Устройство для подогрева выхлопных газов газовой турбины Советский патент 1993 года по МПК F02K3/10 

Изобретение относится к области газотурбостроения, в частности к устройствам для подогрева выхлопных газов газовой турбины, например, перед теплообменником.

Цель изобретения - повышение эффективности процесса на переменных режимах роботы.

Указанная цель достигается тем. что в устройстве, включающем стабилизаторы пламени, коллектор горючего и корпус, на боковой поверхности которого расположена группа насадков в одном поясе для подхода горючего по касательной к поверхности условного цилиндра, причем Оси насадков в пределах группы попарно направлены навстречу друг другу, а каждый насадок снабжен косынкой, установленной по хорде насадка и перпендикулярно оси корпуса с одинаковой глубиной погружения в проточную часть в пределах группы и различной глубиной погружения для разных rpy/in. Такая подача струй .позволяет устранить ограничение по дискретности и значительно расширить диапазон изменения режимных параметров, в котором обеспечивается высокая эффективность массопереноса, что объясняется интенсификацией конвек- . тивной и трубулентной составляющих за счет соударения струй одной группы.

Различия в глубине погружения косынки Ь в проточную часть (для разных групп) позволяет исключить соударения струй, принадлежащих различным группам и связанноес этим снижение качества смешения . отличия в траекториях струй.

Известно, что,

СО

со о о

VI

У -я

,-0,3931

/2.40,393

где у -ордината:

х - абсцисса;

q - гидродинамический параметр;

as - коэффициент формы струи в устье, Т.е. функция

d - диаметр насадка; индексы: s-оси струи;

э- эквивалентный.

Таким образом, различие Ь позволяет обеспечить различные значения as и, следовательно, xs при ys const и таким образом исключить соударение струй, принадлежащих различным группам с учетом нарастания ширины пограничного слоя.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 3 - схемы расположения групп; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 2..

Устройство состоит из корпуса 1, на боковой поверхности которого выполнены в один пояс несколько групп насадков 2 по касательной к поверхности условного цилиндра и попарно навстречу друг другу. Насадки 2 сообщаются с коллектором 3, а каждый насадок снабжен косынкой 4, установленной по хорде насадка и перпендикулярно оси корпуса 1 с одинаковой глубиной погружения косынки 4 в проточную часть в пределах группы и различной глубиной погружения для различных групп. Устройство содержит стабилизатор 5.

Устройство работает следующим образом.

Продукты сгорания движутся в корпусе 1, а горючее из коллектора 3 через насадки 2 истекает в корпус и эффективно перемешиваются в том числе на переменных режимах. Смесь воспламеняется на стабилизаторах 5 и догорает по длине,

Предложенная схема подачи струй позволяет обеспечить эффективное протекание диффузионных процессов, в том числе на переменных режимах. При этом исключено соударение струй, принадлежащих различным группам, за счет различных

значений Ь для разных групп. Как показали исследования, проведенные в лаборатории Гидрогазодинамика f, и горение, условие различия Ь для разных групп насадков позволяет получить максимальное значение качества смешения в широком диапазоне изменения режимных параметров. Экспериментальные исследования приведены при

G 0-0,80; р 1,0-2,65 bi var

F Gi Ъ Gi +G2

где G - массовый расход; р -плотность; Ь глубина погружения косынки в проточную

часть;

индексы: 1 - поперечные струи; 2. - поток;

см-смесь; I - номер группы.

Формула изобретения Устройство для подогрева выхлопных газов газовой турбины, содержащее коллектор горючего, корпус с установленными на его внутренней поверхности в один пояс группой насадков, оси которых направлены по касательной к поверхности условного цилиндра, отличающееся тем, что, с целью эффективности процесса смешения на переменных режимах, устройство- снабжено дополнительными группами насадков и косынками, установленными в последних по хорде, перпендикулярно оси корпуса с одинаковой глубиной погружения косынки в проточную часть камеры смешения в пределах группы и различной глубиной погружения для разных групп, причем насадки установлены попарно навстречу друг другу.

Фиг. 4

Использование: в авиадвЙгатёлестрое- нии. Сущность изобретения: устройство содержит корпус с установленными на его внутренней поверхности в один пояс группами насадков, оси которых направлены по касательной к поверхности условного цилиндра и попарно друг к другу. По хорде насадков и перпендикулярно оси корпуса установлены косынки с одинаковой глубиной погружения их в проточную часть камеры смешения в пределах группы, но различной для разных групп: 4 ил.