[go: up one dir, main page]

RU2821680C1 - Gas turbine engine annular combustion chamber diffuser - Google Patents

Gas turbine engine annular combustion chamber diffuser Download PDF

Info

Publication number
RU2821680C1
RU2821680C1 RU2024101411A RU2024101411A RU2821680C1 RU 2821680 C1 RU2821680 C1 RU 2821680C1 RU 2024101411 A RU2024101411 A RU 2024101411A RU 2024101411 A RU2024101411 A RU 2024101411A RU 2821680 C1 RU2821680 C1 RU 2821680C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
diffuser
wall
combustion chamber
housings
gas turbine
Prior art date
Application number
RU2024101411A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Владимирович Бакланов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ"
Application granted granted Critical
Publication of RU2821680C1 publication Critical patent/RU2821680C1/en

Links

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to devices for reduction of speed, formation of air flow ahead of front device of combustion chamber of gas turbine engine. Gas turbine engine annular combustion chamber diffuser comprises external and internal power housings, the diffuser external wall is connected to the external power housing by means of a flange connection and is fixed with close-fitting bolts, diffuser inner wall is connected to the inner power housing by means of a flange connection and is fixed with close-fitting bolts, flange joint connector is located in the plane of the front device; a union and a flange are placed on the outer wall.
EFFECT: invention allows to provide uninterrupted air flow, performance of finishing works on changing the profile of the outer and inner walls of the housings without making new housings, compressor coupling with combustion chamber housings in case of change in compressor design (reduction of height of blades of the last stage from guide vanes) without fabrication of new housings, stabilization of flow at speed boost at combustion chamber inlet.
4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для снижения скорости, формирования потока воздуха перед фронтовым устройством камеры сгорания газотурбинного двигателя. The invention relates to devices for reducing speed and forming an air flow in front of the front device of the combustion chamber of a gas turbine engine.

Из полезной модели RU 213844 известен диффузор камеры сгорания газотурбинного двигателя, который содержит преддиффузор, в качестве которого используется несколько секций профилированных поверхностей.From the utility model RU 213844, a diffuser for the combustion chamber of a gas turbine engine is known, which contains a pre-diffuser, for which several sections of profiled surfaces are used.

К недостаткам данной полезной модели можно отнести:The disadvantages of this useful model include:

Не позволяет выполнить отбор воздуха на нужды двигателя,Does not allow air bleed for engine needs,

Не позволяет выполнить измерение параметров в диффузоре камеры сгорания.Does not allow measurements of parameters in the combustion chamber diffuser.

Из патента на изобретение RU 1032866 известен диффузор камеры сгорания газотурбинного двигателя содержащий наружную и внутреннюю обечайки и расположенные между ними радиальные стойки обтекаемой формы.From the invention patent RU 1032866, a gas turbine engine combustion chamber diffuser is known containing outer and inner shells and streamlined radial struts located between them.

Недостатком изобретения является наличие стоек, которые повышают сопротивление диффузора и увеличивают потери давления.The disadvantage of the invention is the presence of struts, which increase the resistance of the diffuser and increase pressure loss.

Так же данная конструкция не позволяет провести доводочные работы по изменению профиля наружной и внутренней стенки корпусов без изготовления новых корпусов.Also, this design does not allow finishing work to change the profile of the outer and inner walls of the housings without manufacturing new housings.

Из патента на изобретение RU 26840 известен диффузор камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащий наружный и внутренний кольцевые силовые корпуса, связанные между собой радиальными силовыми литыми стойками.From the invention patent RU 26840, a gas turbine engine combustion chamber diffuser is known, containing outer and inner annular power housings connected to each other by radial power cast struts.

Недостатком изобретения является наличие стоек, которые повышают сопротивление диффузора и увеличивают потери давления.The disadvantage of the invention is the presence of struts, which increase the resistance of the diffuser and increase pressure loss.

Так же данная конструкция не позволяет состыковать компрессор с корпусами камеры сгорания в случае изменения конструкции компрессора (уменьшение высоты лопаток последней ступени с направляющего аппарата) без изготовления новых корпусовAlso, this design does not allow joining the compressor with the combustion chamber housings in the event of a change in the compressor design (reducing the height of the last stage blades from the guide vane) without manufacturing new housings

Не обеспечивает стабилизации потока при форсировании скорости на входе в камеру сгоранияDoes not provide flow stabilization when increasing the speed at the entrance to the combustion chamber

Не позволяет разрушить пограничный слой путем отбора воздуха с поверхности стенки.Does not allow the boundary layer to be destroyed by taking air from the wall surface.

