(57)【要約】燃焼器は、所定の間隔距離だけ離間した内壁および外壁を含むとともに、その間に空洞を画定する。外壁は、圧縮機と空洞との間の流体連通を許容する少なくとも１個の衝突孔を中に有する。内壁は、空洞と燃焼ゾーンとの間の流体流通を許容する複数の流出孔を中に画定し、流出孔の各々は、衝突孔の断面積よりも小さな断面積を画定する。流出孔は、衝突孔に対して所定の幾何学的配置を有するグループで設けられて、約２：１と約４：１の間である流出孔の衝突孔に対する数の比を画定する。これにより燃焼器は、燃焼器を通過する約１６００Ｈｚ未満の可聴周波数の減衰を行う。
2006524791.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼ゾーンを中に画定するとともに、圧縮機から圧縮空気を受け取るのに適したガスタービンエンジン燃焼器において、
所定の間隔距離だけ離間するとともに間に空洞を画定する内壁および外壁、
を含み、
前記外壁は、少なくとも１個の衝突孔を中に画定する第１エリアを有して、該衝突孔は、前記圧縮機と前記空洞との間の流体流通を許容し、
前記内壁は、前記第１エリアに対応するとともに複数の流出孔を中に画定する第２エリアを有して、該流出孔は、前記空洞と前記燃焼ゾーンとの間の流体流通を許容し、該流出孔の各々は、該衝突孔の断面積より小さな断面積を画定し、
前記流出孔は、前記衝突孔に対して所定の幾何学的配置を有するグループで設けられて、約２：１と約４：１の間である流出孔の該衝突孔に対する数の比を画定し、
それによって、前記燃焼器は、該燃焼器を通過する約１６００Ｈｚ未満の可聴周波数の減衰を行うことを特徴とする燃焼器。
【請求項２】
前記第１エリアが複数の衝突孔を中に画定し、前記流出孔のグループの各々が該衝突孔の各々に相対して設けられることを特徴とする請求項１記載の燃焼器。
【請求項３】
前記比が約３：１であることを特徴とする請求項２記載の燃焼器。
【請求項４】
前記流出孔が頂点に設けられた三角形配置を該流出孔のグループが画定することを特徴とする請求項３記載の燃焼器。
【請求項５】
前記三角形配置が略正三角形を画定することを特徴とする請求項４記載の燃焼器。
【請求項６】
前記衝突孔の各々が前記三角形配置の一つにより画定される境界線の中に設けられることを特徴とする請求項４記載の燃焼器。
【請求項７】
前記三角形配置の各々において前記流出孔のうち第１流出孔が他の二つの流出孔に対して上流にあり、前記衝突孔の各々が該第１流出孔の下流に配置されることを特徴とする請求項４記載の燃焼器。
【請求項８】
前記流出孔が、１平方インチあたり約４５個と約６５個の間の孔という密度で前記内壁の前記第２エリアに画定されることを特徴とする請求項１記載の燃焼器。
【請求項９】
前記流出孔の密度が前記内壁の中で変化することを特徴とする請求項８記載の燃焼器。
【請求項１０】
前記第１エリアが複数の衝突孔を中に画定し、該流出孔の密度の該衝突孔の密度に対する比が前記燃焼器の中で変化することを特徴とする請求項９記載の燃焼室。
【請求項１１】
前記内壁の前記流出孔が、中を通る中心軸線を画定し、該中心軸線が該内壁に垂直な軸線に対して傾斜していることを特徴とする請求項１記載の燃焼室。
【請求項１２】
前記中心軸線が、前記空洞における流体流方向に対して下流へ傾斜していることを特徴とする請求項１１項の燃焼室。
【請求項１３】
前記流出孔のグループが、前記衝突孔を中央に有する正方形の頂点に設けられた４個の流出孔を含むことを特徴とする請求項１記載の燃焼器。
【請求項１４】
前記４個の流出孔のうち最初の２個が前記衝突孔の中心を通る流方向軸線と一致し、該４個の流出孔のうち他の２個が該衝突孔の該中心を通る幅方向軸線と一致することを特徴とする請求項１３記載の燃焼器。
【請求項１５】
前記第１エリアが複数の衝突孔を画定し、前記４個の流出孔のグループの各々が該衝突孔の各々の周囲に設けられることを特徴とする請求項１４記載の燃焼器。
【請求項１６】
