×
27.11.2015
216.013.9517

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО РЕЗОНАТОРА ДЛЯ ДЕМПФИРОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ ДАВЛЕНИЯ В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ И СПОСОБ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ СГОРАНИЯ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002569786
Дата охранного документа
27.11.2015
Аннотация: Устройство резонатора, предназначенное для демпфирования колебаний давления в камере сгорания, содержит контейнер, заполненный газом, отверстие в контейнере и нагревательный элемент, выполненный с возможностью генерировать пламя. Пламя предназначено для нагрева газа в контейнере. Нагревательный элемент выполнен с возможностью генерирования пламени и быстрого изменения температуры газа, заполняющего контейнер, и соответственно быстрого изменения резонансной частоты устройства резонатора. Изобретение направлено на гашение колебаний газа на различных режимах работы, а также на увеличение производительности камеры сгорания, используя только один резонатор, вместо нескольких различных устройств резонатора, каждый из которых настроен на различные режимы работы камеры сгорания. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству резонатора для демпфирования колебаний давления в камере сгорания и к способу управления системой сгорания. В частности настоящее изобретение относится к устройству резонатора для демпфирования колебаний давления в камере сгорания, которая может быть отрегулирована, чтобы демпфировать колебание, имеющее частоту, которая изменяется после изменения условий работы камеры сгорания. Дополнительно, настоящее изобретение относится к способу работы системы сгорания предусматривающему демпфирование колебаний давления в камере сгорания, регулируемое для других условий работы камеры сгорания.

Уровень техники

В камере сгорания, такой как камера сгорания газовой турбины, сгорает смесь топлива и сжатого воздуха. Таким образом, сжатый воздух и топливо подают в камеру сгорания, и продукт сгорания удаляют из камеры сгорания, получая поток материала. Из-за подачи топлива и сжатого газа и по мере падения давления продукта сгорания в камере сгорания возбуждаются колебания, которые могут быть охарактеризованы частотой колебаний давления. Частота колебаний давления может, в частности, зависеть от массы и/или скорости потока подаваемого топлива и подаваемого сжатого воздуха, а так же от массы и/или скорости потока удаляемого продукта сгорания, и может также зависеть от конфигурации камеры сгорания. Типичные частоты колебаний давления могут находиться в диапазоне между 50 Гц и 1500 Гц, в частности, около приблизительно 100 Гц.

Эти колебания давления оказывают негативное влияние на работу камеры сгорания, в частности, на эффективность газовой турбины, содержащей камеру сгорания. Для демпфирования колебаний давления в камере сгорания известно соединение, так называемого, резонатора Гельмгольца с камерой сгорания, так, что внутренняя часть резонатора Гельмгольца соединяется сообщаясь с пространством сгорания, определенным камерой сгорания.

Из DE 102005052881 A1 известно нагревательное устройство, включающее в себя камеру сгорания, в котором камера сгорания, соединена с каналом потока, который соединен с резонатором Гельмгольца для демпфирования колебаний давления. Температура газа, содержащегося в резонаторе Гельмгольца, может изменяться для адаптации рабочей частоты резонатора Гельмгольца к колебаниям в камере сгорания.

В EP 0974788 A1 раскрыт резонатор Гельмгольца с компоновкой сопла для генерирования смеси воздуха и жидкости перед подачей в канал потока для демпфирования колебаний в канале потока.

В GB 2288660 A раскрыто устройство для демпфирования термоакустических колебаний в камере сгорания газовой турбины, в котором резонатор Гельмгольца, соединен с камерой сгорания для демпфирования колебаний в камере сгорания. Этот документ также раскрывает систему управления, которая управляет нагревательным элементом для нагрева газа в резонаторе Гельмгольца на основе сдвига фаз двух давлений, измеренных в камере сгорания и в резонаторе Гельмгольца, соответственно.

Выше было отмечено, что камера сгорания, может работать неудовлетворительно при изменяющихся условиях работы. Может возникнуть потребность в устройстве резонатора, которое пригодно для демпфирования колебаний давления в камере сгорания, которое, в частности, адаптируемо для разных условий работы камеры сгорания. В частности, может потребоваться устройство резонатора, которое соответствует для демпфирования колебаний давления на разных частотах, которые быстро изменяются по времени и может потребоваться способ работы системы сгорания в разных условиях работы.

Сущность изобретения

Эта потребность может быть удовлетворена в соответствии с предметом изобретения по независимым пунктам формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

В соответствии с вариантом осуществления предусмотрено устройство резонатора для демпфирования колебаний давления в камере сгорания, в котором устройство резонатора содержит контейнер, заполненный газом; отверстие в контейнере; и нагревательный элемент, выполненный с возможностью генерировать пламя, в котором пламя предназначено для нагрева газа в контейнере.