Из патента на изобретение RU 2365821 известен диффузор для кольцевой камеры сгорания с одной зоной, в частности для авиационного турбовинтового двигателя, содержащий разделительный элемент, разделяющий поток воздуха, выходящий из компрессора, на два кольцевых диффузионных потока, при этом разделительный элемент образован тонким листом, соединенным конструкционными рычагами с внутренней и наружной кругообразно симметричными стенками диффузораFrom the invention patent RU 2365821, a diffuser is known for an annular combustion chamber with one zone, in particular for an aircraft turboprop engine, containing a separating element that separates the air flow leaving the compressor into two annular diffusion streams, while the separating element is formed by a thin sheet connected structural arms with inner and outer circularly symmetrical diffuser walls

В данном изобретении угол расширения каждого диффузионного потока, образованный указанным тонким листом в диффузоре, составляет приблизительно 12-13, что является вынужденной мерой для обеспечения безотрывного течения в диффузоре и вносит дополнительное сопротивление и потери давления.In this invention, the expansion angle of each diffusion flow formed by the specified thin sheet in the diffuser is approximately 12-13, which is a necessary measure to ensure continuous flow in the diffuser and introduces additional resistance and pressure loss.

Так же данная конструкция не позволяет провести доводочные работы по изменению профиля наружной и внутренней стенки корпусов без изготовления новых корпусов.Also, this design does not allow finishing work to change the profile of the outer and inner walls of the housings without manufacturing new housings.

Не позволяет выполнить измерение параметров в диффузоре камеры сгорания, так как параметры в одном диффузионном потоке будут отличаться от параметров в другом диффузионном потоке.Does not allow measurements of parameters in the combustion chamber diffuser, since the parameters in one diffusion flow will differ from the parameters in another diffusion flow.

Из исследованного уровня техники выявлено техническое решение, совпадающее с заявленным техническим решением по совокупности признаков и достигаемому техническому результату по патенту на изобретение РФ № 2696519 сущность заключается в том, что кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя содержит диффузор содержащий наружный и внутренний кольцевые силовые корпуса.From the researched level of technology, a technical solution was identified that coincides with the declared technical solution in terms of the set of features and the achieved technical result according to the RF patent for invention No. 2696519; the essence is that the annular combustion chamber of a gas turbine engine contains a diffuser containing outer and inner annular power housings.

Недостатками известного изобретения являются:The disadvantages of the known invention are:

Не обеспечивает безотрывного теченияDoes not provide continuous flow

Не позволяет выполнить измерение параметров в диффузоре камеры сгорания.Does not allow measurements of parameters in the combustion chamber diffuser.

Не позволяет провести доводочные работы по изменению профиля наружной и внутренней стенки корпусов без изготовления новых корпусов.It does not allow finishing work to change the profile of the outer and inner walls of the housings without manufacturing new housings.

Не позволяет состыковать компрессор с корпусами камеры сгорания в случае изменения конструкции компрессора (уменьшение высоты лопаток последней ступени с направляющего аппарата) без изготовления новых корпусов.It does not allow joining the compressor with the combustion chamber housings in the event of a change in the compressor design (reducing the height of the last stage blades from the guide vane) without manufacturing new housings.

Не обеспечивает стабилизации потока при форсировании скорости на входе в камеру сгорания.Does not provide flow stabilization when increasing the speed at the entrance to the combustion chamber.

Не позволяет разрушить пограничный слой при движении воздуха.Does not allow the boundary layer to be destroyed by air movement.

Не позволяет провести доводочные работы по изменению профиля наружной и внутренней стенки корпусов без изготовления новых корпусов.It does not allow finishing work to change the profile of the outer and inner walls of the housings without manufacturing new housings.

Не позволяет выполнить отбор воздуха на нужды двигателя.Does not allow air sampling for engine needs.

Задачей заявленного изобретения является устранение недостатков прототипа, а именно:The objective of the claimed invention is to eliminate the disadvantages of the prototype, namely:

Обеспечить безотрывное течение воздуха.Ensure continuous air flow.

Обеспечить измерение параметров в диффузоре камеры сгорания.Provide measurement of parameters in the combustion chamber diffuser.

Обеспечить выполнение доводочных работ по изменению профиля наружной и внутренней стенки корпусов без изготовления новых корпусов.Ensure that finishing work is carried out to change the profile of the outer and inner walls of the housings without manufacturing new housings.

Обеспечить состыковку компрессора с корпусами камеры сгорания в случае изменения конструкции компрессора (уменьшение высоты лопаток последней ступени с направляющего аппарата) без изготовления новых корпусов.Ensure the connection of the compressor with the combustion chamber housings in the event of a change in the compressor design (reducing the height of the last stage blades from the guide vane) without manufacturing new housings.

Обеспечить стабилизацию потока при форсировании скорости на входе в камеру сгорания.Ensure flow stabilization when increasing the speed at the entrance to the combustion chamber.

Обеспечить разрушение пограничного слоя при движении воздуха.Ensure the destruction of the boundary layer during air movement.

Обеспечить проведение доводочных работ по изменению профиля наружной и внутренней стенки корпусов без изготовления новых корпусов.Ensure that finishing work is carried out to change the profile of the outer and inner walls of the housings without manufacturing new housings.