前記流出孔のグループが幅方向に相互に等しく離間して、該グループの第１列を前記内壁に画定することを特徴とする請求項１５記載の燃焼器。
【請求項１７】
前記第１列と同一である前記グループの少なくとも第２列が該第１列の下流で前記内壁に設けられ、該グループを有する該第２列が該第１列の該グループから幅方向にオフセットしていることを特徴とする請求項１６記載の燃焼器。
【請求項１８】
前記第１エリアが複数の衝突孔を中に画定し、該衝突孔と前記流出孔とが円形の穴であり、該衝突孔の各々が第１直径を有するとともに、該流出孔の各々が該第１直径より小さな第２直径を有することを特徴とする請求項１記載の燃焼器。
【請求項１９】
前記所定の間隔距離の前記第２直径に対する比が、前記グループの各々の前記流出孔の間の流方向距離の前記第２直径に対する比とほぼ等しいことを特徴とする請求項１８記載の燃焼器。
【請求項２０】
前記流出孔のグループの各々の該流出孔の間の幅方向距離が、該グループの各々の該流出孔の間の該流方向距離とほぼ等しいことを特徴とする請求項１９記載の燃焼器。
【請求項２１】
前記所定間隔距離の前記第１直径に対する比が、前記衝突孔の間の流方向距離の前記第１直径に対する比とほぼ等しいことを特徴とする請求項１８記載の燃焼器。
【請求項２２】
前記衝突孔の間の幅方向距離が、該衝突孔の間の前記流方向距離と等しいことを特徴とする請求項２１記載の燃焼室。
【請求項２３】
離間した内壁と外壁とを有するガスタービンエンジン燃焼器を通過する選択された可聴周波数を減衰させる方法において、
前記外壁においてあるエリアを選択して少なくとも１個の衝突孔を中に設け、
前記外壁の前記エリアに対応する前記内壁のエリアを選択して該内壁の該エリアに複数の流出孔を画定する、
各ステップを含み、該複数の流出孔は、前記衝突孔に対して所定の幾何学的配置を有するとともに２：１と４：１の間の比で該衝突孔の数を上回るグループで設けられ、それによって、前記燃焼器は、燃焼器を通過する選択された可聴周波数の減衰を行うことを特徴とする方法。
【請求項２４】
さらに、約１６００Ｈｚ未満の可聴周波数の減衰を行うため、前記所定の幾何学的配置と、前記流出孔の前記衝突孔に対する比とを選択することを含むことを特徴とする請求項２３記載の方法。
【請求項２５】
さらに、複数の衝突孔を前記外壁に設けることを含み、前記流出孔のグループが、該複数の衝突孔の各々の周囲に設けられることを特徴とする請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
さらに、三角形と正方形の周のうち一方を有する配置から前記所定の幾何学的配置を選択することを含み、該流出孔が該周の頂点に設けられることを特徴とする請求項２５記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、ガスタービンエンジンに関し、特に騒音レベルを抑制するガスタービン燃焼室に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジンにより発生する騒音は、主として、ある条件下で燃焼室およびその周囲に発生する圧力と音響振動とにより引き起こされる。ガスタービンエンジンにより発生する騒音レベル全体を抑制するために、多くの改良が行われた。しかし、このようなガスタービンエンジンにより引き起こされる遠距離騒音レベルが抑制されるように、このような動力装置の燃焼室により発生される騒音の抑制を可能にしたものはほとんどない。音響振動の励振を完全に防止するか少なくともかなり抑制するのに十分なほど高温燃焼ガスの流れに影響を与える流体による機械的手段を設けることにより、このような振動を減衰させることができる。騒音レベルに影響する不要な振動を除去するための減衰要素として、ヘルムホルツ共鳴器も採用されている。
【０００３】
