden, die Brennkammern seitlich des Zellenrades
anzuordnen. Bekannt sind ebenfalls Ringbrennkammern, die als Ring das gesamte Triebwerk
umfassen.Annular combustion chamber for jet engines At. Jet engines with
a cellular wheel pressure exchanger based on the thermal compression process
work has already been proposed, the combustion chambers on the side of the bucket wheel
to arrange. Also known are ring combustion chambers which, as a ring, form the entire engine
include.
Durch die Erfindung sollen die bekannten Kammern vervollkommnet und
der bisherige Mangel solcher Brennkammern, der darin besteht, daß das Wiederzünden
im Betrieb Schwierigkeiten verursacht, beseitigt werden. Bei den bekannten Brennkammeranordnungen
erfolgt das Zünden in einer noch nicht gezündeten Brennkammer meist nicht, wenn
nach Zündung einer Brennkammer das Triebwerk beschleunigt worden ist und die Durchsatzgeschwindigkeit
für die nicht gezündeten Brennkammern zu groß wird. Die Erfindung besteht in einer
Anordnung der Ringbrennkammer um das Zellenrad herum und in einer Unterteilung der
Brennkammer in so viele Gruppen, wie Zellengruppen vorhanden sind, um eine gleichmäßige
Abströmung zu gewährleisten.The invention aims to improve the known chambers and
the previous shortcoming of such combustion chambers, which consists in the fact that reignition
causing difficulties during operation must be eliminated. In the known combustion chamber arrangements
the ignition in a not yet ignited combustion chamber usually does not occur when
after ignition of a combustion chamber the engine has been accelerated and the throughput speed
too large for the non-ignited combustion chambers. The invention consists in one
Arrangement of the annular combustion chamber around the star feeder and in a subdivision of the
Combustion chamber in as many groups as there are cell groups in order to be even
Ensure outflow.
Es sind auch schon Brennkraftturbinen mit Zellenrad bekannt, bei,
denen in einem Zellenrad nacheinander Brennstoff und Verbrennungsluft eingeführt
werden, wobei dieses Gemisch in dem Zellenrad zur Verbrennung kommt, wenn sich die
entsprechenden Zellen dem Brennraum gegenüber befinden, so, daß die Zellen selbst
als Brennräume benutzt werden. Hierbei entsteht aber eine pulsierende Strömung mit
allen Nachteilen pulsierender Antriebe, während die vorliegende Erfindung auf einen
konstanten Brennkammerdruck hin arbeitet, wobei das Zellenrad steuerndes Schleusenorgan
für eine vom Zellenrad getrennte Brennkammer ist.There are also already known internal combustion turbines with a rotary valve,
which one after the other introduced fuel and combustion air into a cellular wheel
be, with this mixture in the cell wheel for combustion when the
corresponding cells are located opposite the combustion chamber, so that the cells themselves
be used as combustion chambers. This creates a pulsating flow
all the disadvantages of pulsating drives, while the present invention is based on one
constant combustion chamber pressure works, the lock member controlling the rotary valve
for a combustion chamber that is separate from the bucket wheel.
Bei der thermischen Verdichtung wird bekanntlich auf einem Teil des
Umfanges des Zellenrades kaltes Gas in die Brennkammer eingeschleust und
der
Zelleninhalt durch heißes Gas ersetzt, während auf dem anderen Teil des Umfanges
das heiße Gas ausgeschleust und der Zelleninhalt durch kaltes Gas ersetzt wird.
Bei einer solchen Anordnung würde etwa die eine Hälfte des Zellenradumfanges Einschleusung,
die andere Hälfte Ausschleusung haben.In the case of thermal compression, it is known that part of the
Circumference of the star feeder cold gas is introduced into the combustion chamber and
the
Cell contents replaced by hot gas while on the other part of the perimeter
the hot gas is discharged and the cell contents are replaced by cold gas.
With such an arrangement, about half of the circumference of the bucket wheel would be infiltrated,
the other half have discharge.
Um nun eine gleichmäßige Abströmung aus dem Verdichter, die ja auf
dem ganzen Umfang stattfindet, zu erzielen, wird erfindungsgemäß der Umfang in mehrere
Zellengruppen aufgeteilt, wobei jede Zellengruppe den Vorgang des Eizischleusens
und des Ausschleusens einmal enthält. Da zu jeder Ein- und Ausschleusung bekanntlich
eine Brennkammer gehört, wird die Ringbrennkammer erfindungsgemäß irr ebenso viele
Abschnitte unterteilt, wie oben erklärte Zellengruppen vorhanden sind. Dabei ist
jeder Brennkammerabschnitt erfindungsgemäß vom benachbarten Brennkammerabschnitt
entweder durch Zwischenwände oder durch aerodynamische Einbauten getrennt, die so
ausgebildet sind, daß -eine Durchströmung möglichst nur in einer Richtung
.erfolgen kann. Zu diesem Zweck können venturiartige Einbauten, Dralldrosselungen
usw. vorgesehen sein. Die Ein-und Ausmündungen können radial erfolgen; eine günstige
Ein- und Ausströmung ist durch hutzenförmige Einbauten möglich, die die Brennkammerabschnitte
mit dem mehr oder weniger axial ausgebildeten Zellenrad verbinden.In order to achieve a uniform outflow from the compressor, which takes place over the entire circumference, according to the invention the circumference is divided into several cell groups, each cell group containing the process of egg channeling and discharging once. Since, as is well known, a combustion chamber belongs to each introduction and discharge, the annular combustion chamber is subdivided according to the invention into as many sections as there are cell groups explained above. Each combustor section according to the invention is separated from the adjacent combustion chamber portion either by partitions or by aerodynamic internals which are designed such that - a through flow can .erfolgen in only one direction as possible. For this purpose, venturi-like internals, swirl throttles, etc. can be provided. The inlets and outlets can be radial; A favorable inflow and outflow is possible through hood-shaped internals which connect the combustion chamber sections with the more or less axially designed cellular wheel.