Обеспечить выполнение отбора воздуха на нужды двигателя.Ensure air bleed for the engine needs.

Сущностью заявленного технического решения является, диффузор кольцевой камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащий, наружный и внутренний силовые корпуса.The essence of the claimed technical solution is the diffuser of the annular combustion chamber of a gas turbine engine, containing external and internal power housings.

Предложенный диффузор кольцевой камеры сгорания газотурбинного двигателя характеризуется некоторыми конструктивными особенностями:The proposed diffuser of the annular combustion chamber of a gas turbine engine is characterized by some design features:

Наружная стенка диффузора стыкуется с наружным силовым корпусом при помощи фланцевого соединения и крепится призонными болтами, внутренняя стенка диффузора стыкуется с внутренним силовым корпусом при помощи фланцевого соединения и крепится призонными болтами, разъем фланцевого соединения находится в плоскости фронтового устройства, на наружной стенке размещен штуцер и фланец.The outer wall of the diffuser is joined to the outer power housing using a flange connection and secured with tight-fitting bolts, the inner wall of the diffuser is joined to the inner power housing using a flange connection and secured with tight-fitting bolts, the flange connection connector is located in the plane of the front device, a fitting and a flange are placed on the outer wall .

Диффузор имеет наружную и внутреннюю стенки с плавным профилем и углом увеличивающимся от входного к выходному сечению. Профилирование стенок кольцевого диффузора выполнено по закону постоянства градиента нарастания давления по его длине The diffuser has outer and inner walls with a smooth profile and an angle increasing from the inlet to the outlet section. The profiling of the walls of the annular diffuser is carried out according to the law of constancy of the pressure increase gradient along its length

Диффузор имеет угол между наружной и внутренней стенками не более 12° увеличивающийся от входного к выходному сечению, на выходе из наружной и внутренней стенок имеется внутренний карман, выходная часть диффузора располагается напротив фронтового устройства жаровой трубы.The diffuser has an angle between the outer and inner walls of no more than 12°, increasing from the inlet to the outlet section, at the outlet of the outer and inner walls there is an internal pocket, the outlet part of the diffuser is located opposite the front device of the flame tube.

Диффузор имеет наружную стенку с плавным профилем и ступенькой, внутреннюю стенку с плавным профилем и углом увеличивающимся от входного к выходному сечению, на наружной стенке в три равнорасположенных ряда по окружности нанесены отверстия и установлен наружный коллектор для отбора воздуха.The diffuser has an outer wall with a smooth profile and a step, an inner wall with a smooth profile and an angle increasing from the inlet to the outlet section, on the outer wall there are holes in three equally spaced rows around the circumference and an external manifold for air intake is installed.

Поставленная задача в целом достигается тем, что:The goal is generally achieved by:

Для обеспечения безотрывного течение воздуха диффузор, имеет наружную и внутреннюю стенки с плавным профилем и углом, увеличивающимся от входного к выходному сечению. Профилирование стенок кольцевого диффузора выполнено по закону постоянства градиента нарастания давления по его длине Для обеспечения измерения параметров в диффузоре камеры сгорания на наружной стенке размещен штуцер и фланец, что позволяет выполнить измерение статического давления на стенке и установить пневмо-термогребенку для определения давления набегающего потока и его температуру.To ensure continuous air flow, the diffuser has outer and inner walls with a smooth profile and an angle that increases from the inlet to the outlet section. The profiling of the walls of the annular diffuser is carried out according to the law of constancy of the pressure increase gradient along its length To ensure the measurement of parameters in the combustion chamber diffuser, a fitting and a flange are placed on the outer wall, which makes it possible to measure the static pressure on the wall and install a pneumatic thermal comb to determine the oncoming flow pressure and its temperature.

Для обеспечения выполнения доводочных работ по изменению профиля наружной и внутренней стенки корпусов без изготовления новых корпусов наружная стенка диффузора стыкуется с наружным силовым корпусом при помощи фланцевого соединения и крепится призонными болтами, внутренняя стенка диффузора стыкуется с внутренним силовым корпусом при помощи фланцевого соединения и крепится призонными болтами, разъем фланцевого соединения находится в плоскости фронтового устройства, что так же обеспечивает доступ к форсункам фронтового устройства.To ensure finishing work on changing the profile of the outer and inner walls of the housings without manufacturing new housings, the outer wall of the diffuser is joined to the outer power housing using a flange connection and secured with tight-fitting bolts, the inner wall of the diffuser is joined to the inner power housing using a flange connection and fastened with tight-fitting bolts , the flange connection connector is located in the plane of the front device, which also provides access to the nozzles of the front device.

