(57)【要約】【課題】圧力降下が小さい極めて有効なスワーラを提供する。【解決手段】流線形の横断面を備え、スワーラ軸線の周囲に配置され、かつ内側半径（Ｒmin）と外側半径（Ｒmax）との間に半径方向に延びる複数のスワールベーン３を備え、各スワールベーン３は、前縁２５と、後縁２４と、それぞれ前縁２５と後縁２４との間に延びる吸込面２２及び圧力面２３とを有しており、後縁２４におけるスワールベーン反り線２７に対する接線２６と、スワーラ軸線との間の排出流れ角度（α）は、スワーラ軸線からの半径方向距離（Ｒ）の第１の関数であり、スワーラベーンの最大反りの位置は、スワーラ軸線からの半径方向距離（Ｒ）の第２の関数であり、少なくとも１つのスワールベーンのために、第１及び第２の関数は、それぞれ、ＲminからＲmaxまでの半径方向距離に沿ってそれぞれの局所的最大及び局所的最小の値を有する。【選択図】図１０
2016017739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガスタービンバーナ用のアキシャルスワーラ（４３）であって、流線形の横断面を備え、スワーラ軸線（４７）の周囲に配置され、かつ内側半径（Ｒmin）と外側半径（Ｒmax）との間に半径方向に延びる複数のスワールベーン（３）を備え、各スワールベーン（３）は、前縁（２５）と、後縁（２４）と、それぞれ前記前縁（２５）と前記後縁（２４）との間に延びる吸込面（２２）及び圧力面（２３）とを有しており、前記後縁（２４）におけるスワールベーン反り線（２７）に対する接線（２６）と、前記スワーラ軸線（４７）との間の排出流れ角度（α）は、スワーラ軸線（４７）からの半径方向距離（Ｒ）の第１の関数であり、前記スワーラベーンの最大反り（２１）の位置は、前記スワーラ軸線（４７）からの半径方向距離（Ｒ）の第２の関数である、ガスタービンバーナ用のアキシャルスワーラ（４３）において、
少なくとも１つのスワールベーン（３）のために、前記第１及び第２の関数は、それぞれ、ＲminからＲmaxまでの前記半径方向距離に沿ってそれぞれの局所的最大値と局所的最小値を有することを特徴とする、ガスタービンバーナ用のアキシャルスワーラ（４３）。
【請求項２】
前記スワーラ軸線（４７）からの半径方向距離（Ｒ）の前記第１の関数、及び／又は前記スワーラ軸線（４７）からの半径方向距離（Ｒ）の前記第２の関数は、周期関数である、請求項１記載のアキシャルスワーラ（４３）。
【請求項３】
前記スワーラ軸線（４７）からの半径方向距離（Ｒ）の前記第１の関数、又は／及び前記スワーラ軸線（４７）からの半径方向距離（Ｒ）の前記第２の関数の周期は、１〜１００ｍｍ、好適には２０〜６０ｍｍの範囲である、請求項１又は２記載のアキシャルスワーラ（４３）。
【請求項４】
前記スワーラ軸線（４７）からの半径方向距離（Ｒ）の前記第１の関数、及び／又は前記スワーラ軸線（４７）からの半径方向距離（Ｒ）の前記第２の関数は、正弦関数である、請求項１から３までのいずれか１項記載のアキシャルスワーラ（４３）。
【請求項５】
前記スワーラ軸線（４７）からの半径方向距離（Ｒ）の前記第１の関数、及び前記スワーラ軸線（４７）からの半径方向距離（Ｒ）の前記第２の関数は、ＲminからＲmaxまで実質的に同位相である、請求項１から４までのいずれか１項記載のアキシャルスワーラ（４３）。
【請求項６】
前記スワーラ軸線からの半径方向距離（Ｒ）の前記第１の周期関数は、以下の関数によって与えられる：
α0＋Ｒbα*ｓｉｎ（２πＮＲ）
ここで、α0は一定の角度、α*は最大角度偏差、ｂ及びＮは有理数である、請求項１から５までのいずれか１項記載のアキシャルスワーラ（４３）。
【請求項７】
全てのスワールベーン（３）は同様に形成されている及び／又はスワールベーン（３）は前記スワーラ軸線（４７）の周囲に円形に配置されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のアキシャルスワーラ（４３）。
【請求項８】