米国特許第６，３５１，９４７号において、ケラー（Ｋｅｌｌｅｒ）らは、広い周波数範囲にわたって、特に２ｋＨｚと６ｋＨｚの間で騒音吸収を行うように設計される一方で、同時に燃焼室壁の冷却を行うガスタービンエンジンの燃焼室を開示している。噴射口領域に近接した燃焼室壁の上流部分は、相互に平行に配置された少なくとも２枚の穿孔プレートと、騒音を吸収するように作用する追加手段とを含む。穿孔プレートの間の距離と中の開口部の幾何学的寸法とは、相互接続された複数のヘルムホルツ共鳴器が形成されるように選択される。少なくとも一つの好適な実施例では、燃焼室壁の少なくとも一部が３枚の平行な穿孔プレートを含む。ケラー（Ｋｅｌｌｅｒ）らの配置は騒音抑制を可能にし、より複雑なヘルムホルツ共鳴器を有するすでに周知の解決法よりも複雑でないが、それにもかかわらず、特に比較的低い周波数範囲において、騒音抑制の改良を可能にするように単純化および最適化が可能である。
【０００４】
公開米国特許出願第ＵＳ２００１／０００４８３５号には、複数の衝突穴を含む外壁と、複数の流出穴を有する内壁とを有するガスタービン燃焼室壁が教示されている。衝突穴は、燃焼室の周囲からの圧縮空気を通過させて内壁に衝突させることができる。次に２枚の壁の間の空洞の空気は、燃焼室へ流出する。流出穴の数は衝突穴の数よりかなり多く、また流出穴は、より大きな衝突穴の周囲に固有のパターンで設けられた７個のグループに配置されることが望ましい。流出穴および関連の衝突穴の特定の配置によって冷却作用が向上する。この公開出願は、燃焼器により発生する騒音レベルを抑制するための同様の、または変形された燃焼室壁構成の使用を教示も示唆もしていない。さらに、騒音を抑制するためのこのような燃焼室の使用は明白に教示されていないが、この公開出願に開示されているような衝突および流出穴の特定構造、用途、および相対的配置は、約４５００ヘルツ（Ｈｚ）と６５００ヘルツ（Ｈｚ）の間の比較的高い周波数範囲の振動だけに、任意の可能な騒音抑制を制限するであろう。
【０００５】
特に環境制御システムのための圧縮空気と、整備中の航空機の電気系統のための電力とを提供するため、補助動力装置（Ａｕｘｉｌｉａｒｙ  Ｐｏｗｅｒ  Ｕｎｉｔ）（ＡＰＵ）としてガスタービンを使用することはよく周知である。このようなＡＰＵは、航空機の胴体内、たいていは例えば大型民間機の尾部の中に取り付けられるのが一般的である。その結果としてＡＰＵは、機体の外側に取り付けられる推進ガスタービンエンジンよりも厳しい騒音要件を厳守しなければならない。
【０００６】
そのため、すべてのガスタービンエンジンにより発生される騒音レベル、特に遠距離騒音レベルをさらに抑制する必要性がある。この必要性は、ＡＰＵの用途で採用されるガスタービンエンジンに特に関連する。その結果、燃焼器により発生される騒音レベル、特に遠距離騒音放出の原因である比較的低い周波数範囲の騒音レベルを抑制しながら、それにもかかわらず充分な燃焼器壁の冷却を維持するために現在使用されている燃焼室をさらに最適化することが望ましいであろう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、騒音抑制を可能にするガスタービンエンジン燃焼器を提供することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、低周波数騒音抑制を行う燃焼室二重壁配置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
そのため、本発明によれば、燃焼ゾーンを中に画定するとともに、圧縮機から圧縮空気を受け取るのに適したガスタービンエンジン燃焼器が提供され、燃焼器は、所定の間隔距離だけ離間するとともに間に空洞を画定する内壁および外壁を含み、外壁は、少なくとも１個の衝突孔を中に画定する第１エリアを有して、衝突孔は、圧縮機と空洞との間の流体流通を許容し、内壁は、第１エリアに対応するとともに複数の流出孔を中に画定する第２エリアを有して、流出孔は、空洞と燃焼ゾーンとの間の流体流通を許容し、流出孔の各々は、衝突孔の断面積より小さな断面積を画定し、流出孔は、衝突孔に対して所定の幾何学的配置を有するグループで設けられて、約２：１と約４：１の間である流出孔の衝突孔に対する数の比を画定し、それによって、燃焼器は、燃焼器を通過する約１６００Ｈｚ未満の可聴周波数の減衰を行う。
