JP2005257206A

JP2005257206A - Gas turbine equipment

Info

Publication number: JP2005257206A
Application number: JP2004071278A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Aoki; 修一青木; Yoshito Umeda; 良人梅田; Satoshi Haneki; 敏羽木; Seigo Kurachi; 清悟倉知; Takuma Endo; 琢磨遠藤; Akiko Matsuo; 亜紀子松尾; Kazuya Watanabe; 和也渡邉
Original assignee: Toho Gas Co Ltd
Current assignee: Toho Gas Co Ltd
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2004-03-12
Publication date: 2005-09-22

Abstract

【課題】デトネーションを発生させる燃焼器にて発生する燃焼生成ガスの衝撃を緩和し，安定した燃焼を行うことができるガスタービン装置を提供すること。
【解決手段】ガスタービン発電システム１００は，圧縮機１と，デトネーション燃焼器２と，タービン３とを備えている。また，本形態のガスタービン発電システム１００には，複数のデトネーション燃焼器２が設けられており，それぞれタービン３の回転軸を取り囲むように配置されている。デトネーション燃焼器２には，インナーチューブとアウターチューブとが設けられており，インナーチューブの出口端がアウターチューブに覆われている。インナーチューブ内の燃焼生成ガスは，アウターチューブに設けられた排出管から排出される。また，デトネーション燃焼器２の燃焼タイミングはデトネーション燃焼器ごとに異なる。
【選択図】図１
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gas turbine device capable of reducing the impact of combustion generated gas generated in a combustor for generating detonation and performing stable combustion.
A gas turbine power generation system includes a compressor, a detonation combustor, and a turbine. Further, the gas turbine power generation system 100 of the present embodiment is provided with a plurality of detonation combustors 2, which are arranged so as to surround the rotating shaft of the turbine 3. The detonation combustor 2 is provided with an inner tube and an outer tube, and the outlet end of the inner tube is covered with the outer tube. The combustion product gas in the inner tube is discharged from a discharge pipe provided in the outer tube. Moreover, the combustion timing of the detonation combustor 2 is different for each detonation combustor.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は，デトネーションを利用した燃焼器（以下，「デトネーション燃焼器」とする）を備えたガスタービン装置に関する。さらに詳細には，デトネーション燃焼器にて発生する燃焼生成ガスの衝撃を緩和することができるガスタービン装置に関するものである。 The present invention relates to a gas turbine apparatus including a combustor using detonation (hereinafter referred to as “detonation combustor”). More specifically, the present invention relates to a gas turbine device that can mitigate the impact of combustion product gas generated in a detonation combustor.

従来から，ガスタービン装置は，レシプロエンジン等と比較して部品点数が少なく，小型化が可能であり，メンテナンスが容易であるといった点から，さまざまな分野で利用されている。このガスタービン装置の例としては，例えば特許文献１や特許文献２に開示されているものがある。 Conventionally, gas turbine devices have been used in various fields because they have fewer parts than reciprocating engines, can be downsized, and are easy to maintain. Examples of the gas turbine device include those disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, for example.

ガスタービン装置の適用例として，ガスタービン発電システムを図１０に示す。このガスタービン発電システムでは，圧縮機１と，燃焼器２０と，タービン３と，発電機４とが設けられている。圧縮機１は，燃焼用の空気を圧縮するためのものである。燃焼器２０は，圧縮された空気を燃料とともに燃焼させるためのものである。タービン３は，圧縮機１および発電機４を回転駆動させるためのものである。このガスタービン発電システムでは，圧縮機１で圧縮された空気を燃焼器２０に送り込み，燃焼によって燃焼器２０から排出される燃焼生成ガスにてタービン３を回転させる。そして，タービン３が回転することにより発電機４が回転し電力が得られるのである。 As an application example of the gas turbine apparatus, a gas turbine power generation system is shown in FIG. In this gas turbine power generation system, a compressor 1, a combustor 20, a turbine 3, and a generator 4 are provided. The compressor 1 is for compressing combustion air. The combustor 20 is for burning compressed air together with fuel. The turbine 3 is for rotating the compressor 1 and the generator 4. In this gas turbine power generation system, the air compressed by the compressor 1 is sent to the combustor 20, and the turbine 3 is rotated by the combustion product gas discharged from the combustor 20 by combustion. Then, when the turbine 3 rotates, the generator 4 rotates and electric power is obtained.

また，近年，熱効率の向上や，さらなる低コスト化の要請から，通常の燃焼器に換えてデトネーション燃焼器を備えたガスタービン装置が開発されている。図１１は通常の燃焼器の熱効率とデトネーション燃焼器の熱効率とを示す図である。図１１中の横軸に示した圧力比は，圧縮前後における空気の圧力の比である。図１１に示すように同じ圧力比であればデトネーション燃焼器の方が熱効率が高いことがわかる。このデトネーション燃焼器の例としては，例えば特許文献３に開示されているものがある。 In recent years, gas turbine apparatuses equipped with a detonation combustor instead of a normal combustor have been developed in order to improve thermal efficiency and further reduce costs. FIG. 11 is a diagram showing the thermal efficiency of a normal combustor and the thermal efficiency of a detonation combustor. The pressure ratio shown on the horizontal axis in FIG. 11 is the ratio of air pressure before and after compression. As shown in FIG. 11, it can be seen that the detonation combustor has higher thermal efficiency if the pressure ratio is the same. An example of this detonation combustor is disclosed in Patent Document 3, for example.

また，デトネーション燃焼器を備えたガスタービン装置の基本サイクルを図１２に，通常の燃焼器を備えたガスタービン装置の基本サイクルを図１３に，それぞれＰ−Ｖ線図として示す。デトネーション燃焼器を備えたガスタービン装置の基本サイクルはハンフリーサイクルに近似したサイクルである。一方，通常の燃焼器を備えたガスタービン装置の基本サイクルはブレイトンサイクルである。 FIG. 12 shows a basic cycle of a gas turbine apparatus equipped with a detonation combustor, and FIG. 13 shows a basic cycle of a gas turbine apparatus equipped with a normal combustor as a PV diagram. The basic cycle of a gas turbine device equipped with a detonation combustor is a cycle similar to a Humphrey cycle. On the other hand, the basic cycle of a gas turbine apparatus equipped with a normal combustor is the Brayton cycle.