Для обеспечения состыковки компрессора с корпусами камеры сгорания в случае изменения конструкции компрессора (уменьшение высоты лопаток последней ступени с направляющего аппарата) без изготовления новых корпусов наружная стенка диффузора стыкуется с наружным силовым корпусом при помощи фланцевого соединения и крепится призонными болтами, внутренняя стенка диффузора стыкуется с внутренним силовым корпусом при помощи фланцевого соединения и крепится призонными болтами.To ensure the joining of the compressor with the combustion chamber housings in the event of a change in the compressor design (reducing the height of the blades of the last stage from the guide vane) without manufacturing new housings, the outer wall of the diffuser is joined to the outer power housing using a flange connection and secured with tight-fitting bolts, the inner wall of the diffuser is joined to the inner power housing using a flange connection and secured with tight-fitting bolts.

Для обеспечения стабилизации потока при форсировании скорости на входе в камеру сгорания диффузор имеет угол между наружной и внутренней стенками не более 12°, увеличивающийся от входного к выходному сечению, на выходе из наружной и внутренней стенок имеется внутренний карман, выходная часть диффузора располагается напротив фронтового устройства жаровой трубы.To ensure flow stabilization when speed is accelerated at the entrance to the combustion chamber, the diffuser has an angle between the outer and inner walls of no more than 12°, increasing from the inlet to the outlet section, there is an internal pocket at the exit from the outer and inner walls, the outlet part of the diffuser is located opposite the front device flame tube.

Для обеспечения разрушения пограничного слоя при движении воздуха диффузор имеет на наружной стенке в три равнорасположенных ряда по окружности отверстия и наружный коллектор.To ensure the destruction of the boundary layer when air moves, the diffuser has three equally spaced rows of holes around the circumference and an external collector on the outer wall.

Для обеспечения отбора воздуха на нужды двигателя диффузорTo ensure air intake for the engine needs, a diffuser

имеет наружную стенку с плавным профилем и ступенькой, внутреннюю стенку с плавным профилем и углом, увеличивающимся от входного к выходному сечению, на наружной стенке в три равнорасположенных ряда по окружности нанесены отверстия и установлен наружный коллектор.has an outer wall with a smooth profile and a step, an inner wall with a smooth profile and an angle increasing from the inlet to the outlet section, holes are placed on the outer wall in three equally spaced rows around the circumference and an outer manifold is installed.

Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из исследованного заявителем уровня техники, следовательно, оно соответствует условиям патентоспособности «новизны» и «изобретательский уровень».An analysis of known technical solutions, carried out according to scientific, technical and patent documentation, showed that the set of essential features of the proposed technical solution is not known from the level of technology examined by the applicant, therefore, it meets the conditions of patentability of “novelty” and “inventive step”.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежом: На фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, представлен продольный разрез диффузора кольцевой камеры сгорания газотурбинного двигателя и варианты; фиг. 4, (вид на штуцер и фланец).The claimed technical solution is illustrated by the drawing: FIG. 1, fig. 2, fig. 3 shows a longitudinal section of the diffuser of the annular combustion chamber of a gas turbine engine and options; fig. 4, (view of the fitting and flange).

Диффузор кольцевой камеры сгорания газотурбинного двигателя содержит наружный 1 и внутренний 2 силовые корпуса. Заявленный диффузор камеры сгорания газотурбинного двигателя характеризуется наличием существенных конструктивных изменений по сравнению с известными аналогами, обеспечивающими конструкции возможность реализовать поставленные цели, а именно, наружная стенка 3 диффузора стыкуется с наружным силовым корпусом 1 при помощи фланцевого соединения 4 и крепится призонными болтами 5, внутренняя стенка 6 диффузора стыкуется с внутренним силовым корпусом 2 при помощи фланцевого соединения 7 и крепится призонными болтами 8, разъем фланцевого соединения находится в плоскости фронтового устройства 9 , на наружной стенке 3 размещен штуцер 10 и фланец 15, в который установлена пневмо-термо гребенка (фиг. 4).The diffuser of the annular combustion chamber of a gas turbine engine contains an outer 1 and an inner 2 power housing. The claimed diffuser of the combustion chamber of a gas turbine engine is characterized by the presence of significant design changes compared to known analogues, providing the design with the ability to achieve its goals, namely, the outer wall 3 of the diffuser is joined to the outer power housing 1 using a flange connection 4 and is secured with tight-fitting bolts 5, the inner wall 6 of the diffuser is connected to the internal power housing 2 using a flange connection 7 and secured with tight-fitting bolts 8, the connector of the flange connection is located in the plane of the front device 9, on the outer wall 3 there is a fitting 10 and a flange 15, in which a pneumatic-thermal comb is installed (Fig. 4).