Камера сгорания может, в частности, представлять собой камеру сгорания газовой турбины. Устройство резонатора может быть выполнено с возможностью соединения с камерой сгорания так, что отверстие в контейнере предусматривает сообщение между внутренней частью камеры сгорания и внутренней частью контейнера. В зависимости от конфигурации контейнера, типа газа, заполняющего контейнер, температуры газа, заполняющего контейнер, давления газа, заполняющего контейнер, и/или конфигурации отверстия в контейнере, у устройства резонатора может быть некоторая резонансная частота, представляющая частоту колебаний давления, происходящих в устройстве резонатора во время резонанса.

В частности контейнер может содержать участок корпуса и участок горлышка, соединенный с участком корпуса, в котором участок горлышка представляет собой сужение и имеет отверстие на дистальном конце горлышка относительно участка корпуса. В частности, также конфигурация, в частности, эффективная длина горлышка и объем участка корпуса и участка горлышка, и/или площадь поперечного сечения участка горлышка могут влиять на резонансную частоту устройства резонатора. В частности, устройство резонатора может функционировать как резонатор Гельмгольца для демпфирования колебания давления.

Нагревательный элемент может быть соединен с контейнером (либо с участком корпуса или с участком горлышка контейнера) так, что, пламя, генерируемое нагревательным элементом, нагревает газ внутри контейнера. Устройство резонатора может содержать один или больше нагревательных элементов, скомпонованных в разных положениях.

В частности пламя, генерируемое нагревательным элементом, может обеспечивать, например, используя материал потоковой подачи, конвекцию газа, заполняющего контейнер так, чтобы вариации температуры в разных местоположениях в контейнере быстро балансировались, чтобы обеспечить однородное, или, по меньшей мере, приблизительно однородное распределение температуры в пределах контейнера. Благодаря установке нагревательного элемента, выполненного с возможностью генерировать пламя, температура газа, заполняющего контейнер, может быть быстро изменена, таким образом, быстро изменяя резонансную частоту устройства резонатора. Таким образом, устройство резонатора позволяет демпфировать колебания давления в камере сгорания в разных условиях работы. Таким образом, эффективность камеры сгорания, оборудованной устройством резонатора, может быть улучшена. Дополнительно, нет необходимости предусматривать другие устройства резонатора для других условий работы камеры сгорания.

В соответствии с вариантом осуществления нагревательный элемент выполнен с возможностью генерировать пламя, используя горение в плазменной среде. Краткий обзор технологии сгорания в плазменной среде представлен в публикации "Plasma Assisted Combustion Technologies" by Matveev, S. Matveeva, E. Kirchuk, Proceedings of the European Combustion Meeting 2009 и на веб-сайте http://www.plasmacombustion.com/iwepac.html. При сгорании в плазменной среде формируется плазма, например, в результате приложения высокого электрического поля, установленного между двумя электродами, которая поддерживает горение топлива. Кроме того, процесс сгорания может быть ограничен или локализован в пределах небольшого объема при размещении потока газа, в частности, в виде спирального потока газа, окружающего ядро процесса сгорания. Процесс сгорания может также быть ограничен или локализован в пределах узкого пламени, получаемого в выходном отверстии, или в сопле устройства сгорания в плазменной среде. Технология сгорания в плазменной среде дополнительно отличается высокой тепловой энергией, высокой температурой пламени и высокой скоростью удаления из плазмы горящих материалов в устройствах сгорания в плазменной среде. Из-за большой тепловой энергии, высокой температуры пламени и возможности точного управления параметрами пламени резонансная частота устройства резонатора может быть быстро изменена для демпфирования колебания давления в камере сгорания в разных условиях работы.

В соответствии с вариантом осуществления пламя содержит поток газа, имеющий скорость от 25 м/с до 500 м/с, в частности, от 50 м/с до 300 м/с. В частности, нагревательный элемент может быть выполнен с возможностью генерировать пламя содержащее протекающий газ, имеющий скорость от 25 м/с до 500 м/с, более конкретно от 50 м/с до 300 м/с. Благодаря высокой скорости раскаленных и горячих материалов, составляющих пламя, тепловая энергия, находящаяся в пределах пламени, быстро распределяется по контейнеру устройства резонатора, в результате конвекции. Таким образом, резонансная частота устройства резонатора может быстро изменяться так, чтобы соответствовать разным условиям работы в камере сгорания.

В соответствии с вариантом осуществления нагревательный элемент обеспечивает (либо выполнен с возможностью обеспечения, или выполнен с возможностью подачи) тепловую энергию от 0,01 кВт до 3 кВт, в частности, от 0,1 кВт до 3 кВт, в частности, от 1 кВт до 3 кВт. Благодаря такой высокой тепловой энергии нагревательного элемента, газ внутри контейнера быстро изменяет свою температуру при нагреве нагревательного элемента. Таким образом, устройство резонатора особенно пригодно для значительного изменения температуры газа внутри контейнера, что, в свою очередь, обеспечивает возможность значительного изменения скорости звука газа внутри контейнера, что, в свою очередь, позволяет значительно изменять резонансную частоту устройства резонатора.