図１２では，それぞれＡが吸気，ＡからＢが圧縮，ＢからＣが燃焼，ＣからＤが膨張，Ｄが排気の各段階であることを示している（図１０参照。図１３中ではＡ’，Ｂ’，Ｃ’，Ｄ’がそれぞれ該当する）。デトネーション燃焼器を備えたガスタービン装置では，燃焼が一瞬にして終了してしまうことから，ＢＣ間がほぼ定積となる。そのため，Ｃの時点での圧力がＣ’の時点と比較して高くなる。従って，通常の燃焼器を備えたガスタービン装置の燃焼段階（Ｂ’からＣ’）と同等の圧力を得るには，圧力比を小さくしてＢの時点での圧力が低くすればよい。このことから，デトネーション燃焼器を備えたガスタービン装置では，装置全体のコンパクト化および低コスト化を図ることができる。また，デトネーション燃焼器自体は，単なる円筒管に主として着火源と燃料供給ノズルとを備えただけの構造である。そのため，通常の燃焼器の構造と比較してシンプルであり，メンテナンスも容易である。
特開２００３−１２０３３２号公報特開２００２−３１７６４９号公報特開２０００−２５８１８１号公報 FIG. 12 shows that A is the intake, A to B is the compression, B to C is the combustion, C to D is the expansion, and D is the exhaust (see FIG. 10. ', B', C ', D' respectively). In a gas turbine device equipped with a detonation combustor, combustion ends in an instant, so that the BC is almost constant. Therefore, the pressure at the time point C is higher than that at the time point C ′. Therefore, in order to obtain a pressure equivalent to the combustion stage (B ′ to C ′) of a gas turbine apparatus equipped with a normal combustor, the pressure ratio should be reduced and the pressure at the point B should be lowered. For this reason, in a gas turbine apparatus equipped with a detonation combustor, the entire apparatus can be made compact and low in cost. The detonation combustor itself has a structure in which a simple cylindrical tube is mainly provided with an ignition source and a fuel supply nozzle. For this reason, it is simpler and easier to maintain than a normal combustor structure.
JP 2003-120332 A JP 2002-317649 A JP 2000-258181 A

しかしながら，ガスタービン装置にデトネーション燃焼器を適用した場合には次の問題があった。すなわち，デトネーション燃焼器にて排出される燃焼生成ガスは非常に高圧である。そのため，燃焼生成ガスが直接タービンのブレードに衝突すると，衝撃波によりタービンのブレードを損傷させてしまう。また，タービンのブレードに撥ね返された燃焼生成ガスがデトネーション燃料器へ逆流し，燃焼を不安定にさせることがある。一方，燃焼生成ガスの衝撃を抑制するには，前述したように圧力比を低くすればよい。しかしながら，デトネーション燃焼器では，一瞬だけ高圧な状態が発生し，その後は低圧な状態となる。そのため，この一瞬の超高圧状態を回避しながら，その後の時間はなるべく高圧状態を維持する方が効率的である。従って，Ｂの時点での圧力を下げた場合に，確かに一瞬の高圧状態によるタービンの損傷を免れる効果があるが，その後の時間において全体的に低圧となり，結果として効率が悪くなってしまう。 However, when the detonation combustor is applied to the gas turbine device, there are the following problems. That is, the combustion product gas discharged by the detonation combustor is very high pressure. For this reason, when the combustion product gas directly collides with the turbine blade, the turbine blade is damaged by the shock wave. In addition, the combustion product gas repelled by the blades of the turbine may flow back to the detonation fuel device, making the combustion unstable. On the other hand, in order to suppress the impact of the combustion product gas, the pressure ratio may be lowered as described above. However, in the detonation combustor, a high pressure state is generated for a moment, and then the low pressure state is reached. Therefore, it is more efficient to maintain the high pressure state as much as possible while avoiding this momentary ultrahigh pressure state. Therefore, when the pressure at the time point B is lowered, there is certainly an effect of avoiding damage to the turbine due to a momentary high pressure state, but in the subsequent time, the pressure becomes lower overall, resulting in poor efficiency.

本発明は，前記したデトネーション燃焼器を備えたガスタービン装置が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，デトネーション燃焼器にて発生する燃焼生成ガスの衝撃を緩和し，安定した回転動力を得ることができるガスタービン装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the problems of the gas turbine apparatus including the detonation combustor described above. That is, an object of the present invention is to provide a gas turbine apparatus that can reduce the impact of combustion product gas generated in a detonation combustor and obtain stable rotational power.

この課題の解決を目的としてなされたガスタービン装置は，デトネーションを生じさせ，そのデトネーションによる燃焼生成ガスを排出する燃焼器と，前記燃焼器から排出された燃焼生成ガスにて回転動力を得るタービンとを備えたガスタービン装置であって，燃焼器は，内部でデトネーションを生じさせるデトネーション管と，内径がデトネーション管の外径よりも大きく，デトネーション管の出口端を収容し，デトネーション管の出口端と対向する側の端部が閉塞端である収容管と，収容管と結合し，デトネーション管と収容管との隙間に流れ込んだ燃焼生成ガスをタービンに向けて排出させる排出管を備え，デトネーション管の側壁には，デトネーション管の内部で生じた燃焼生成ガスをデトネーション管と収容管との隙間によって構成されたバイパス流路に漏洩させる切抜きが設けられており，デトネーション管は，その出口端から少なくとも切抜きが設けられている位置まで収容管に収容されており，排出管の入口は，切抜きよりもバイパス流路に流れる燃焼生成ガスの流れ方向の下流側に位置しているものである。 A gas turbine apparatus designed to solve this problem includes a combustor that generates detonation and discharges combustion product gas generated by the detonation, and a turbine that obtains rotational power using the combustion product gas discharged from the combustor. The combustor includes a detonation pipe that generates detonation therein, an inner diameter larger than an outer diameter of the detonation pipe, and accommodates an outlet end of the detonation pipe. A housing tube whose opposite end is a closed end, and a discharge tube that is connected to the housing tube and discharges the combustion product gas flowing into the gap between the detonation tube and the housing tube toward the turbine. Combustion gas generated inside the detonation pipe is formed on the side wall by a gap between the detonation pipe and the containing pipe. The detonation pipe is accommodated in the containment pipe from the outlet end to the position where the cutout is provided, and the outlet of the discharge pipe is bypassed rather than the cutout. It is located downstream in the flow direction of the combustion product gas flowing in the flow path.