２つの隣接するベーン（３）のスワーラ軸線（４７）からの半径方向距離（Ｒ）の前記第１の関数は、同位相又は逆位相である、請求項１から７までのいずれか１項記載のアキシャルスワーラ（４３）。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１項記載のアキシャルスワーラ（４３）を備えることを特徴とする、ガスタービンの燃焼室用のバーナ（１）。
【請求項１０】
燃料噴射手段をさらに備える、請求項９記載のバーナ（１）。
【請求項１１】
前記スワールベーン（３）のうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの燃料を前記バーナ（１）へ導入するための少なくとも１つの燃料ノズル（５１，５２）を備える噴射装置として構成されている、請求項１０記載のバーナ（１）。
【請求項１２】
燃料は、少なくとも１つのスワールベーン（３）の吸込面（２２）において噴射される、請求項１０又は１１記載のバーナ（１）。
【請求項１３】
燃料は、少なくとも１つのスワールベーン（３）の圧力面（２３）において噴射される、請求項１０から１２までのいずれか１項記載のバーナ（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にガスタービンにおける予混合目的のためのアキシャルスワーラに関し、さらに、このようなアキシャルスワーラを備えた燃焼室用のバーナに関する。特に、本発明は、少なくとも１つの気体及び／又は液体をバーナへ導入するためのアキシャルスワーラに関する。
【背景技術】
【０００２】
スワーラは、様々な技術的用途における混合装置として使用される。スワーラの最適化は、混合物の均一性の所定の程度を得るために必要とされるエネルギを減じることを目的とする。連続的な流れの混合において、混合装置における圧力降下は、所要のエネルギのための手段である。さらに、均一性の所定の程度を得るために必要とされる時間及び空間は、混合装置又は混合エレメントを評価するための重要なパラメータである。スワーラは、通常、２つ以上の連続的な流体流れの混合のために使用される。アキシャルスワーラは、最も一般的にはガスタービン燃焼器における予混合器として使用される。いわゆるスワール数ｓnは、アキシャルスワーラのスワール強さを特徴付ける。スワール数は、方位角運動量の軸線束と、軸方向運動量の軸線束にスワーラ半径を乗じたものとの比として定義される。スワール数は、スワーラによって発生される環状流におけるスワールの強さの指標である。スワールバーナは、十分に強いスワールを空気流に与えることによって、ガスタービン燃焼器における火炎の安定のために使用することができる渦崩壊機構による中央逆流領域（ＣＲＺ）の形成につながる装置である。
【０００３】
最善の燃料・空気予混合及び低い圧力降下を目指すことは、しばしば、この種の装置にとって難題である。良好な燃料・空気予混合は、実際には、火炎が安定化されるＣＲＺの前の混合領域において達成されなければならない。これは、この混合領域における十分に高い圧力損失の必要性、すなわち、燃料を空気と十分に予混合するために必要な接線方向せん断作用を許容する十分に高いスワール数を備えるスワーラの使用を意味する。しかしながら、高いスワール数の流れは、ＣＲＺにおける強いせん断作用の原因をも生ぜしめ、ちょうどこの領域における大きすぎる不要な圧力損失を伴う。
【０００４】
アキシャルスワールバーナの標準的な設計に対する改良は、米国特許出願公開第２０１２／０２８５１７３号明細書に提案されている。この改良は、ローブ状後縁の導入にあり、このローブ状後縁は、主渦に埋め込まれた小さなスケールの逆回転する渦を生ぜしめることができ、かつ主渦のスワール数に著しく影響することなく燃料・空気混合を高めることができる。スワールを生じない装置へのローブの適用にその起源を有するこの解決手段（欧州特許第２５２２９１２号明細書に開示されている）は、ＣＲＺにおける圧力損失への利益とともに、主スワール流の低いスワール数においても改良された燃料・空気混合を達成することを許容する。
【０００５】