В соответствии с вариантом осуществления пламя имеет температуру от 500°C до 3000°C. В частности, нагревательный элемент физически выполнен с возможностью (или выполнен таким образом) генерировать пламя с температурой от 500°C до 3000°C. Под температурой пламени понимают, определение температуры материала в области объема, определенной материалом, излучающим свет пламени, в котором происходят химические реакции. Таким образом, устройство резонатора выполнено с возможностью демпфирования колебаний давления, имеющих большой диапазон частот.

В соответствии с вариантом осуществления нагревательный элемент содержит обратный вихревой плазменный генератор. Обратный вихревой плазменный генератор, в частности, может содержать цилиндрический контейнер, в пределах которого генерируется, так называемый, обратный вихревой поток (то есть, спиральный поток в направлении, обратном направлению осевого потока смеси топлива и воздуха) первого газа (например, воздуха). Дополнительно, второй газ (например, воздух и топливо) может быть подан с одного торца цилиндрического контейнера вдоль осевого направления (например, вдоль оси симметрии контейнера), который может, таким образом, быть ограничен или локализован рядом с осью симметрии контейнера. Как первый газ, так и второй газ могут быть ионизированы, и второй газ может спонтанно воспламеняться (или в результате приложения электрического поля) во время его протекания через цилиндр, в результате чего образуется пламя на выходе из цилиндра. В частности, пламя может состоять из раскаленного или горячего (химически реагирующего) материала, имеющего скорость от 50 м/с до 300 м/с.

В соответствии с вариантом осуществления нагревательный элемент выполнен с возможностью генерировать плазменный факел.

В соответствии с вариантом осуществления, вариант осуществления устройства резонатора состоит из системы сгорания, которая дополнительно содержит камеру сгорания для определения пространства горения для горения топлива, в котором контейнер устройства резонатора соединен с камерой сгорания таким образом, что внутренняя часть контейнера сообщается с пространством сгорания через отверстие устройства резонатора, в котором, в частности, устройство резонатора имеет резонансную частоту, равную частоте колебаний давления в камере сгорания в условиях нормальной нагрузки. В частности, резонансная частота может быть, по меньшей мере, приблизительно равна (то есть, по меньшей мере, с точностью до 10%, в частности, с точностью до 5% равна) частоте колебаний давления в камере сгорания при нормальных условиях нагрузки. Таким образом, резонансная частота устройства резонатора может быть определена, как резонансная частота, когда газ, заполняющий контейнер устройства резонатора, имеет температуру окружающей среды, в частности, температуру 50°C-15°C, в частности, температуру 20°C.

Под "нормальными условиями нагрузки" следует понимать режим работы, который не является запуском или остановкой работы газовой турбины. В частности, камера сгорания может работать с, по существу, немодифицируемой подачей топлива и имеет, по существу, неизменную температуру в течение длительного времени. "Нормальные условия нагрузки" могут определять режим работы, при котором камера сгорания имеет наибольшую эффективность. "Нормальные условия нагрузки" можно рассматривать, как установившееся состояние камеры сгорания и газовой турбины, во время которого необходимы только незначительные действия по управлению.

Пространство сгорания может быть акустически связано с внутренней частью контейнера устройства резонатора через отверстие таким образом, что колебание давления, возникающее в камере сгорания в ходе процесса сгорания или из-за подачи или потока воздуха и топлива, или из-за потока выпускаемого продукта сгорания, может быть передано в отверстие, вызывая возбуждение колебаний воздуха, заполняющего контейнер устройства резонатора. При этом может возникать сдвиг по фазе между колебаниями в камере сгорания и колебаниями в контейнере устройства резонатора таким образом, что колебания внутри камеры сгорания демпфируются, в частности, в результате ослабляющей интерференции с колебаниями внутри контейнера устройства резонатора. В результате возможности нагрева устройства резонатора его резонансная частота может быстро изменяться, что также демпфирует колебания давления в камере сгорания, возникающего в других условиях, чем нормальные условия нагрузки. Таким образом, камера сгорания может использоваться в широком диапазоне рабочих условий или условий нагрузки, не требуя больше, чем одного устройства резонатора.

В соответствии с вариантом осуществления, система сгорания дополнительно содержит зонд измерения давления, предназначенный для измерения колебаний давления в пространстве сгорания; зонд измерения температуры, предназначенный для измерения температуры газа внутри контейнера; и систему управления, выполненную с возможностью управления нагревательным элементом на основе измеряемых колебаний давления в пространстве сгорания и измеряемой температуры внутри контейнера.

Зонд для измерения давления может представлять собой любой датчик для определения колебаний давления. В частности, один или больше зонда (зондов) для измерения давления может быть установлен в одном или больше местах внутри пространства сгорания. Отверстие устройства резонатора, в частности, расположенное на дистальном конце участка горлышка устройства резонатора, может быть размещено и может быть соединено с камерой сгорания в месте, где происходят наибольшие колебания давления внутри камеры сгорания. Таким образом, эффективность функции демпфирования устройства резонатора может быть оптимизирована. Дополнительно, или в качестве альтернативы, оптимальное место размещения устройства резонатора, в частности, оптимальное место размещения отверстия устройства резонатора, обеспечивающее сообщение между контейнером устройства резонатора и камерой сгорания, может быть выведено в результате компьютерного моделирования всей системы сгорания, камеры сгорания или с помощью экспериментальных тестов.