すなわち，本発明のガスタービン装置の燃焼器は，デトネーションによる燃焼生成ガスを排出するデトネーション管と，そのデトネーション管を収容する収容管とを有している。この燃焼器では，デトネーション管の出口端から排出された燃焼生成ガスが収容管の閉塞端にて撥ね返される。そして，撥ね返された燃焼生成ガスは，デトネーション管と収容管との隙間によって構成されたバイパス流路を伝播してタービンまで送り込まれる。すなわち，デトネーション管から排出された高圧の燃焼生成ガスは，直接タービンに衝突することなく，デトネーション管および収容管にて形成された複雑な経路を伝播することで減圧されつつタービンに達する。従って，タービンのブレードの損傷が抑制される。また，デトネーション管の側壁には切抜きが設けられており，その切抜きから燃焼生成ガスが漏洩することにより，燃焼生成ガスが減圧される。これにより，燃焼生成ガスの減圧が促進される。 That is, the combustor of the gas turbine apparatus of the present invention has a detonation pipe that discharges combustion product gas due to detonation, and a housing pipe that houses the detonation pipe. In this combustor, the combustion product gas discharged from the outlet end of the detonation pipe is repelled at the closed end of the containing pipe. The repelled combustion product gas propagates through a bypass passage formed by a gap between the detonation pipe and the housing pipe and is sent to the turbine. That is, the high-pressure combustion product gas discharged from the detonation pipe reaches the turbine while being reduced in pressure by propagating through a complicated path formed by the detonation pipe and the containing pipe without directly colliding with the turbine. Therefore, damage to the blades of the turbine is suppressed. Further, a cutout is provided in the side wall of the detonation pipe, and the combustion generated gas is decompressed by leakage of the combustion generated gas from the cutout. Thereby, the pressure reduction of the combustion product gas is promoted.

また，本発明のガスタービン装置の切抜きの位置は，デトネーション管の半径を１とし，デトネーション管の全長を２０とした場合に，デトネーション管の入口端からの距離が１８よりも小さいこととするとよりよい。また，好ましくは，デトネーション管の入口端からの距離が１０から１４までの間であるとよりよい。すなわち，切抜きをデトネーション管の出口端から所定値以上離れた位置に設けることにより，燃焼生成ガスの減圧を確実に促進することができる。 Further, the cutout position of the gas turbine apparatus according to the present invention is such that the distance from the inlet end of the detonation pipe is smaller than 18 when the radius of the detonation pipe is 1 and the total length of the detonation pipe is 20. Good. In addition, it is preferable that the distance from the inlet end of the detonation pipe is between 10 and 14. That is, by providing the cutout at a position away from the outlet end of the detonation pipe by a predetermined value or more, the decompression of the combustion product gas can be surely promoted.

また，本発明のガスタービン装置のバイパス流路の幅は，デトネーション管の半径を１とし，デトネーション管の全長を２０とした場合に，０．７よりも大きいこととするとよりよい。また，好ましくは，１．４から２．１までの間であるとよりよい。すなわち，デトネーション管と収容管との隙間によって構成されるバイパス部の幅を所定以上設けることにより，燃焼生成ガスの減圧を確実に促進することができる。 Further, the width of the bypass flow path of the gas turbine apparatus of the present invention is preferably larger than 0.7 when the radius of the detonation pipe is 1 and the total length of the detonation pipe is 20. Moreover, it is more preferable that it is between 1.4 and 2.1. That is, by providing a predetermined width or more of the bypass portion formed by the gap between the detonation pipe and the housing pipe, the decompression of the combustion product gas can be surely promoted.

本発明によれば，デトネーション管を収容する外装管を設けることで，高圧の燃焼生成ガスが直接タービンに衝突することを防ぐとともに燃焼生成ガスが減圧される。そのため，タービンのブレードの損傷が抑制されている。また，デトネーション管の所定の位置に切抜きを設けることで燃焼生成ガスの減圧が効率よく促進される。従って，デトネーション燃焼器にて発生する燃焼生成ガスの衝撃を緩和し，安定した燃焼を行うことができるガスタービン装置が実現されている。 According to the present invention, by providing the outer tube that accommodates the detonation tube, the high pressure combustion product gas is prevented from directly colliding with the turbine, and the combustion product gas is decompressed. As a result, damage to the blades of the turbine is suppressed. Further, by providing a cutout at a predetermined position of the detonation pipe, the decompression of the combustion product gas is efficiently promoted. Therefore, a gas turbine device has been realized that can reduce the impact of the combustion product gas generated in the detonation combustor and perform stable combustion.

以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお，本実施の形態は，ガスタービン発電システムに本発明のパルスデトネーション燃焼器を備えたガスタービン装置を適用したものである。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, a gas turbine apparatus provided with the pulse detonation combustor of the present invention is applied to a gas turbine power generation system.

実施の形態に係るガスタービン発電システム１００は，図１に示すように圧縮機１と，デトネーション燃焼器２と，タービン３と，発電機４とを備えている。本形態のガスタービン発電システム１００には，複数のデトネーション燃焼器２が設けられており，各デトネーション燃焼器２がタービン３の回転軸１０を取り囲むように配置されている。また，タービン３の回転軸１０は，圧縮機１および発電機４と一体的に結合されている。そのため，タービン３が回転することで，圧縮機１および発電機４も回転する。 As shown in FIG. 1, the gas turbine power generation system 100 according to the embodiment includes a compressor 1, a detonation combustor 2, a turbine 3, and a generator 4. In the gas turbine power generation system 100 of the present embodiment, a plurality of detonation combustors 2 are provided, and each detonation combustor 2 is disposed so as to surround the rotating shaft 10 of the turbine 3. Further, the rotating shaft 10 of the turbine 3 is integrally coupled to the compressor 1 and the generator 4. Therefore, when the turbine 3 rotates, the compressor 1 and the generator 4 also rotate.