Диффузор (фиг. 1) имеет наружную 3 и внутреннюю 6 стенки с плавным профилем и углом увеличивающимся от входного к выходному сечению. Профилирование стенок 3, 6 кольцевого диффузора выполнено по закону постоянства градиента нарастания давления по его длине Диффузор (фиг. 3) имеет угол между наружной 3 и внутренней 6 стенками не более 12°, увеличивающийся от входного к выходному сечению, на выходе из наружной 3 и внутренней 6 стенок имеется внутренний карман 11, выходная часть диффузора располагается напротив фронтового устройства 9 жаровой трубы. The diffuser (Fig. 1) has an outer 3 and an inner 6 wall with a smooth profile and an angle increasing from the inlet to the outlet section. The profiling of the walls 3, 6 of the annular diffuser is carried out according to the law of constancy of the pressure increase gradient along its length The diffuser (Fig. 3) has an angle between the outer 3 and inner 6 walls of no more than 12°, increasing from the inlet to the outlet section; at the exit from the outer 3 and inner 6 walls there is an internal pocket 11, the outlet part of the diffuser is located opposite the front fire device 9 pipes.

Диффузор (фиг. 2) имеет наружную стенку 3 с плавным профилем и ступенькой 12, внутреннюю стенку 6 с плавным профилем и углом увеличивающимся от входного к выходному сечению, на наружной стенке 3 в три равнорасположенных ряда по окружности нанесены отверстия 13 и установлен наружный коллектор 14. The diffuser (Fig. 2) has an outer wall 3 with a smooth profile and a step 12, an inner wall 6 with a smooth profile and an angle increasing from the inlet to the outlet section, on the outer wall 3 in three equally spaced rows around the circumference there are holes 13 and an outer collector 14 is installed. .

Основываясь на изложенном выше представляется возможным сделать выводы о достижении заявленных целей, а именно:Based on the above, it seems possible to draw conclusions about the achievement of the stated goals, namely:

Обеспечено безотрывное течение воздуха тем, что диффузор имеет наружную и внутреннюю стенки с плавным профилем и углом увеличивающимся от входного к выходному сечению. Профилирование стенок кольцевого диффузора выполнено по закону постоянства градиента нарастания давления по его длине Continuous air flow is ensured by the fact that the diffuser has outer and inner walls with a smooth profile and an angle increasing from the inlet to the outlet section. The profiling of the walls of the annular diffuser is carried out according to the law of constancy of the pressure increase gradient along its length

Обеспечено измерение параметров в диффузоре камеры сгорания тем, что на наружной стенке размещен штуцер и фланец.Measurement of parameters in the combustion chamber diffuser is ensured by the fact that a fitting and a flange are placed on the outer wall.

Обеспечено выполнение доводочных работ по изменению профиля наружной и внутренней стенки корпусов без изготовления новых корпусов тем, что наружная стенка диффузора стыкуется с наружным силовым корпусом при помощи фланцевого соединения и крепится призонными болтами, внутренняя стенка диффузора стыкуется с внутренним силовым корпусом при помощи фланцевого соединения и крепится призонными болтами, разъем фланцевого соединения находится в плоскости фронтового устройства.It is ensured that finishing work on changing the profile of the outer and inner walls of the housings without manufacturing new housings is ensured by the fact that the outer wall of the diffuser is joined to the outer power housing using a flange connection and secured with tight bolts, the inner wall of the diffuser is joined to the internal power housing using a flange connection and secured with tight-fitting bolts, the flange connection connector is located in the plane of the front device.

Обеспечена состыковка компрессора с корпусами камеры сгорания в случае изменения конструкции компрессора (уменьшение высоты лопаток последней ступени с направляющего аппарата) без изготовления новых корпусов тем, что наружная стенка диффузора стыкуется с наружным силовым корпусом при помощи фланцевого соединения и крепится призонными болтами, внутренняя стенка диффузора стыкуется с внутренним силовым корпусом при помощи фланцевого соединения и крепится призонными болтами.The joining of the compressor with the combustion chamber housings is ensured in the event of a change in the compressor design (reducing the height of the blades of the last stage from the guide vane) without the manufacture of new housings in that the outer wall of the diffuser is joined to the outer power housing using a flange connection and secured with tight-fitting bolts, the inner wall of the diffuser is joined with the internal power housing using a flange connection and secured with tight-fitting bolts.

Обеспечена стабилизация потока при форсировании скорости на входе в камеру сгорания тем, что диффузор имеет угол между наружной и внутренней стенками не более 12°, увеличивающийся от входного к выходному сечению, на выходе из наружной и внутренней стенок имеется внутренний карман, выходная часть диффузора располагается напротив фронтового устройства жаровой трубы.Stabilization of the flow is ensured when speeding up the speed at the entrance to the combustion chamber by the fact that the diffuser has an angle between the outer and inner walls of no more than 12°, increasing from the inlet to the outlet section, at the exit from the outer and inner walls there is an internal pocket, the outlet part of the diffuser is located opposite front device of the flame tube.