Зонд для измерения температуры может представлять собой любой датчик для измерения температуры. Один или больше зондов для измерения температуры могут быть установлены в одном или больше местах внутри контейнера, обеспечивая возможность измерения распределения температуры в контейнере.

Система управления может быть соединена с одним или больше зондами измерения давления, с одним или больше зондами измерения температуры и с нагревательным элементом для считывания измеренных значений и передачи сигналов управления в нагревательный элемент, для регулирования тепловой энергии, температуры пламени нагревательного элемента и/или других параметров нагревательного элемента. Система управления может содержать модуль обработки, предназначенный для обработки измеренных значений и, в частности, для вывода частоты колебаний давления в пространстве сгорания. Дополнительно, система управления может содержать программный код в модуле обработки для вывода температуры газа в пределах контейнера, для которого устройство резонатор имеет конкретную резонансную частоту, в частности, частоту колебаний давления внутри пространства сгорания, измеряемую, используя один или больше зондов для измерения давления. Система управления может дополнительно содержать модуль сохранения для сохранения параметров системы и программного кода.

В соответствии с вариантом осуществления, система управления выполнена с возможностью управления нагревательным элементом для изменения температуры газа внутри контейнера, когда камера сгорания работает в условиях, отличающихся от условий нормальной нагрузки, таким образом, что частота колебаний давления внутри пространства сгорания равна (в частности, по меньшей мере, приблизительно равна, в частности, по меньшей мере, в пределах точности 10%, в частности, равна в пределах точности 5%) резонансной частоте контейнера, заполненного газом, изменяющейся в результате изменения температуры газа внутри контейнера. Таким образом, колебания давления в камере сгорания могут быть эффективно демпфированы с помощью устройства резонатора, даже в разных условиях нагрузки камеры сгорания. Таким образом, камера сгорания может оптимизировано работать в разных рабочих условиях.

В соответствии с вариантом осуществления, предусмотрен способ работы системы сгорания, в котором способ содержит: сжигают топливо в пространстве сгорания, определенном камерой сгорания; генерируют колебания давления в камере сгорания, в частности, путем сжигания топлива; генерируют пламя, используя нагревательный элемент для нагрева газа в контейнере, связанном с камерой сгорания, и при этом внутренняя часть контейнера сообщается с камерой сгорания через отверстие в контейнере; и демпфируют колебания давления внутри камеры сгорания. Колебания давления внутри камеры сгорания, в качестве альтернативы или в дополнение, могут генерироваться потоком топлива и/или воздуха, подаваемого в камеру сгорания. Демпфирование колебаний давления внутри камеры сгорания может возникать в результате акустической связи между пространством сгорания и внутренней частью контейнера устройства резонатора. Таким образом, частота колебаний давления в камере сгорания может, по меньшей мере, приблизительно соответствовать резонансной частоте устройства резонатора, сформированного контейнером и отверстием в контейнере, в котором такая резонансная частота устройства резонатора может зависеть от температуры газа внутри контейнера.

В соответствии с вариантом осуществления способ работы системы сгорания дополнительно содержит: измеряют колебания давления в пространстве сгорания, используя зонд измерения давления; измеряют температуру газа в контейнере, используя зонд измерения температуры; и управляют нагревательным элементом на основе измеренных колебаний давления и измеренной температуры, используя систему управления. Таким образом, в частности, нагревательным элементом можно управлять так, чтобы резонансная частота устройства резонатора, по меньшей мере, приблизительно соответствовала частоте колебаний давления в пределах пространства сгорания.

В соответствии с вариантом осуществления способ работы системы сгорания дополнительно содержит: управляют нагревательным элементом для изменения температуры газа внутри контейнера, когда камерой сгорания управляют в условиях, отличающихся от нормальных условий нагрузки так, что частота (изменившаяся по сравнению с частотой в условиях нормальной нагрузки) колебаний давления внутри пространства сгорания равна (в частности, по меньшей мере, приблизительно равна, в частности равна, по меньшей мере, в пределах точности 10%, 5%) резонансной частоте контейнера, изменившейся после изменения температуры газа внутри контейнера. Таким образом, колебания давления в камере сгорания могут быть эффективно демпфированы устройством резонатора даже в условиях изменившейся нагрузки в камере сгорания.

В соответствии с вариантом осуществления способ работы системы сгорания дополнительно содержит этап на котором увеличивают температуру газа внутри контейнера со скоростью, по меньшей мере, 50°C в секунду. В результате изменения температуры газа внутри контейнера с такой высокой скоростью, резонансная частота устройства резонатора может быстро изменяться, что обеспечивает возможность, соответственно, быстро изменять нагрузку камеры сгорания при постоянном демпфировании колебаний давления внутри камеры сгорания.