圧縮機１は，空気を圧縮して，その圧縮空気をデトネーション燃焼器２に供給するものである。圧縮機１には，回転軸１０を中心として複数のブレードが設けられており，このブレードが回転することで空気が圧縮される。また，各デトネーション燃焼器２は，圧縮空気と燃料とを燃焼管内で混合し，その混合気を基にデトネーションを発生させることにより高圧の燃焼生成ガスを発生させるものである。デトネーション燃焼器２の詳細については後述する。タービン３は，圧縮機１および発電機４を回転駆動するためのものである。タービン３にも，複数のブレードが設けられており，このブレードに燃焼生成ガスが衝突することにより回転駆動される。また，発電機４では，回転軸１０と結合された発電ロータが回転することで電力が生じる。 The compressor 1 compresses air and supplies the compressed air to the detonation combustor 2. The compressor 1 is provided with a plurality of blades around the rotating shaft 10, and the air is compressed by the rotation of the blades. Each detonation combustor 2 mixes compressed air and fuel in a combustion tube, and generates detonation based on the mixture, thereby generating high-pressure combustion product gas. Details of the detonation combustor 2 will be described later. The turbine 3 is for rotationally driving the compressor 1 and the generator 4. The turbine 3 is also provided with a plurality of blades, and is driven to rotate when the combustion product gas collides with the blades. In the generator 4, electric power is generated by the rotation of the power generation rotor coupled to the rotary shaft 10.

次に，デトネーション燃焼器２について詳細に説明する。デトネーション燃焼器２は，図２に示すように燃料供給ノズル２１と，着火源２２と，インナーチューブ２３と，アウターチューブ２４と，排出管２５とを備えている。インナーチューブ２３の入口端２３２には，燃料供給ノズル２１が設けられており，燃料および圧縮空気がインナーチューブ２３内に供給される。そして，インナーチューブ２３内では，圧縮空気と燃料との混合気に着火することでデトネーションを発生させることができる。一方，インナーチューブ２３の出口端２３３からは，燃焼（デトネーション）による燃焼生成ガスが排出される。また，インナーチューブ２３の壁面には，図３に示すような切抜き２３１が設けられている。なお，切抜き２３１の形状は，図３に示す矩形状に限るものではない。例えば，三角形状や台形形状であってもよい。また，インナーチューブ２３の出口端２３３まで切り抜かれた形状（切欠き）であってもよい。 Next, the detonation combustor 2 will be described in detail. As shown in FIG. 2, the detonation combustor 2 includes a fuel supply nozzle 21, an ignition source 22, an inner tube 23, an outer tube 24, and a discharge pipe 25. A fuel supply nozzle 21 is provided at the inlet end 232 of the inner tube 23, and fuel and compressed air are supplied into the inner tube 23. In the inner tube 23, detonation can be generated by igniting a mixture of compressed air and fuel. On the other hand, from the outlet end 233 of the inner tube 23, combustion generated gas due to combustion (detonation) is discharged. Further, a cutout 231 as shown in FIG. 3 is provided on the wall surface of the inner tube 23. The shape of the cutout 231 is not limited to the rectangular shape shown in FIG. For example, it may be triangular or trapezoidal. Moreover, the shape (notch) cut out to the exit end 233 of the inner tube 23 may be sufficient.

また，アウターチューブ２４は，両端２４２，２４３とも閉塞端であり，その内径がインナーチューブ２３の外径より大きいものである。そして，アウターチューブ２４は，インナーチューブ２３の出口端２３３および切抜き２３１を収容するように設けられている。なお，アウターチューブ２４は，インナーチューブ２３の出口端２３３や切抜き２３１と接しておらず，これらを塞いでしまうものではない。よって，インナーチューブ２３の出口端２３３とアウターチューブ２４の閉塞端２４３との間には隙間がある。さらに，インナーチューブ２３の外面とアウターチューブ２４の内面とにも隙間があり，その隙間がアウターチューブ２４の閉塞端２４３にて撥ね返された燃焼生成ガスをインナーチューブ２３内の流れの方向と逆方向に伝播させるための伝播経路（以下，「バイパス部２６」とする）となっている。また，アウターチューブ２４は，インナーチューブ２３全体を覆うものではない。すなわち，インナーチューブ２３は，入口端２３２がアウターチューブ２４に収容されておらず，圧縮空気を入口端２３２から取り込むことが可能である。 The outer tube 24 is closed at both ends 242 and 243, and the inner diameter thereof is larger than the outer diameter of the inner tube 23. The outer tube 24 is provided so as to accommodate the outlet end 233 and the cutout 231 of the inner tube 23. The outer tube 24 is not in contact with the outlet end 233 or the cutout 231 of the inner tube 23 and does not block them. Therefore, there is a gap between the outlet end 233 of the inner tube 23 and the closed end 243 of the outer tube 24. Further, there is a gap between the outer surface of the inner tube 23 and the inner surface of the outer tube 24, and the gap causes the combustion generated gas repelled at the closed end 243 of the outer tube 24 to be opposite to the flow direction in the inner tube 23. It is a propagation path (hereinafter referred to as “bypass unit 26”) for propagating in the direction. Further, the outer tube 24 does not cover the entire inner tube 23. That is, the inner tube 23 does not have the inlet end 232 accommodated in the outer tube 24, and can take compressed air from the inlet end 232.

また，燃焼生成ガスをアウターチューブ２４の外に排出させる排出管２５がアウターチューブ２４と結合されている。この排出管２５の入口は，インナーチューブ２３の切抜き２３１の位置よりアウターチューブの閉塞端２４２側に設けられている。すなわち，インナーチューブ２３の出口端２３４から排出された燃焼生成ガスと，切抜き２３１から漏洩した燃焼生成ガスとが交わる位置より下流側に設けられている。この排出管２５により，バイパス部２６内を伝播してきた燃焼生成ガスをタービン３に向けて排出することができる。 Further, a discharge pipe 25 that discharges the combustion generated gas to the outside of the outer tube 24 is coupled to the outer tube 24. The inlet of the discharge pipe 25 is provided on the closed end 242 side of the outer tube from the position of the cutout 231 of the inner tube 23. That is, it is provided downstream of the position where the combustion product gas discharged from the outlet end 234 of the inner tube 23 and the combustion product gas leaked from the cutout 231 intersect. By this exhaust pipe 25, the combustion product gas that has propagated through the bypass portion 26 can be exhausted toward the turbine 3.