Die erfindungsgemäße Brennkammer hat eine verhältnismäßig lange Umlaufzeit
für die Gesamtluftmenge und infolgedessen auch einen guten Ausbrand. Beim Wiederzünden
nach einer Betriebsunterbrechung werden zwangläufig alle Brennräume durchgezündet,
wenn an einer Stelle die Zündung erfolgt ist.The combustion chamber according to the invention has a relatively long circulation time
for the total amount of air and, as a result, a good burnout. When re-igniting
after an interruption in operation, all combustion chambers are inevitably ignited,
if the ignition has taken place at one point.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in zwei Ausführungsbeispielen
dargestellt, und zwar zeigt Abb. i im Schema eine Ringbrennkammer an einem Zellenrad,
bei der die linke Hälfte Zwischenwände zwischen der Ein- und Austrittsstelle aufweist
und die rechte Hälfte mit aerodynamischen Einbauten versehen ist, Abb. 2 die Draufsicht
auf einen Teil des Zellenradmantels, Abb. 3 einen Schnitt nach Linie 1-I der Abb.
2 und Abb. 4 einen Schnitt nach Linie II-II der Abb. 2. Bei einem Strahltriebwerk
für Flugzeugantriebe wird in an sich bereits vorgeschlagener Weise die verdichtete
Luft einem Zellenrad i zugeführt, das eine thermische Verdichtung zusammen mit .einer
Brennkammer bewirkt und die - aufgeheizten Gase über eine Turbine zur Schubdüse
leitet. Um das Zellenrad i ist eine Ringbrennkammer 2 angeordnet, die als eine Ausführungsform
in der linken Hälfte mit Zwischenwänden 3 versehen ist. Die Ringbrennkammer ist
in so viele Teile unterteilt, als Zellengruppen notwendig @sind,_ um eine gleichmäßige
Abströmung aus dem Verdichter zu erzielen. Die Eintrittsstelle 4 und die Austrittsstelle
5 liegen dicht nebeneinander.In the drawing, the subject matter of the invention is shown in two exemplary embodiments
shown, namely Fig. i shows in the scheme an annular combustion chamber on a cell wheel,
in which the left half has partitions between the entry and exit points
and the right half is provided with aerodynamic fittings, Fig. 2 the top view
on part of the bucket wheel casing, Fig. 3 is a section along line 1-I of Fig.
2 and Fig. 4 a section along line II-II of Fig. 2. In a jet engine
for aircraft propulsion systems, the compressed one is already proposed
Air supplied to a cellular wheel i, which is a thermal compression together with .ein
Combustion chamber causes and the - heated gases via a turbine to the exhaust nozzle
directs. An annular combustion chamber 2 is arranged around the bucket wheel i, which as an embodiment
is provided with partition walls 3 in the left half. The annular combustion chamber is
divided into as many parts as groups of cells are necessary to ensure uniformity
To achieve outflow from the compressor. The entry point 4 and the exit point
5 are close together.
In der rechten Hälfte der Abb. i ist dargestellt, daß die Eintrittsstellen
6 von den Austrittsstellen 7 durch aerodynamische Einbauten 8 (venturiartige Einbauten,
Dralldrosselungen usw.). so getrennt sind, daß eine Durchströmung möglichst nur
in einer Richtung 9 erfolgt.In the right half of Fig. I it is shown that the entry points
6 from the exit points 7 through aerodynamic fixtures 8 (venturi-like fixtures,
Swirl restrictions, etc.). are so separated that a flow is possible only
takes place in one direction 9.
Die Ein- und Ausmündungen in das Zellenrad i können radial. erfolgen.
Eine günstigere Anordnung ist in den A.bb. - bis 4 dargestellt. Die Ein-und Austrittsöffnungen
sind durch hutzenartige Einbauten i o, i i mit der Brennkammer verbunden und führen
seitlich zu dem mehr oder weniger axial ausgebildeten Zellenrad. Der Austritt aus
den Kammern des Zellenrades zu der Turbine und zur Schubdüse erfolgt bei 12 in axialer
Richtung.The openings and openings in the cell wheel i can be radial. take place.
A more favorable arrangement is given in A.bb. - shown to 4. The inlet and outlet openings
are connected to the combustion chamber by hood-like fittings i o, i i and lead
laterally to the more or less axially designed cell wheel. The exit from
the chambers of the bucket wheel to the turbine and to the thrust nozzle takes place at 12 in the axial direction
Direction.