Следует отметить, что варианты осуществления изобретения были описаны со ссылкой на разные предметы изобретения.

В частности, некоторые варианты осуществления были описаны со ссылкой на пункты формулы изобретения, направленные на способ, тогда как другие варианты осуществления были описаны со ссылкой на пункты формулы изобретения, направленные на устройство. Однако для специалиста в данной области техники из приведенного выше и следующего описания, будет понятно, если только не будет указано другое, что в дополнение к любой комбинации свойств, принадлежащих одному типу предмета изобретения, также любая комбинация между свойствами, относящимися к разным предметам изобретения, в частности, между свойствами пунктов формулы изобретения, направленными на способ, и свойствами пунктов формулы изобретения, направленными на устройство, рассматривается, как раскрытая в пределах данного документа.

Аспекты, определенные выше, и дополнительные аспекты настоящего изобретения, будут понятны из примеров варианта осуществления, которые будут описаны ниже, и поясняются со ссылкой на примеры варианта осуществления. Изобретение будет описано более подробно ниже со ссылкой на примеры варианта осуществления, но которым изобретение не ограничено.

Краткое описание чертежей

Варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже со ссылкой на приложенные чертежи.

На фиг.1 схематично показано устройство резонатора в соответствии с вариантом осуществления.

На фиг.2 схематично показан обратный вихревой плазменный генератор, который может использоваться в качестве нагревательного элемента в устройстве резонатора, представленного на фиг.1 в соответствии с вариантом осуществления.

На фиг.3 схематично показана система сгорания в соответствии с вариантом осуществления и способ работы системы сгорания в соответствии с вариантом осуществления.

Подробное описание изобретения

Иллюстрация на чертежах является схематичной. Следует отметить, что на разных чертежах, аналогичные или идентичные элементы обозначены одинаковыми номерами ссылочных позиций или номерами ссылочных позиций, которые отличаются от соответствующих номеров ссылочных позиций только первой цифрой.

На фиг.1 схематично представлено устройство 101 резонатора предназначенное для демпфирования колебаний давления в камере сгорания. Устройство 101 резонатора содержит контейнер 102, который заполнен газом, таким как воздух, и содержит нагревательный элемент 103, который выполнен, как обратный вихревой плазменный генератор. Контейнер 102 устройства резонатора содержит участок 104 корпуса и участок 105 горлышка. Участок 104 корпуса содержит цилиндрический контейнер, который соединен с возможностью сообщения с участком 105 горлышка, который также имеет цилиндрическую форму, но имеет намного меньший диаметр D2, по сравнению с диаметром D1 участка 4 корпуса устройства 101 резонатора. Участок корпуса имеет длину L1, и участок горлышка имеет длину L2.

На дистальном конце участка 105 горлышка устройство 1 резонатора имеет отверстие 106, через которое устройство 1 резонатора может соединяться с возможностью сообщения с пространством сгорания камеры сгорания для демпфирования колебаний давления в камере сгорания.

Конфигурация устройства 101 резонатора управляет резонансной частотой f устройства резонатора в соответствии со следующей формулой:

со следующими обозначениями:

S - площадь поперечного сечения горлышка резонатора;

V - объем резонатора;

l' - эффективная длина горлышка резонатора, которая основана на геометрической длине L2 горлышка;

c - скорость звука.

Частота устройства резонатора может составлять, например, 100 Гц, когда газ, заполняющий контейнер 2, имеет температуру 20°C. Изменение температуры газа, заполняющего контейнер 102, изменяет, в результате изменения скорости c звука, резонансную частоту f устройства резонатора.

Для изменения температуры газа, заполняющего контейнер 102, обратный вихревой плазменный генератор 103 присоединен к внешней стенке участка 104 корпуса устройства 101 резонатора так, что пламя, генерируемое обратным вихревым плазменным генератором 103, продолжается во внутреннюю часть контейнера 102, нагревая газ, заполняющий контейнер 102. Таким образом, нагревательным элементом 103 управляют через шину 107 управления, которая соединена с системой 109 управления. Устройство 101 резонатора также оборудовано зондом 111 измерения температуры, предназначенным для измерения температуры газа, заполняющего контейнер 102. Сигнал, представляющий измеренную температуру, подают через шину 113 управления в систему 109 управления.

По требованию система 109 управления выполнена с возможностью регулировать резонансную частоту f устройства 101 резонатора путем регулирования температуры газа внутри контейнера 102, активируя нагревательный элемент 103 до тех пор, пока температура газа, заполняющего контейнер 102, измеряемая с помощью зонда 111 измерения температуры, не станет равной температуре, соответствующей требуемой резонансной частоте устройства 101 резонатора.