次に，本形態のガスタービン発電システム１００の動作について説明する。まず，発電機４の後方（図１中の左側）から送り込まれた空気が圧縮機１にて圧縮される。一般的に，発電出力が４００ｋＷ程度の発電システムでは，空気の圧縮前後の圧力比が５．０程度である。この圧縮機１での圧力比が高ければ高いほど燃焼器２から排出される燃焼生成ガスは高圧である。この圧縮空気は，各デトネーション燃焼器２内に送り込まれる。 Next, the operation of the gas turbine power generation system 100 of this embodiment will be described. First, the air fed from behind the generator 4 (left side in FIG. 1) is compressed by the compressor 1. Generally, in a power generation system with a power generation output of about 400 kW, the pressure ratio before and after air compression is about 5.0. The higher the pressure ratio in the compressor 1, the higher the combustion product gas discharged from the combustor 2 is. This compressed air is sent into each detonation combustor 2.

圧縮空気は，デトネーション燃焼器２のインナーチューブ２３内に送り込まれ，燃料供給ノズル２１から供給された燃料と混合される。そして，着火源２２によって圧縮空気と燃料との混合気への着火が行われる。これにより，インナーチューブ２３内でデトネーションが生じる。そして，燃焼生成ガスがインナーチューブ２３内を伝播し，インナーチューブ２３の出口端２３３から排出される。また，インナーチューブ２３内の一部の燃焼生成ガスは，インナーチューブ２３の側壁に設けられている切抜き２３１から漏洩する。これにより，インナーチューブ２３から排出される燃焼生成ガスが分散され，その圧力が低減される。 The compressed air is fed into the inner tube 23 of the detonation combustor 2 and mixed with the fuel supplied from the fuel supply nozzle 21. The ignition source 22 ignites the mixture of compressed air and fuel. Thereby, detonation occurs in the inner tube 23. The combustion product gas propagates through the inner tube 23 and is discharged from the outlet end 233 of the inner tube 23. Further, a part of the combustion product gas in the inner tube 23 leaks from the cutout 231 provided on the side wall of the inner tube 23. Thereby, the combustion product gas discharged | emitted from the inner tube 23 is disperse | distributed, and the pressure is reduced.

インナーチューブ２３から排出された燃焼生成ガスは，アウターチューブ２４の閉塞端２４３にて撥ね返され，バイパス部２６内を伝播する。バイパス部２６の下流にまで伝播した燃焼生成ガスは，排出管２５を介してタービン３に向けて排出される。すなわち，インナーチューブ２３から排出された燃焼生成ガスは，直接タービン３のブレードに衝突するわけではなく，アウターチューブ２４内で折り返し，複雑な経路を伝播しつつタービン３まで達する。そのため，タービン３に達するまでに減圧され，減圧された燃焼生成ガスがタービン３のブレードに衝突する。よって，燃焼生成ガスの衝撃が緩和される。 The combustion product gas discharged from the inner tube 23 is repelled by the closed end 243 of the outer tube 24 and propagates in the bypass portion 26. The combustion product gas that has propagated to the downstream of the bypass portion 26 is discharged toward the turbine 3 through the discharge pipe 25. That is, the combustion product gas discharged from the inner tube 23 does not directly collide with the blades of the turbine 3, but is turned back in the outer tube 24 and reaches the turbine 3 while propagating through a complicated path. Therefore, the pressure is reduced before reaching the turbine 3, and the reduced combustion product gas collides with the blades of the turbine 3. Therefore, the impact of combustion product gas is mitigated.

各デトネーション燃焼器２から排出された燃焼生成ガスは，タービン３のブレードに衝突する。これにより，タービン３が回転駆動される。タービン３が回転することで，タービン３と同軸上に設けられた圧縮機１および発電機４も回転する。そして，発電機４が回転駆動されることで電力が得られる。 The combustion product gas discharged from each detonation combustor 2 collides with the blades of the turbine 3. Thereby, the turbine 3 is rotationally driven. As the turbine 3 rotates, the compressor 1 and the generator 4 provided coaxially with the turbine 3 also rotate. And electric power is obtained because the generator 4 is rotationally driven.

なお，ガスタービン発電システム１００には，複数のデトネーション燃焼器２が設けられており，各デトネーション燃焼器２が異なったタイミングで燃焼する。すなわち，各デトネーション燃焼器内での燃焼は一瞬にして終了してしまうため，１つ１つのデトネーション燃焼器では一瞬だけ超高圧な状態が発生する。この高圧状態の時間をデトネーション燃焼器ごとに異にする。これにより，タービン３に対して，低圧状態の時間を短くすることができる。そのため，高圧状態を長時間にわたり維持することができ，タービン３に送り込まれる燃焼生成ガスの圧力を安定させることができる。 The gas turbine power generation system 100 is provided with a plurality of detonation combustors 2, and each detonation combustor 2 burns at a different timing. That is, since the combustion in each detonation combustor ends in an instant, an ultra-high pressure state is generated in each detonation combustor for an instant. The time of this high pressure state is different for each detonation combustor. Thereby, the time of a low pressure state can be shortened with respect to the turbine 3. Therefore, the high pressure state can be maintained for a long time, and the pressure of the combustion product gas sent to the turbine 3 can be stabilized.

続いて，デトネーション燃焼器中の減圧効果について詳説する。本出願の発明者は，切抜きの位置および大きさ，バイパス部の幅をパラメータとし，数値解析によりシミュレーションを行った。なお，基礎方程式には三次元圧縮性オイラー方程式を用いている。また，方程式の空間積分には陽的なYee's Non-MUSCL TVD schemeを用いている。なお，本シミュレーションは，燃焼生成ガスの衝撃波の面圧に着目することから，解析は非反応流とする。 Next, the pressure reduction effect in the detonation combustor will be explained in detail. The inventor of the present application performed a simulation by numerical analysis using the position and size of the cutout and the width of the bypass portion as parameters. The three-dimensional compressible Euler equation is used as the basic equation. The explicit Yee's Non-MUSCL TVD scheme is used for spatial integration of equations. Since this simulation focuses on the surface pressure of the shock wave of the combustion product gas, the analysis is a non-reactive flow.

