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Variable Linerwanddicken zur Waermeuebergangs- / Steifigkeitsanpassung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000009941D
Original Publication Date: 2002-Nov-25
Included in the Prior Art Database: 2002-Nov-25
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Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Bei geschlossenen gekuehlten Brennkammerlinern tritt das Problem auf, dass diese unterschiedlichen Belastungen unterliegen, die in verschiedene Richtungen abgeleitet werden. Um den Waermeeintrag bewaeltigen zu koennen, muss die Wanddicke einerseits aufgrund konvektiver Kuehlung bei Maxi-maltemperatur auf der Heissgasseite gesenkt werden. Andererseits muss aufgrund der mechanischen Belastungen wie Druckdifferenzen und Schwingungen die Wanddicke erhoeht werden. Bislang wird durch eine Optimierung hinsichtlich der Waermebelastung versucht, das Problem zu loe-sen. Dabei wird die mechanische Last durch eine Verringerung der Breite reduziert oder es wird im mittleren Bereich abgestuetzt. Diese Moeglichkeiten ziehen eine Reihe von Nachteilen nach sich. Die Idee besteht nun darin, Liner mit variablen Wanddicken einzufuehren, wobei die Bereiche der axialen Enden und des Knicks duenner gestaltet werden (im Knick selbst und an der Turbine), die Bereiche dazwischen dagegen staerker (vom Knick in Richtung Brenner und in Richtung Turbine). Dazu wird die maximale Waermelast derart aufgebracht, dass ein maximaler Waermeuebergang in der Naehe des Linerknicks und turbinenseitig erfolgt.

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S

© SIEMENS AG 2002 file: 2002J12871.doc page: 1

Variable Linerwanddicken zur Waermeuebergangs- / Steifigkeitsanpassung

Idea: Peter Tiemann, DE-Muelheim; Dr. Michael Huth, DE-Muelheim

Bei geschlossenen gekuehlten Brennkammerlinern tritt das Problem auf, dass diese unterschiedlichen Belastungen unterliegen, die in verschiedene Richtungen abgeleitet werden. Um den Waermeeintrag bewaeltigen zu koennen, muss die Wanddicke einerseits aufgrund konvektiver Kuehlung bei Maxi- maltemperatur auf der Heissgasseite gesenkt werden. Andererseits muss aufgrund der mechanischen Belastungen wie Druckdifferenzen und Schwingungen die Wanddicke erhoeht werden.

Bislang wird durch eine Optimierung hinsichtlich der Waermebelastung versucht, das Problem zu loe- sen. Dabei wird die mechanische Last durch eine Verringerung der Breite reduziert oder es wird im mittleren Bereich abgestuetzt. Diese Moeglichkeiten ziehen eine Reihe von Nachteilen nach sich.

Die Idee besteht nun darin, Liner mit variablen Wanddicken einzufuehren, wobei die Bereiche der axialen Enden und des Knicks duenner gestaltet werden (im Knick selbst und an der Turbine), die Bereiche dazwischen dagegen staerker (vom Knick in Richtung Brenner und in Richtung Turbine).

Dazu wird die maximale Waermelast derart aufgebracht, dass ein maximaler Waermeuebergang in der Naehe des Linerknicks und turbinenseitig erfolgt.

Abb. 1: Liner

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