В других вариантах осуществления один или больше дополнительных нагревательных элементов могут быть прикреплены к устройству резонатора на участке 104 корпуса или на участке 105 горлышка для нагрева газа, заполняющего контейнер 102. В других вариантах осуществления один или больше дополнительных зондов измерения температуры могут быть размещены в разных местах расположения внутри контейнера 2 для измерения температуры заполняющего газа.

На фиг.2 схематично представлены принципы обратного вихревого плазменного генератора 203, который может использоваться в качестве нагревательного элемента 103 в устройстве 101 резонатора, представленного на фиг.1. Обратный вихревой плазменный генератор 203, показанный на фиг.2A, и 2B, содержит, по существу, цилиндрический контейнер 215, который содержит множество сопел 217, расположенных на одном торце цилиндра 215, окруженного цилиндрическим контейнером 215 вдоль окружности. Используя сопла 217, первый газ, такой как воздух, подают вдоль направления 216 в цилиндрический контейнер 215 для выполнения спиралевидного движения, обозначенного, как спираль, такая как линия 219, внутри контейнера 215.

В основании цилиндрического контейнера 215, противоположно торцу, на котором установлены сопла 217, второй газ подают вдоль осевого направления 221. Первый газ, поступающий вдоль направления 216, а также второй газ, поступающий вдоль направления 221, ионизируют, и второй газ, в частности, содержит воздух и топливо. Во время его прохода через цилиндрический контейнер 215, второй воздух воспламеняется, в котором процесс сгорания ограничен в пределах небольшого объема вокруг оси 223 симметрии цилиндрического контейнера 215. Пламя сгорающего первого газа выходит из цилиндрического контейнера 215 через отверстие 225 вдоль направления 227, по существу, параллельно оси 223 симметрии. Таким образом, сгорающий первый газ впрыскивают в участок 104 корпуса (не показан на фиг.2) устройства резонатора.

Как представлено на фиг.2B, первый газ, поступающий вдоль направления 216 через сопла 217, протекает радиально во внешний участок цилиндрического контейнера 215, в направлении, противоположном направлению 221 первого газа, но изменяет свое направление распространения на противоположное в определенном радиальном положении, ближе к оси 223 симметрии, таким образом, что для радиальных положений ближе к оси 223 симметрии, чем это конкретное радиальное положение, первый газ распространяется, по существу, в том же направлении, что и второй газ. Таким образом, эффективная тепловая изоляция процесса сгорания, ограниченного и локализованного внутри небольшого объема вокруг оси 223 симметрии от стенок контейнера 215, достигается таким образом, что на обратном вихревом плазменном генераторе 203 можно удерживать руку во время его работы.

Вместо использования обратного вихревого плазменного генератора 203 также можно использовать плазменный факел или другие устройства сгорания в плазменной среде, могут использоваться в качестве нагревательного элемента 103 в устройстве 101 резонатора, представленного на фиг.1.

На фиг.3 схематично показана система 329 сгорания и способ работы системы 329 сгорания в соответствии с вариантом осуществления. Система 329 сгорания содержит камеру 330 сгорания, определяющую пространство 331 сгорания, в пределах которого может происходить горение топлива. Через сопла 333 топлива сжатый воздух также подают в пространство 331 сгорания.

При подаче топлива и сжатого воздуха, так же, как после сгорания топлива, колебания давления сжатого воздуха возбуждаются в пределах пространства 331 сгорания, которые неблагоприятно воздействуют на работу системы 329 сгорания. Обычно эти колебания давления не генерируются преднамеренно, но они могут возникать по разным причинам. Чтобы демпфировать эти колебания давления, система 329 сгорания содержит устройство 301 резонатора, которое содержит контейнер 302, сформированный в виде корпуса 304 контейнера и участка горлышка 305 контейнера. Через отверстие на дистальном конце участка 305 горлышка внутренняя часть контейнера 302 соединяется так, что она сообщается с пространством 331 сгорания.

Система 309 управления соединена через линию 335 передачи данных с зондом 327 измерения давления, который измеряет давление внутри пространства 331 сгорания. Система 309 управления дополнительно выполнена с возможностью выводить частоту колебаний давления, измеренную в результате присутствия зонда 327 измерения давления, как обозначено на схеме 339, для которой показана амплитуда и частота колебаний давления, возникающих в камере 331 сгорания, в зависимости от их частоты f. Колебания частоты f0 имеют амплитуду, превышающую пороговое значение S, как обозначено на схеме 339. Система 309 управления выполнена с возможностью идентификации температуры в пределах устройства 301 резонатора таким образом, что устройство 301 резонатора имеет резонансную частоту, равную нежелательной частоте колебаний давления, измеренной внутри пространства 331 сгорания, которая равна f0. После идентификации целевой температуры устройства 301 резонатора, система 309 управления управляет двумя нагревательными элементами 303, прикрепленными к устройству 301 резонатора для нагрева газа, заполняющего контейнер 302, для регулирования его резонансной частоты до частоты f0. После нагрева газа, заполняющего контейнер 302 устройства 301 резонатора, устройство 301 резонатора изменяет свою резонансную частоту так, чтобы она была равна f0. Поскольку устройство 301 резонатора сообщается с пространством 331 сгорания через отверстие 306, устройство резонатора демпфирует колебания давления на частоте f0, возникающей в пространстве 331 сгорания. Температуру внутри устройства 301 резонатора измеряют через зонд 311 измерения температуры и соответствующий сигнал передают в систему 309 управления, которая может использоваться для регулировки по цепи обратной связи.