図４は，本シミュレーションの対象とするデトネーション燃焼器２００を示している。すなわち，デトネーション燃焼器２００は，内部でデトネーションを発生させるインナーチューブ２２３とそのインナーチューブ２２３を収容するアウターチューブ２２４とを有している。また，インナーチューブ２２３は，主としてデトネーションによる衝撃波を発生させる衝撃波発生部３０と，主としてその衝撃波を拡散させる衝撃波拡散部４０とによって構成されている。そして，切抜きは，衝撃波拡散部４０の側面に設けられている。さらに，インナーチューブ２２３に設けられる切抜きは，衝撃波拡散部４０の側面に１つとする。また，排出管は，アウターチューブ２２４のうち，衝撃波発生部３０を収容する部位に取り付けられている。 FIG. 4 shows a detonation combustor 200 that is the object of this simulation. That is, the detonation combustor 200 includes an inner tube 223 that generates detonation therein and an outer tube 224 that houses the inner tube 223. The inner tube 223 includes a shock wave generation unit 30 that mainly generates a shock wave due to detonation and a shock wave diffusion unit 40 that mainly diffuses the shock wave. The cutout is provided on the side surface of the shock wave diffusion unit 40. Furthermore, the number of cutouts provided in the inner tube 223 is one on the side surface of the shock wave diffusion unit 40. Further, the discharge pipe is attached to a portion of the outer tube 224 that houses the shock wave generating unit 30.

また，各部品のサイズは次の通りとする。すなわち，インナーチューブ２２３の半径を１として，インナーチューブ２２３の管長を２０とする。また，そのインナーチューブ２２３のうち，衝撃波発生部３０の管長が１０と，衝撃波拡散部４０の管長が１０とする。また，インナーチューブ２２３の出口端からアウターチューブ２２４の閉塞端までの距離を２とする。 The size of each part is as follows. That is, the radius of the inner tube 223 is 1, and the tube length of the inner tube 223 is 20. Of the inner tube 223, the tube length of the shock wave generating unit 30 is 10 and the tube length of the shock wave diffusing unit 40 is 10. Further, the distance from the outlet end of the inner tube 223 to the closed end of the outer tube 224 is set to 2.

また，本シミュレーションでは，パラメータとして，切抜きの位置Ｘｓ（インナーチューブ２２３の入口端からの距離），切抜きの大きさＬｈ（衝撃波の伝播方向の長さ），バイパス部の幅Ｌｂを用いた（図５参照）。なお，切抜きの効果を検証するため，切抜きを設けていない場合（cylinder）についても計算を行った。また，各パラメータについてもインナーチューブ２２３の半径を１とした相対的なサイズとする。以下，本シミュレーション結果について，パラメータ毎に分けて述べる。 In this simulation, the cut-out position Xs (distance from the inlet end of the inner tube 223), the cut-out size Lh (length in the propagation direction of the shock wave), and the bypass portion width Lb were used as parameters (see FIG. 5). In addition, in order to verify the effect of clipping, calculations were also performed for cases where no clipping was provided (cylinder). Each parameter is also a relative size with the radius of the inner tube 223 being 1. The simulation results are described below for each parameter.

［第１のシミュレーション］
第１のシミュレーションでは，切抜きの位置Ｘｓによる影響を検証するため，Ｌｈを０．８５に，Ｌｂを０．７にそれぞれ固定し，切抜きの位置Ｘｓを１０，１４，１８と変化させた。図６は，第１のシミュレーションによる圧力の時間履歴を示している。なお，図６の縦軸には，排出管の入口での圧力Ｐを，図６の横軸には，経過時間を衝撃波が管内を伝播する時刻ｔ_cjで無次元化した無次元時間ｔ／ｔ_cjを用いている。 [First simulation]
In the first simulation, in order to verify the influence of the cutout position Xs, Lh was fixed at 0.85, Lb was fixed at 0.7, and the cutout position Xs was changed to 10, 14, 18. FIG. 6 shows a time history of pressure by the first simulation. The vertical axis in FIG. 6 represents the pressure P at the inlet of the discharge pipe, and the horizontal axis in FIG. 6 represents the dimensionless time t / in which the elapsed time is dimensionless at the time t _cj when the shock wave propagates in the pipe. t _cj is used.

Ｘｓが１０あるいは１４の場合には，切抜きを設けていない場合（cylinder）と比較して衝撃波の最大圧力値が低いことがわかる。すなわち，衝撃波の減圧効果があることがわかる。一方，Ｘｓが１８の場合には，切抜きを設けていない場合（cylinder）と比較して衝撃波の最大圧力値が殆ど変わらないことがわかる。すなわち，衝撃波の減圧効果がないことがわかる。この結果，Ｘｓが１８以上であると減圧効果がなく，少なくともＸｓが１８より小さくなければならないことがわかる。また，衝撃波拡散部４０内であって，Ｘｓが１０から１４までの間は，確実に衝撃波の減圧効果があることがわかる。 It can be seen that when Xs is 10 or 14, the maximum pressure value of the shock wave is lower than when no cutout is provided (cylinder). That is, it can be seen that there is a pressure reduction effect of shock waves. On the other hand, when Xs is 18, it is understood that the maximum pressure value of the shock wave hardly changes compared to the case where no cutout is provided (cylinder). That is, it can be seen that there is no pressure reduction effect of shock waves. As a result, it can be seen that when Xs is 18 or more, there is no pressure reducing effect and at least Xs must be smaller than 18. Further, it can be seen that the shock wave reducing effect is surely provided in the shock wave diffusing section 40 and when Xs is between 10 and 14.

また，Ｘｓが１０あるいは１４の場合には，衝撃波のピークが２箇所に存在することがわかる。これは，アウターチューブの閉塞端から撥ね返されてきた衝撃波と，切抜きから漏れ出た衝撃波とが存在するためであると考えられる。すなわち，先のピーク（以下，「先ピーク」とする）が切抜きからの衝撃波を意味し，後のピーク（以下，「後ピーク」とする）が閉塞端からの衝撃波を意味している。さらに，Ｘｓが１０のグラフとＸｓが１４のグラフとを比較すると，圧力値の先ピークが衝撃波発生部３０に近い方が早いことがわかる。これは，切抜きの位置が排出管に近いほど衝撃波がより早く到達するためである。また，切抜きの位置が排出管に近いほどバイパス部を伝播する距離が短く，先ピークの圧力値が高いことがわかる。 It can also be seen that when Xs is 10 or 14, there are two shock wave peaks. This is presumably because there are shock waves rebounding from the closed end of the outer tube and shock waves leaking from the cutout. That is, the first peak (hereinafter referred to as “first peak”) means the shock wave from the cutout, and the second peak (hereinafter referred to as “rear peak”) means the shock wave from the closed end. Further, comparing the graph with Xs of 10 and the graph with Xs of 14, it can be seen that the earlier peak of the pressure value is closer to the shock wave generator 30. This is because the shock wave reaches earlier as the cutout position is closer to the discharge pipe. It can also be seen that the closer the cutout position is to the discharge pipe, the shorter the distance to propagate through the bypass section, and the higher the peak pressure value.