【００１０】
本発明によれば、さらに、離間した内壁と外壁とを有するガスタービンエンジン燃焼器を通過する選択された可聴周波数を減衰させる方法が提供され、かかる方法は、外壁内のあるエリアを選択して少なくとも１個の衝突孔を中に設け、外壁のエリアに対応する内壁のエリアを選択して内壁の該エリアに複数の流出孔を画定する、各ステップを含み、複数の流出孔は、衝突孔に対して所定の幾何学的配置を有して２：１と４：１の間の比で衝突孔の数を上回るグループで設けられ、それによって、燃焼器は、燃焼器を通過する選択された可聴周波数の減衰を行う。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のさらなる特徴および長所は、添付された図面とともに解釈される以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００１２】
図１を参照すると、ガスタービンエンジン１０は概ね、圧縮機領域１２と、タービンエンジン１６と、本発明による騒音抑制燃焼室３０を有する燃焼器領域１４とを含む。騒音抑制燃焼室３０は、航空機の補助動力装置（ＡＰＵ）に使用されるガスタービンエンジン１０での使用に適していることが望ましい。しかし、この騒音抑制燃焼室３０は、いかなるガスタービンエンジンにも使用できる。
【００１３】
図１の詳細８から抜き出された図２は、燃焼器領域１４をさらに詳細に示す。概して、燃焼器領域１４は、燃焼ゾーン２０を中に画定する環状の騒音抑制燃焼室３０を含む。燃焼室３０は、圧縮機排気口２４から圧縮空気を受け取るより大きな環状室２２の中に設けられている。内側燃焼ゾーン２０と外側環状室２２とは、さらに詳細に後述する燃焼室３０の孔を介して流体流通状態にある。燃料が燃焼ゾーン２０内の圧縮空気と混合されて点火され、燃焼室３０内で連続燃焼を開始するように、複数の燃料ノズル２６が燃焼室３０から燃焼ゾーン２０へ突出して、燃焼ゾーン２０へ噴霧燃料を提供する。
【００１４】
燃焼室３０は、内側流出壁３２と外側衝突壁３４とを有する燃焼器二重壁３１を含む。内側流出壁３２と外側衝突壁３４とは、間に空洞３６を形成するように離間している。図３から最もよく分かるように、外側衝突壁３４には複数の衝突孔４０が画定されるとともに、内側流出壁３２には複数のより小さな流出孔４２が画定されている。二重壁燃焼器の孔は、燃焼室の外面の冷却を行うために当該技術ではよく周知である。衝突孔４０と流出孔４２とは、全体を通して、騒音抑制の改良を行うための本発明による配置に関して説明されるが、それにもかかわらずこれらの孔は、以下でさらに論じる燃焼器騒音レベルの抑制に加えて、周知の燃焼室壁冷却特性を提供することを理解すべきである。
【００１５】
流出孔４２の数は衝突孔４０の数より多く、内側流出壁３２の流出孔４２は外側衝突壁３４の衝突孔４０からオフセットしているため、衝突孔４０を通過する気流は、最初に空洞３６の中で再循環せずに流出孔４２を通過できないことが望ましい。図３に見られるように、流出孔４２は角度を持って内側流出壁３２に設けられ、流体が空洞３６の中を流方向３８に流れて、燃焼室３０の燃焼器二重壁３１の中に画定される燃焼ゾーン２０へ容易に流出するように傾斜していることが望ましい。しかし、流出孔４２は、内側流出壁３２に垂直に延在することもできる。衝突孔４０は外側衝突壁３４に垂直に設けられることが望ましい。外側衝突壁３４と内側流出壁３２とは図３には相互に略平行であるものとして描かれているが、二重壁燃焼室３０の騒音抑制能力に影響することなく、平行ではないように配置されることも可能である。
【００１６】