Обеспечено разрушение пограничного слоя при движении воздуха тем, что диффузор имеет на наружной стенке в три равнорасположенных ряда по окружности отверстия и наружный коллектор.The destruction of the boundary layer during air movement is ensured by the fact that the diffuser has three equally spaced rows around the circumference of the hole and an external collector on the outer wall.

Обеспечен отбор воздуха на нужды двигателя тем, что диффузорThe intake of air for the needs of the engine is ensured by the fact that the diffuser

имеет наружную стенку с плавным профилем и ступенькой, внутреннюю стенку с плавным профилем и углом увеличивающимся от входного к выходному сечению, на наружной стенке в три равнорасположенных ряда по окружности нанесены отверстия и установлен наружный коллектор.has an outer wall with a smooth profile and a step, an inner wall with a smooth profile and an angle increasing from the inlet to the outlet section, holes are placed on the outer wall in three equally spaced rows around the circumference and an outer manifold is installed.

Таким образом, по сравнению с прототипом, заявленное техническое решение обеспечивает в целом более эффективное использование по назначению, то есть заявленное техническое решение обеспечивает, за счёт внесения изменений в конструкцию диффузора кольцевой камеры сгорания газотурбинного двигателя, их более эффективное использование в камерах сгорания газотурбинных двигателей, а именно:Thus, in comparison with the prototype, the claimed technical solution provides generally more effective use for its intended purpose, that is, the claimed technical solution provides, by making changes to the design diffuser of the annular combustion chamber of a gas turbine engine, their more efficient use in the combustion chambers of gas turbine engines, namely:

Обеспечено безотрывное течение воздуха, обеспечено измерение параметров в диффузоре камеры сгорания, обеспечено выполнение доводочных работ по изменению профиля наружной и внутренней стенки корпусов без изготовления новых корпусов, обеспечена состыковка компрессора с корпусами камеры сгорания в случае изменения конструкции компрессора (уменьшение высоты лопаток последней ступени с направляющего аппарата) без изготовления новых корпусов, обеспечена стабилизация потока при форсировании скорости на входе в камеру сгорания, обеспечено разрушение пограничного слоя при движении воздуха. обеспечено выполнение отбора воздуха на нужды двигателя Continuous flow of air is ensured, measurements of parameters in the combustion chamber diffuser are ensured, finishing work is ensured to change the profile of the outer and inner walls of the housings without manufacturing new housings, docking of the compressor with the combustion chamber housings is ensured in the event of a change in the compressor design (reducing the height of the last stage blades from the guide apparatus) without manufacturing new housings, stabilization of the flow is ensured when the speed at the entrance to the combustion chamber is accelerated, and destruction of the boundary layer during air movement is ensured. air bleed for engine needs is ensured

Поток воздуха (Фиг.1., Фиг.2., Фиг.3) движется между наружным 1 и внутренним 2 силовыми корпусами, проходя между наружной 3 и внутренней 6 стенками. При этом наружная стенка 3 диффузора стыкуется с наружным силовым корпусом 1 при помощи фланцевого соединения 4 и крепится призонными болтами 5, внутренняя стенка 6 диффузора стыкуется с внутренним силовым корпусом 2 при помощи фланцевого соединения 7 и крепится призонными болтами 8. Разъем фланцевого соединения находится в плоскости фронтового устройства 9, что обеспечивает доступ к форсункам фронтового устройства 9 при отсоединении наружной стенки 3 от наружного силового корпуса 1 и отсоединения внутренней стенки 6 от внутреннего силового корпуса 2.The air flow (Fig. 1., Fig. 2., Fig. 3) moves between the outer 1 and inner 2 power buildings, passing between the outer 3 and inner 6 walls. In this case, the outer wall 3 of the diffuser is joined to the outer power body 1 using a flange connection 4 and secured with fitting bolts 5, the inner wall 6 of the diffuser is joined to the inner power body 2 using a flange connection 7 and secured with fitting bolts 8. The flange connection connector is in the plane front device 9, which provides access to the nozzles of the front device 9 when disconnecting the outer wall 3 from the outer power housing 1 and disconnecting the inner wall 6 from the inner power housing 2.

Поток воздуха (фиг. 1) проходит между наружной 3 и внутренней 6 стенками с плавным профилем выполненным по закону постоянства градиента нарастания давления по его длине и углом увеличивающимся от входного к выходному сечению, далее без возникновения отрывов поступает к фронтовому устройству 9.The air flow (Fig. 1) passes between the outer 3 and inner 6 walls with a smooth profile made according to the law of a constant pressure gradient along its length and an angle increasing from the inlet to the outlet section, then without the occurrence of separations it enters the front device 9.