［第２のシミュレーション］
第２のシミュレーションでは，切抜きの大きさＬｈによる影響を検証するため，Ｌｂを０．７０にそれぞれ固定し，切抜きの大きさＬｈを０．４５，０．８５，１．２５と変化させた。図７は，Ｘｓが１０の場合の第２のシミュレーションによる圧力の時間履歴を示している。図８は，Ｘｓが１８の場合の圧力の時間履歴を示している。 [Second simulation]
In the second simulation, in order to verify the influence of the cutout size Lh, Lb was fixed at 0.70, and the cutout size Lh was changed to 0.45, 0.85, and 1.25. FIG. 7 shows a pressure time history according to the second simulation when Xs is 10. FIG. FIG. 8 shows the time history of pressure when Xs is 18.

Ｘｓが１０の場合には，図７に示すようにＬｈがどの値でも衝撃波の圧力が減圧していることがわかる。さらに詳細には，Ｌｈが小さいほど先ピークの圧力値が低いことがわかる。これは，切抜きの大きさが小さいほど衝撃波が漏れ難いためであると考えられる。 When Xs is 10, as shown in FIG. 7, it can be seen that the pressure of the shock wave is reduced regardless of the value of Lh. More specifically, it can be seen that the smaller the Lh, the lower the pre-peak pressure value. This is considered to be because shock waves are less likely to leak as the size of the cutout is smaller.

一方，Ｘｓが１８の場合には，図８に示すようにＬｈがどの値であっても，切抜きを設けていない場合（cylinder）と比較して衝撃波の最大圧力値が殆ど変わらないことがわかる。これは，インナーチューブの出口端から流出した衝撃波が切抜きから漏れ出た衝撃波に追いついてしまうからと考えられる。この結果，切抜きの大きさに関わらず，切抜きの位置を出口端に近づけすぎると衝撃波の減圧効果が得られないことがわかる。 On the other hand, when Xs is 18, as shown in FIG. 8, it can be seen that the maximum pressure value of the shock wave is hardly changed compared to the case where no cutout is provided (cylinder) regardless of the value of Lh. . This is presumably because the shock wave flowing out from the outlet end of the inner tube catches up with the shock wave leaking from the cutout. As a result, it can be seen that, regardless of the size of the cutout, if the cutout position is too close to the outlet end, the shock wave decompression effect cannot be obtained.

［第３のシミュレーション］
第３のシミュレーションでは，バイパス部の幅Ｌｂによる影響を検証するため，Ｘｓを１８に，Ｌｈを０．８５にそれぞれ固定し，バイパス部の幅Ｌｂを０．７，１．４，２．１と変化させた。図９は，第３のシミュレーションによる圧力の時間履歴を示している。 [Third simulation]
In the third simulation, in order to verify the influence of the bypass portion width Lb, Xs is fixed to 18, Lh is fixed to 0.85, and the bypass portion width Lb is set to 0.7, 1.4, 2.1. And changed. FIG. 9 shows a time history of pressure by the third simulation.

図９に示したようにＬｂが大きいほど衝撃波が排出管に到達する時間は長くなり，最大圧力値も小さい。このことにより，衝撃波の圧力はバイパス部の幅Ｌｂの影響を強く受け，バイパス部の幅Ｌｂが大きいと衝撃波の減圧効果が大きいことがわかる。なお，バイパス部の幅Ｌｂが大きすぎると衝撃波の最大圧力値Ｐが小さくなりすぎてしまう。そのため，バイパス部の幅Ｌｂは，タービンを回転駆動するために必要な圧力に応じて最適化する必要がある。また，Ｌｂが０．７の場合には切抜きを設けていない場合（cylinder）と比較して衝撃波の最大圧力値が殆ど変わらないことがわかる。すなわち，少なくともＬｂが０．７より大きくないと切抜きの効果が失われてしまうことがわかる。 As shown in FIG. 9, the longer Lb is, the longer the time for the shock wave to reach the discharge pipe and the smaller the maximum pressure value. Thus, it can be seen that the pressure of the shock wave is strongly influenced by the width Lb of the bypass portion, and that the depressurization effect of the shock wave is large when the width Lb of the bypass portion is large. If the width Lb of the bypass portion is too large, the maximum pressure value P of the shock wave becomes too small. Therefore, it is necessary to optimize the width Lb of the bypass portion according to the pressure necessary for rotationally driving the turbine. In addition, it can be seen that when Lb is 0.7, the maximum pressure value of the shock wave hardly changes compared to the case where no cutout is provided (cylinder). That is, it is understood that the clipping effect is lost unless at least Lb is greater than 0.7.

以上詳細に説明したように本形態のガスタービン発電システム１００は，デトネーションによる燃焼生成ガスを排出するデトネーション燃焼器２を有することとしている。また，デトネーション燃焼器２は，内部でデトネーションを生じさせるインナーチューブ２３と，そのインナーチューブ２３を覆うアウターチューブ２４とを有することとしている。インナーチューブ２３から排出された燃焼生成ガスは，アウターチューブ２４の閉塞端２４３にて撥ね返される。そして，インナーチューブ２３とアウターチューブ２４との隙間を伝播し，排出管２５を介しててタービン３に送り込まれる。すなわち，インナーチューブ２３から排出される高圧の燃焼生成ガスは，直接タービン３に送り込まれることなく，アウターチューブ２４および排出管２５内を伝播することで減圧されてタービン３に達する。従って，タービン３のブレードの損傷を抑制することができている。 As described above in detail, the gas turbine power generation system 100 according to the present embodiment includes the detonation combustor 2 that discharges combustion generated gas due to detonation. The detonation combustor 2 includes an inner tube 23 that generates detonation therein and an outer tube 24 that covers the inner tube 23. The combustion product gas discharged from the inner tube 23 is repelled at the closed end 243 of the outer tube 24. Then, it propagates through the gap between the inner tube 23 and the outer tube 24 and is sent to the turbine 3 through the discharge pipe 25. That is, the high-pressure combustion product gas discharged from the inner tube 23 is not sent directly to the turbine 3, but is reduced in pressure by propagating through the outer tube 24 and the discharge pipe 25 and reaches the turbine 3. Therefore, damage to the blades of the turbine 3 can be suppressed.