Следует отметить, что термин "содержащий" не исключает другие элементы или этапы, и артикли "a" или "an" не исключают множество. Также элементы, описанные в ассоциации с разными вариантами осуществления, могут быть скомбинированы. Следует также отметить, что знаки ссылочных позиций в формуле изобретения не следует рассматривать, как ограничение объема изобретения.

Для того чтобы резюмировать описанные выше варианты осуществления настоящего изобретения, можно отметить следующее:

Устройство резонатора для демпфирования колебаний давления в камере сгорания содержит контейнер, заполненный газом; отверстие в контейнере; и нагревательный элемент, выполненный с возможностью генерировать пламя, в котором пламя предназначено для нагрева газа, находящегося внутри контейнера.


УСТРОЙСТВО РЕЗОНАТОРА ДЛЯ ДЕМПФИРОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ ДАВЛЕНИЯ В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ И СПОСОБ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ СГОРАНИЯ
УСТРОЙСТВО РЕЗОНАТОРА ДЛЯ ДЕМПФИРОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ ДАВЛЕНИЯ В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ И СПОСОБ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ СГОРАНИЯ
УСТРОЙСТВО РЕЗОНАТОРА ДЛЯ ДЕМПФИРОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ ДАВЛЕНИЯ В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ И СПОСОБ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ СГОРАНИЯ
УСТРОЙСТВО РЕЗОНАТОРА ДЛЯ ДЕМПФИРОВАНИЯ КОЛЕБАНИЙ ДАВЛЕНИЯ В КАМЕРЕ СГОРАНИЯ И СПОСОБ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ СГОРАНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 111-120 of 1,427 items.
27.11.2013
№216.012.84bb

Способ автоматизированного ремонта детали машин

Изобретение относится к автоматизированному ремонту детали машин, в частности турбинные лопатка или лопасти. Способ включает оцифровку первой геометрии детали машин, включая поврежденную часть детали машин, механическую обработку впадины над поврежденной частью детали машин, при этом обработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499657
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.11.2013
№216.012.85a0

Установка для добычи на месте содержащего углеводороды вещества

Изобретение относится к установке для добычи на месте содержащего углеводороды вещества из подземного месторождения с понижением его вязкости. Обеспечивает повышение надежности индукционного нагревания и упрощение ввода энергии в подземное месторождение. Сущность изобретения: установка содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499886
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.11.2013
№216.012.85a4

Газовая турбина, снабженная предохранительной пластиной между ножкой лопатки и диском

Ротор газовой турбины включает расположенные на диске турбины охлаждаемые рабочие лопатки, каждая из которых имеет ножку лопатки, расположенную в осевом пазу для ее фиксации. Между ножкой лопатки и дном паза расположена предохранительная пластина для защиты рабочих лопаток от смещения вдоль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499890
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.11.2013
№216.012.8601

Способ и устройство для бесконтактного определения температуры т металлического расплава

Изобретение относится к способу и устройству для точного бесконтактного определения температуры Т металлического расплава (2) в печи (1), которая содержит по меньшей мере один блок (3) горелки-копья, который направляется над металлическим расплавом (2) через стенку (1b) печи в печное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499983
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.11.2013
№216.012.8650

Быстродействующее переключающее устройство для аккумуляторной батареи высокой мощности в изолированной сети постоянного тока

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение быстродействия коммутации токов разряда. Предложено быстродействующее переключающее устройство (1) для аккумуляторной батареи (2) высокой мощности в изолированной сети (3) постоянного тока, особенно сети постоянного тока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500062
Дата охранного документа: 27.11.2013
27.11.2013
№216.012.8651

Регулятор трехфазного тока

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в регуляторе трехфазного тока. Технический результат - улучшение массогабаритных показателей. Регулятор трехфазного тока содержит три ветви с соответствующим входом (U1, V1, W1) и выходом (U2, V2, W2), с пятью парами (1,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500063
Дата охранного документа: 27.11.2013
10.12.2013
№216.012.87fc

Способ функционирования прокатного стана холодной прокатки с улучшенной динамикой

Способ предназначен для повышения мобильности управления многоклетьевым прокатным станом холодной прокатки. Устройством определения усилия прокатки определяют действительное усилие прокатки последней прокатной клети и подают его на устройство регулирования, где определяют и выдают по меньшей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500494
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.8949

Гамма/гамма' -суперсплав на основе никеля с многочисленными реакционно-активными элементами и применение указанного суперсплава в сложных системах материалов