Поток воздуха (фиг. 3) проходит между наружной 3 и внутренней 6 стенками имеющими угол не более 12°, увеличивающимся от входного к выходному сечению, двигаясь к выходу из наружной 3 и внутренней 6 стенок часть воздуха попадает во внутренний карман 11 в котором образуется вихрь стабилизирующийся в этой области. Воздух из выходной части диффузора поступает во фронтовое устройство 9 жаровой трубы без поворота потока, так как располагается напротив. The air flow (Fig. 3) passes between the outer 3 and inner 6 walls having an angle of no more than 12°, increasing from the inlet to the outlet section, moving towards the exit from the outer 3 and inner 6 walls, part of the air enters the inner pocket 11 in which a vortex is formed stabilizing in this area. Air from the outlet part of the diffuser enters the front device 9 of the flame tube without turning the flow, since it is located opposite.

Поток воздуха (фиг. 2) проходит между наружной стенкой 3 с плавным профилем и ступенькой 12 и внутренней стенкой 6 с плавным профилем и углом увеличивающимся от входного к выходному сечению. При протекании воздуха возле стенок образуется пограничный слой для разрушения которого, на наружной стенке 3 в три равнорасположенных ряда по окружности нанесены отверстия 13 и установлен наружный коллектор 14, что позволяет выполнить отбор воздуха с поверхности стенки и избавить поток воздуха от пограничного слоя. Отобранный воздух может быть использован на нужды двигателя.The air flow (Fig. 2) passes between the outer wall 3 with a smooth profile and step 12 and the inner wall 6 with a smooth profile and an angle increasing from the inlet to the outlet section. When air flows near the walls, a boundary layer is formed to destroy it; on the outer wall 3, holes 13 are placed in three equally spaced rows around the circumference and an external collector 14 is installed, which allows air to be taken from the wall surface and eliminate the air flow from the boundary layer. The extracted air can be used for the needs of the engine.

Параметры потока в диффузоре измеряются (Фиг.4), для чего на наружной стенке 3 размещен штуцер 10 и фланец 15, что позволяет выполнить измерение статического давления на стенке и установить пневмо-термогребенку для определения давления набегающего потока и его температуру.The flow parameters in the diffuser are measured (Fig. 4), for which a fitting 10 and a flange 15 are placed on the outer wall 3, which makes it possible to measure the static pressure on the wall and install a pneumatic thermal comb to determine the pressure of the oncoming flow and its temperature.

В случае изменения конструкции компрессора, к примеру, уменьшение высоты лопаток последней ступени и направляющего аппарата приводит к тому, что необходимо изготовить новые корпуса камеры сгорания для обеспечения их стыковки с компрессором. В этом случае возможна перекомпоновка в любой вариант диффузора (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3). Это обеспечивается тем, что наружная стенка 3 диффузора стыкуется с наружным силовым корпусом 1 при помощи фланцевого соединения 4 и крепится призонными болтами 5, внутренняя стенка 6 диффузора стыкуется с внутренним силовым корпусом 2 при помощи фланцевого соединения 7 и крепится призонными болтами 8. То есть представляется возможность перестановки наружной стенки 3 диффузора 3 и внутренней стенки 6 диффузора из любого из предложенных вариантов.If the design of the compressor is changed, for example, reducing the height of the blades of the last stage and the guide vane leads to the need to manufacture new combustion chamber housings to ensure their connection with the compressor. In this case, rearrangement into any version of the diffuser is possible (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3). This is ensured by the fact that the outer wall 3 of the diffuser is joined to the outer power body 1 using a flange connection 4 and secured with tight-fitting bolts 5, the inner wall 6 of the diffuser is joined to the inner power body 2 using a flange connection 7 and secured with tight-fitting bolts 8. That is, it seems the possibility of rearranging the outer wall 3 of the diffuser 3 and the inner wall 6 of the diffuser from any of the proposed options.

Claims (4)