また，インナーチューブ２３の側壁には，切抜き２３１が設けられている。この切抜き２３１から燃焼生成ガスが漏洩することにより，燃焼生成ガスの減圧を促進することができる。具体的には，第１のシミュレーションに示したように切抜きの位置がインナーチューブ２３の出口端から離れるほど衝撃波の減圧効果が大きい。また，第２のシミュレーションに示したように切抜きの大きさが小さいほど先ピークが小さい。また，第３のシミュレーションに示したようにバイパス部の幅が大きいほど衝撃波の減圧効果が大きい。 A cutout 231 is provided on the side wall of the inner tube 23. By the combustion product gas leaking from the cutout 231, the decompression of the combustion product gas can be promoted. Specifically, as shown in the first simulation, the effect of reducing the shock wave is greater as the cutout position is farther from the outlet end of the inner tube 23. As shown in the second simulation, the smaller the cutout size, the smaller the peak. Further, as shown in the third simulation, the greater the width of the bypass portion, the greater the effect of reducing the shock wave.

なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。すなわち，実施の形態では，ガスタービン発電システムに本発明を適用しているが，これに限るものではない。例えば，デトネーション燃焼器から得られる熱と，発電機から得られる電力とを利用する，いわゆるコジェネレーションシステムであってもよい。また，例えば航空用エンジンに本発明のガスタービン装置を適用してもよい。 Note that this embodiment is merely an example and does not limit the present invention. Therefore, the present invention can naturally be improved and modified in various ways without departing from the gist thereof. That is, in the embodiment, the present invention is applied to the gas turbine power generation system, but the present invention is not limited to this. For example, a so-called cogeneration system using heat obtained from a detonation combustor and electric power obtained from a generator may be used. Further, for example, the gas turbine device of the present invention may be applied to an aircraft engine.

実施の形態に係るガスタービン発電システムの構成を示す図である。It is a figure showing composition of a gas turbine power generation system concerning an embodiment. デトネーション燃焼器および燃焼生成ガスの衝撃緩和機構の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the detonation combustor and the impact relaxation mechanism of combustion product gas. インナーチューブの壁面に設けられた切抜きの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the cutout provided in the wall surface of the inner tube. シミュレーションの対象となるデトネーション燃焼器の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the detonation combustor used as the object of simulation. シミュレーションの対象となるパラメータの概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the parameter used as the object of simulation. 第１のシミュレーション（パラメータ：Ｘｓ）に係る圧力時間履歴を示す図である。It is a figure which shows the pressure time log | history which concerns on a 1st simulation (parameter: Xs). 第２のシミュレーション（パラメータ：Ｌｈ）に係る圧力時間履歴を示す図（Ｘｓ＝１８）である。It is a figure (Xs = 18) which shows the pressure time history concerning the 2nd simulation (parameter: Lh). 第２のシミュレーション（パラメータ：Ｌｈ）に係る圧力時間履歴を示す図（Ｘｓ＝１０）である。It is a figure (Xs = 10) which shows the pressure time history concerning the 2nd simulation (parameter: Lh). 第３のシミュレーション（パラメータ：Ｌｂ）に係る圧力時間履歴を示す図である。It is a figure which shows the pressure time log | history which concerns on a 3rd simulation (parameter: Lb). 従来の形態に係るガスタービン発電システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the gas turbine electric power generation system which concerns on the conventional form. 通常の燃焼器の熱効率とデトネーション燃焼器の熱効率とを示す図である。It is a figure which shows the thermal efficiency of a normal combustor, and the thermal efficiency of a detonation combustor. デトネーション燃焼器を備えたガスタービン装置の基本サイクルを示すＰ−Ｖ線図である。It is a PV diagram which shows the basic cycle of the gas turbine apparatus provided with the detonation combustor. 通常の燃焼器を備えたガスタービン装置の基本サイクルを示すＰ−Ｖ線図である。It is a PV diagram which shows the basic cycle of the gas turbine apparatus provided with the normal combustor.

Explanation of symbols

１圧縮機
２デトネーション燃焼器
２３インナーチューブ
２３１切抜き
２３２入口端
２３３出口端
２４アウターチューブ
２４３閉塞端
２５排出管
２６バイパス部
３タービン
４発電機
１０回転軸
１００ガスタービン装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor 2 Detonation combustor 23 Inner tube 231 Cutout 232 Inlet end 233 Outlet end 24 Outer tube 243 Closed end 25 Discharge pipe 26 Bypass section 3 Turbine 4 Generator 10 Rotating shaft 100 Gas turbine apparatus

Claims

In a gas turbine apparatus comprising: a combustor that generates detonation and discharges combustion product gas generated by the detonation; and a turbine that obtains rotational power from the combustion product gas discharged from the combustor.
The combustor
A detonation tube that produces detonation inside,
An accommodating tube having an inner diameter larger than the outer diameter of the detonation tube, accommodating an outlet end of the detonation tube, and an end on the side facing the outlet end of the detonation tube;
A discharge pipe that is coupled to the storage pipe and discharges the combustion product gas flowing into the gap between the detonation pipe and the storage pipe toward the turbine;
The side wall of the detonation pipe is provided with a cutout for leaking a combustion product gas generated inside the detonation pipe into a bypass flow path formed by a gap between the detonation pipe and the containing pipe,
The detonation pipe is accommodated in the accommodating pipe from the outlet end to a position where at least the cutout is provided,
The gas turbine apparatus according to claim 1, wherein an inlet of the exhaust pipe is located downstream of the cutout in a flow direction of the combustion product gas flowing in the bypass passage.

In the gas turbine apparatus according to claim 1,
The gas turbine apparatus according to claim 1, wherein a distance from the inlet end of the detonation pipe is smaller than 18 when the radius of the detonation pipe is 1 and the total length of the detonation pipe is 20.

In the gas turbine device according to claim 2,
The gas turbine apparatus according to claim 1, wherein a position of the cutout is between 10 and 14 from an inlet end of the detonation pipe.

In the gas turbine device according to any one of claims 1 to 3,
The width of the bypass passage is larger than 0.7 when the radius of the detonation pipe is 1 and the total length of the detonation pipe is 20.

In the gas turbine apparatus according to claim 4,
The gas turbine apparatus according to claim 1, wherein the width of the bypass passage is between 1.4 and 2.1 when the radius of the detonation pipe is 1 and the total length of the detonation pipe is 20.