図４ａ〜図６を参照して以下に説明するように、衝突孔４０と流出孔４２とは相互に対して特定かつ所定の配置で設けられている。これらの特定配置は、燃焼ゾーン２０の中の火炎前縁における不均一な熱放出に原因が帰せられることの多い流体圧力の変動を吸収するのに役立つ複数の共鳴器のように衝突孔４０と流出孔４２とがともに作用するようなものである。衝突孔４０と流出孔４２とは、考えられる最高の差圧が燃焼室３０の燃焼器二重壁３１において見られ、最大の圧力低下が衝突孔４０のジェットオリフィスに見られるように配置されることが望ましい。外側衝突壁３４における圧力低下の内側流出壁３２における圧力低下に対する比は、少なくとも１．５から１であることが望ましい。内側流出壁３２と外側衝突壁３４との間の間隔距離を画定する垂直距離Ｚは、特定のエンジン用途と好適なエンジン設計条件と流入パラメータとに基づいて選択されることが可能であるが、後で詳述するように、流方向３８における流出孔４２の寸法と流出孔４２の間隔とに関連して選択されることが望ましい。
【００１７】
エンジン圧縮機によって引き起こされて圧縮機排出口２４を介して外側の室２２へ伝達される、および／または、燃焼ゾーン２０の中で燃焼プロセスそのものにより発生する、燃焼領域１４で発生する広帯域低周波数の減衰を行うことを、この燃焼室３０は目的とする。約１６００ヘルツ（Ｈｚ）未満の周波数の減衰は、ガスタービンエンジンの燃焼室により発生した遠距離騒音放出レベルを著しく低下させる。化学反応が起こり圧縮空気と混合された燃料の燃焼からエネルギーが放出される燃焼プロセスそのものが、エンジンコアから生じる遠距離騒音の主な原因となる可能性がある。圧縮空気が燃焼器領域１４へ伝達されるとさらに、この遠距離騒音の原因となる可能性がある。０とおよそ１６００Ｈｚの間の範囲のかなり低い周波数は、エンジンにより生じる遠距離騒音の大きな原因となると考えられる。本発明による燃焼室３０はこのような低い周波数の振動を特に減衰させることにより、エンジンにより発生される遠距離騒音全体の原因となる燃焼騒音レベルを抑制することが可能である。
【００１８】
さらに、燃焼室３０内から燃焼プロセスにより発生される低周波数の振動は、圧縮機により発生される燃焼領域１４の低周波数振動と結合されることにより、この低周波数範囲での振動を増幅して、エンジン全体の遠距離騒音レベルに対するコアエンジン騒音の影響を増大させると考えられる。本発明の衝突孔４０および流出孔４２の特定かつ所定の配置は、圧縮機により燃焼器に加えられる周波数範囲の分離を許容する。結合された低周波数振動に時間遅延を加えることによって圧縮機領域１２により発生される低周波数音響振動の変動と、燃焼器領域１４で燃焼プロセスにより発生される騒音とを分離するように作用する、衝突孔４０および流出孔４２の特定の数、寸法、および相対的配置により、これは比較的簡単に達成される。特に、衝突孔４０および流出孔４２への流入の間で強制的に行われる時間遅延により、所望する周波数範囲に分離作用が働くのである。この分離時間遅延は、両方の孔の組の幾何学的配置と、内側流出壁３２と外側衝突壁３４との間の間隙距離Ｚと、２枚の壁の間の差圧との関数である。燃焼プロセスにより発生される低周波数騒音はまた、内側流出壁３２の流出孔４２から、燃焼室３０の燃焼器二重壁３１の空洞３６へと散逸される。内側流出壁３２に衝突する衝突孔４０からの空気噴射は、静的かつ動的な圧力の再分配を受ける。このような動的圧力再分配は、衝突空気のためのエネルギートラップ装置として作用して、燃焼室３０に加えられる騒音レベルを抑制するのに役立つ小さな再循環ゾーンを発生させる。
【００１９】
流出孔４２の数の衝突孔４０の数に対する比は２：１と４：１の間であることが望ましい。より望ましくは、流出孔４２の数の衝突孔４０の数に対する比は３：１である。
【００２０】