1. Диффузор кольцевой камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащий наружный и внутренний силовые корпуса, отличающийся тем, что наружная стенка диффузора стыкуется с наружным силовым корпусом при помощи фланцевого соединения и крепится призонными болтами, внутренняя стенка диффузора стыкуется с внутренним силовым корпусом при помощи фланцевого соединения и крепится призонными болтами, разъем фланцевого соединения находится в плоскости фронтового устройства, на наружной стенке размещен штуцер и фланец.1. Diffuser of the annular combustion chamber of a gas turbine engine, containing outer and inner power housings, characterized in that the outer wall of the diffuser is joined to the outer power body by means of a flange connection and secured with tight-fitting bolts, the inner wall of the diffuser is joined to the inner power body by means of a flange connection and it is fastened with tight-fitting bolts, the flange connection connector is located in the plane of the front device, a fitting and a flange are located on the outer wall. 2. Диффузор по п.1, отличающийся тем, что имеет наружную и внутреннюю стенки с плавным профилем и углом, увеличивающимся от входного к выходному сечению, профилирование стенок кольцевого диффузора выполнено по закону постоянства градиента нарастания давления по его длине 2. The diffuser according to claim 1, characterized in that it has outer and inner walls with a smooth profile and an angle increasing from the inlet to the outlet section, the profiling of the walls of the annular diffuser is carried out according to the law of constancy of the pressure increase gradient along its length 3. Диффузор по п.1, отличающийся тем, что имеет угол между наружной и внутренней стенками не более 12°, увеличивающийся от входного к выходному сечению, на выходе из наружной и внутренней стенок имеется внутренний карман, выходная часть диффузора располагается напротив фронтового устройства жаровой трубы.3. The diffuser according to claim 1, characterized in that it has an angle between the outer and inner walls of no more than 12°, increasing from the inlet to the outlet section, at the outlet of the outer and inner walls there is an internal pocket, the outlet part of the diffuser is located opposite the front fire device pipes. 4. Диффузор по п.1, отличающийся тем, что имеет наружную стенку с плавным профилем и ступенькой, внутреннюю стенку с плавным профилем и углом, увеличивающимся от входного к выходному сечению, на наружной стенке в три равнорасположенных ряда по окружности нанесены отверстия и установлен наружный коллектор.4. The diffuser according to claim 1, characterized in that it has an outer wall with a smooth profile and a step, an inner wall with a smooth profile and an angle increasing from the inlet to the outlet section, holes are placed on the outer wall in three equally spaced rows around the circumference and an outer collector.
RU2024101411A 2024-01-22 Gas turbine engine annular combustion chamber diffuser RU2821680C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2821680C1 true RU2821680C1 (en) 2024-06-26

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU26840U1 (en) * 2001-07-03 2002-12-20 Открытое акционерное общество "А.Люлька-Сатурн" DIFFUSER OF THE COMBUSTION CHAMBER OF A GAS TURBINE ENGINE
RU2365821C2 (en) * 2005-01-06 2009-08-27 Снекма Diffusion cell for annular combustion chamber, particularly for turbomotor of airplane, and also combustion chamber and aircraft turboprop engine, containing such diffusion cell
RU2435104C2 (en) * 2006-05-29 2011-11-27 Снекма Guide unit for air flow at inlet of combustion chamber of gas turbine engine
RU2696519C1 (en) * 2018-05-08 2019-08-02 АО "Казанское моторостроительное производственное объединение" (АО "КМПО") Annular combustion chamber of gas turbine engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU26840U1 (en) * 2001-07-03 2002-12-20 Открытое акционерное общество "А.Люлька-Сатурн" DIFFUSER OF THE COMBUSTION CHAMBER OF A GAS TURBINE ENGINE
RU2365821C2 (en) * 2005-01-06 2009-08-27 Снекма Diffusion cell for annular combustion chamber, particularly for turbomotor of airplane, and also combustion chamber and aircraft turboprop engine, containing such diffusion cell
RU2435104C2 (en) * 2006-05-29 2011-11-27 Снекма Guide unit for air flow at inlet of combustion chamber of gas turbine engine
RU2696519C1 (en) * 2018-05-08 2019-08-02 АО "Казанское моторостроительное производственное объединение" (АО "КМПО") Annular combustion chamber of gas turbine engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240159151A1 (en) Airfoil for a turbine engine
RU2402688C2 (en) Bypass channel between inner and outer loops of gas turbine engine (versions) ans gas bypass device comprising said channel, gas turbine and aircraft engines
US9291063B2 (en) Mid-section of a can-annular gas turbine engine with an improved rotation of air flow from the compressor to the turbine
JP2009062976A (en) Turbomachine with diffuser
US20220018293A1 (en) Compressor apparatus with bleed slot and supplemental flange
CN105697147A (en) Turbine engine and method of assembling thereof
JP2008298068A (en) Gas turbine engine and nacelle
CN106351701B (en) Cooling structure for stationary bucket
US20160115971A1 (en) Diffuser pipe with splitter vane
CN108691583A (en) Casing among turbogenerator
US11268536B1 (en) Impeller exducer cavity with flow recirculation
US11480475B2 (en) Method and system for measuring temperature in a gas turbine engine
RU2821680C1 (en) Gas turbine engine annular combustion chamber diffuser
EP3708804A1 (en) Impeller tip cavity
US10590778B2 (en) Engine component with non-uniform chevron pins
US20190153940A1 (en) Pylon of a propulsion unit
US11994041B2 (en) Advanced aero diffusers for turbine frames and outlet guide vanes
RU2538985C1 (en) High-temperature turbine stator
RU2834515C1 (en) Gas turbine engine annular combustion chamber diffuser
RU2490496C2 (en) Outlet device of double-flow gas-turbine engine
RU172391U1 (en) REMOTE COMBUSTION CAMERA OF A GAS-TURBINE ENGINE
RU2789113C1 (en) Rotary device
RU2452876C1 (en) Radial-flow compressor stage
RU2749936C1 (en) Inlet pipe of radial turbomachine
Blaszczak Noise Reduction through Vane and Blade Clocking of a Two–Stage Turbine