Изобретение относится к металлургии, а именно к γ/γ'-суперсплавам на основе никеля. Сплав содержит, вес.%: вплоть до 20 суммы Со и Fe, между 17 и 21 Сr, между 0,5 и 3 суммы Мо и W, не более 2 Мо, между 4,8 и 6 Аl, между 1,5 и 5 Та, между 0,01 и 0,2 суммы С и В, между 0,01 и 0,2 Zr, между 0,05 и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500827
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.89aa

Преобразующая энергию текучей среды машина

Изобретение относится к преобразующей энергию текучей среды машине 1, в частности компрессору 3 или насосу. Содержит корпус 7, электродвигатель 4, по меньшей мере одно рабочее колесо 11, по меньшей мере два радиальных подшипника 17, 18, по меньшей мере один проходящий вдоль продольной оси 6 вал...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500924
Дата охранного документа: 10.12.2013
10.12.2013
№216.012.8a64

Система с газонепроницаемым измерительным вводом

Изобретение относится к устройствам измерения высокого напряжения. Газонепроницаемый измерительный ввод имеет пронизанное измерительной жилой (8, 8а) в направлении основной оси (3) изоляционное тело (7, 7а). Изоляционное тело (7, 7а) окружено рамой. Рама имеет первую часть (1) рамы и вторую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501110
Дата охранного документа: 10.12.2013
Showing 111-120 of 943 items.
10.11.2013
№216.012.7e9b

Осевая турбомашина с малыми потерями через зазоры

Осевая турбомашина (1) включает рабочую лопаточную решетку, которая образована рабочими лопатками (3), у каждой из которых имеется передняя кромка (8) и расположенная в радиальном направлении снаружи свободная вершина (15) лопатки. Рабочую лопаточную решетку охватывают стенки (13) кольцевого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498084
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7ee7

Горелка для газотурбинного двигателя

Изобретение относится к горелке для газотурбинного двигателя. Горелка содержит радиальную центробежную форсунку для создания завихренной топливовоздушной смеси, камеру сгорания, в которой происходит сгорание завихренной топливовоздушной смеси, и предкамеру. Предкамера расположена между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498160
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7ee8

Ступенчатый завихритель для динамического управления

Завихряющее устройство для впрыска среды в турбину имеет центральную ось, центральный канал, проходящий в осевом направлении вдоль центральной оси, и наружный периметр. Также оно содержит базовую пластину с торцевой поверхностью, в которой сформированы первый проход и второй проход. Проходы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498161
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.8027

Электрическая машина с радиальными металлическими перегородками для направления охлаждающего воздуха

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам. Предлагается электрическая машина с радиально-щелевым охлаждением в листовом пакете (12) статора и листовом пакете (7) ротора, причем основной поток охлаждающего воздуха с двух сторон по оси направляется в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498480
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.8033

Дизель-электрическая система привода

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в дизель-электрической системе привода. Технический результат - исключение перегрузки мощных полупроводников автономных выпрямителей импульсного тока со стороны генератора при проведении теста self-load-test....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498492
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.81d9

Способ эксплуатации санитарного бака для рельсового транспортного средства

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Способ эксплуатации бака для размещения жидкости в санитарной установке рельсового транспортного средства включает: а) измерение степени заполнения бака; b) в случае, когда измеренная на стадии а) степень заполнения равна или больше заданной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498917
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.81da

Колейное транспортное средство с сенсорным устройством

Изобретение относится к колейному транспортному средству с контролем зоны между сцепленными вагонами. Колейное транспортное средство содержит первый и второй сцепленные друг с другом вагоны, а также, по меньшей мере, одно сенсорное устройство для контролирования зоны между обоими сцепленными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498918
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.8232

Пропиточная смоляная система для изоляционных материалов в распределительных устройствах

Настоящее изобретение относится к изолирующей смоле на основе сложного глицидилового эфира для изоляционных материалов в распределительных устройствах. Указанная смола содержит метилнадик-ангидрид и/или гидрированный метилнадик-ангидрид и имидазол структуры где R, R, R и R указаны в п.1...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499006
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.82d3

Подшипниковое устройство (варианты) и подшипниковый кронштейн с магнитным радиальным и поддерживающим подшипниками для вращающейся машины (варианты)

Изобретение относится к двум подшипниковым устройствам из магнитного радиального и поддерживающего подшипников для бесконтактного опирания и поддержания вала ротора турбомашины мощностью 1000 кВт и более. Предложены подшипниковое устройство и подшипниковый кронштейн (1) из магнитного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499167
Дата охранного документа: 20.11.2013
20.11.2013
№216.012.8382

Ротор и способ изготовления ротора электрической машины

Изобретение относится к области электротехники и касается изготовления роторов электрических машин. Предложен способ изготовления ротора (14) для электрической машины (13), включающий следующие стадии его осуществления: а) изготовление магнитного элемента (8) посредством склеивания друг с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499342
Дата охранного документа: 20.11.2013
+ добавить свой РИД