図４ａと図４ｂを参照すると、衝突孔４０および流出孔４２の相対的配置についての第一実施例が明示されている。特に、３個の流出孔４２による各グループが各衝突孔４０に対して設けられているのである。各グループの流出孔４２は、相互に等しく離間しており、流出孔４２により画定される正三角形の頂点に配置されることが望ましい。衝突孔４０は、このような流出孔４２の三角形のグループとともに設けられ、燃焼器二重壁３１の空洞３６における流方向３８に対して最も上流に設けられた流出孔４２に最も近い位置にあることが望ましい。各グループの流出孔４２は、流れの方向において、流れの方向３８に対してほぼ平行に距離ｘだけ、幅方向においては、流れの方向３８に対してほぼ垂直に距離ｙだけ離間している。衝突孔４０は、流方向には距離Ｘだけ、幅方向には距離Ｙだけ離間している。ここに説明および図示される衝突孔４０と流出孔４２とは、円形の穴であることが望ましい。そのため衝突孔４０は直径Ｄ、流出孔は直径ｄを有するものとして図示されている。衝突孔４０および流出孔４２の寸法、従ってその直径の特定値は、特定のエンジン設計条件およびエンジンの用途により決められることが望ましい。しかし、衝突孔４０および流出孔４２の直径は、孔の間隔と、内側流出壁３２と外側衝突壁３４との間の間隙間隔Ｚとに関連することが望ましい。図４ｂで最も分かりやすい燃焼器二重壁３１の２枚の壁の間の間隙間隔Ｚの流出孔４２の直径ｄに対する比は、流出孔４２の間の流方向距離ｘの流出孔４２の直径ｄに対する比に等しいことが望ましい。つまり、Ｚ／ｄ＝ｘ／ｄである。これは、流出孔４２の幅方向間隔距離ｙのその直径ｄに対する比にも等しくできるため、Ｚ／ｄ＝ｘ／ｄ＝ｙ／ｄである。しかし、ある用途と特定のエンジン運転条件では、間隙間隔Ｚの衝突孔４０の直径Ｄに対する比は、衝突孔４０の流方向間隔距離Ｘのその直径Ｄに対するのと等しく、また衝突孔４０の幅方向間隔距離Ｙのその直径Ｄに対するのと等しくなるように選択することもできる。つまり、Ｚ／Ｄ＝Ｘ／Ｄ＝Ｙ／Ｄである。
【００２１】
図４ａは、ほぼ等間隔の流出孔４２のグループの列を示す。内側流出壁３２における流出孔４２の密度は、１平方インチの壁表面積あたり孔が４５個から６５個（１平方センチメートルにつき孔がおよそ７個と１０個の間）であることが望ましい。正確な密度は、燃料ノズルの性能と燃焼室３０の特定の燃料・空気混合の均一性とに基づいて、最良の結果が得られるように当該分野の熟練者によりこの範囲内で選択できる。必要な衝突孔４０の密度はこれに応じて選択され、流出孔４２の密度は限定要因である。内側流出壁３２の単位表面積あたりの流出孔４２の密度はまた、燃焼室３０の全長または全幅の中で変化してもよい。このように不均一な、衝突孔４０に対する流出孔４２の密度は、上記の低周波数範囲において最良の騒音抑制を行うため、燃焼室３０の特定形状と、特定のエンジン用途および運転条件とに基づいて選択できる。
【００２２】
さて、流出孔４２の数の衝突孔４０の数に対する比が２：１である、図５の第二実施例の衝突孔４０および流出孔４２の代替配置を参照する。特に、３個の流出孔によるグループは各衝突孔４０に相対して設けられているが、流出孔４２の各グループは、両側の隣接グループと２個の流出孔４２を共有する。そのため、各衝突孔４０は空洞３６の流体流方向３８に対して流出孔４２の下流に設けられ、衝突孔４０の各側で隣接グループと各々が共有される２個の流出孔４２は、やはりここから下流に設けられている。そのため、この実施例の各衝突孔４０について、１個の完全な流出孔４２と２個の「半分」つまり共有の流出孔４２とが設けられ、ゆえに流出孔４２の数の衝突孔４０の数に対する比は２：１である。
【００２３】
流出孔４２の数の衝突孔４０の数に対する比が４：１である、図６の第三実施例の衝突孔４０および流出孔４２の代替配置を参照する。この実施例では、２個の流出孔４２の中心が、衝突孔４０の中心を通る流方向軸線４６と一致するとともに、２個の流出孔４２が、衝突孔４０の中心を通る幅方向軸線４８と一致するような配向を有する正方形の頂点に設けられた４個の流出孔４２のグループのほぼ中心に、各衝突孔４０が位置している。幅方向と流方向とは、燃焼器二重壁３１の内側流出壁３２と外側衝突壁３４との間の空洞３６における流体の流れの方向３８に対するものである。４個の流出孔４２によるこのようなグループが第１列５０の上で相互に等しい幅方向距離で繰り返され、上述したように各グループに対して１個の衝突孔が設けられている。第２下流列５２では、第１列５０の流出孔４２の隣接グループの間の幅方向間隙距離のほぼ半分の量だけ、流出孔４２および衝突孔４０のグループが第１列５０に対して幅方向にオフセットしている。各衝突孔４０の周囲の４個の流出孔４２によるグループが、すぐ隣接する上流および下流の列のグループからオフセットするように、連続するすべての列は同様に互い違いに配置されている。
【００２４】
上述した衝突孔４０に対する流出孔４２の特定の配置は、所望するエンジン用途と運転条件とに最適となるように当該技術の熟練者によって選択されることが可能である。しかし、本発明のすべての孔配置によって達成される主な目的は、騒音源が燃焼室３０の外側である場合には、振動が外側衝突壁３４と内側流出壁３２とを通過する際に、また騒音源が燃焼室３０の中から発生する場合にはその逆の際に、選択された周波数の減衰により音響エネルギーが散逸されることである。特に、衝突孔４０および流出孔４２の数と配置とが、燃焼器二重壁３１によって中で達成される周波数範囲と減衰とを決定する。各壁の孔の数とその寸法とその相対的間隔との間の関係は、幾何学的に導出されるパラメータである透明度指数（Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ  Ｉｎｄｅｘ）（ＴＩ）を用いて相関させられることが望ましい。特に、ＴＩは、孔の密度に孔の直径の二乗を掛けたものを壁の厚さと孔の間の最短距離の二乗とで割ったものに等しい。つまり、この関係は、ＴＩ＝ｎｄ2／ｔａ2であり、ｎは平方インチあたりの孔の数、ｄは孔の直径（インチ）、ｔは壁の厚さ（インチ）、ａは孔の間の最短距離（インチ）である。これから、全体的な衝突／流出騒音吸収を導出できる。特に、全体的騒音吸収は、衝突壁の表面積（ｓｕｒｆａｃｅ  ａｒｅａ）（ＳＡ）と衝突吸収係数（α衝突）の積に、流出壁の表面積（ＳＡ）と流出吸収係数（α流出）の積を加えたものに等しい。つまり、全体的騒音吸収＝（αＳＡ）衝突＋（αＳＡ）流出であり、吸収係数は上記のＴＩの関数である。
【００２５】
各壁の孔の数とその寸法とその相対的間隔との相互関係を上に概説したが、本発明の好適な実施例におけるこれらパラメータの数値は以下の通りである。ｄは約０．５ｍｍと約１ｍｍの間（およそ０．０１９７インチと０．０３９４インチの間）であることが望ましく、Ｄは約１．５ｍｍと約３．５ｍｍの間（およそ０．０５９１インチと０．１３７８インチの間）であることが望ましく、Ｚは約３ｍｍと約６ｍｍの間（およそ０．１１８１インチと０．２３６２インチの間）であることが望ましく、ｘとｙはｄの約１．５倍と約３倍の間であることが望ましく、ＸとＹはＤの約１．５倍と約３倍の間であることが望ましく、壁の厚さｔは約１ｍｍと約３ｍｍの間（およそ０．０３９４インチと０．１１８１インチの間）であることが望ましい。
【００２６】
上述した本発明の実施例は、例としてのものである。そのため、当該技術の熟練者は、上記の説明が単に例示的であることと、本発明の趣旨を逸脱せずに様々な代替例および修正例を考案できることを理解できるであろう。したがって、本発明は、添付された請求項の範囲に含まれるこれらの代替例、修正例、および変形例をすべて包含するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による燃焼室を有するガスタービンエンジンの概略断面図。
【図２】図１の詳細８から抜き出された、本発明による燃焼室の断面図。
【図３】図２の３−３線に沿って取った燃焼室二重壁の概略断面図。
【図４ａ】本発明の第一実施例による燃焼室二重壁における穴の配置を示す概略上立面図。
【図４ｂ】図４ａによる穴の配置を有する図３の燃焼室二重壁の概略等角図。
【図５】本発明の第二実施例による燃焼室二重壁における穴の代替配置を示す概略上立面図。
【図６】本発明の第三実施例による燃焼室二重壁における穴の代替配置を示す概略上立面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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