しかしながら、これらの既存の設計概念（標準的及びローブ付きスワーラ）の使用は、複数のリスク及び欠点を有する。ローブ付きアキシャルスワーラの場合、主なリスクは、スワーラの翼弦に沿って出口流角度の変化が起こるのが遅すぎることによる、後縁における流体剥離である。第２の欠点は、スワーラベーンにおける回転する二次的な流れ構造の形成によって与えられ、これは、燃料を運搬し、燃料空間的分配（空間的非混合性）の制御及び最適化をかなり困難にする。加えて、ローブ付き構造によって与えられる後縁に沿って強いゆがみは、それ自体、大きな製造の困難性を表す。
【０００６】
全てのこれらの理由により、低減された圧力降下、頑強な逆火特性、及び改良されたＮＯｘ（より十分な混合による）を可能にすることができるが、設計を比較的単純に維持する新規のスワーラが必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１２／０２８５１７３号明細書
【特許文献２】欧州特許第２５２２９１２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、圧力降下が小さい極めて有効なスワーラを提供することである。このようなスワーラの用途として、このようなスワーラを含むバーナが開示される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題及びその他の課題は、スワーラ軸線の周囲に配置されかつ内側半径（Ｒmin）と外側半径（Ｒmax）との間に半径方向に延びる、流線形横断面を有する複数のスワールベーンを備えた、ガスタービンバーナ用のアキシャルスワーラによって達成される。最小の半径方向距離Ｒminは、スワーラ軸線から、スワールベーンの内側又は内側面までの距離である。最大の半径方向距離Ｒmaxは、スワーラ軸線から、スワールベーンの外側又は外側面までの距離である。各スワールベーンは、前縁と、後縁と、それぞれ前記前縁及び後縁の間に延びる吸込面及び圧力面とを有する。後縁におけるスワールベーン反り線に対する接線と、スワーラ軸線との間の排出流角度（α）は、スワーラ軸線からの半径方向距離（Ｒ）の第１の関数であり、スワールベーンの最大反りの位置は、スワーラ軸線からの半径方向距離（Ｒ）の第２の関数である。少なくとも１つのスワールベーンのために、前記第１及び第２の関数は、それぞれ、ＲminからＲmaxまでの前記半径方向距離に沿ってそれぞれの局所的最大値及び局所的最小値を有する。
【００１０】
１つの実施の形態によれば、スワーラ軸線からの半径方向距離（Ｒ）の前記第１の関数、及び／又はスワーラ軸線からの半径方向距離（Ｒ）の前記第２の関数は、周期関数である。スワーラ軸線からの半径方向距離（Ｒ）の前記第１の関数、又は／及びスワーラ軸線からの半径方向距離（Ｒ）の前記第２の関数の周期は、１〜１００ｍｍ、好適には２０〜６０ｍｍの範囲である。１つの実施の形態によれば、スワーラ軸線からの半径方向距離（Ｒ）の前記第１の関数、及び／又はスワーラ軸線からの半径方向距離（Ｒ）の前記第２の関数は、シヌソイド関数である。
【００１１】
別の実施の形態によれば、スワーラ軸線からの半径方向距離（Ｒ）の前記第１の関数、及び／又はスワーラ軸線からの半径方向距離（Ｒ）の前記第２の関数は、三角関数又は四角関数である。
【００１２】
１つの実施の形態によれば、スワーラ軸線からの半径方向距離（Ｒ）の前記第１の関数、及び／又はスワーラ軸線からの半径方向距離（Ｒ）の前記第２の関数は、同じ関数タイプである。例えば、これらは、両方ともシヌソイドであることができる。
【００１３】
さらに別の実施の形態によれば、スワーラ軸線からの半径方向距離（Ｒ）の前記第１の関数、及びスワーラ軸線からの半径方向距離（Ｒ）の前記第２の関数は、ＲminからＲmaxまでの半径方向距離に沿って実質的に同位相である。
【００１４】
１つの実施の形態によれば、スワーラ軸線からの半径方向距離（Ｒ）の第１の周期関数は、以下の関数によって与えられる：
α0＋Ｒbα*ｓｉｎ（２πＮＲ）
ここで、α0は固定角度、α*は最大角度偏位、ｂ及びＮは回転数である。
【００１５】
別の実施の形態によれば、全てのスワールベーンは同様に形成されている及び／又は全てのスワールベーンはスワーラ軸線の周囲に円形に配置されている。
【００１６】
さらに別の実施の形態によれば、２つの隣接したベーンのスワーラ軸線からの半径方向距離（Ｒ）の前記第１の関数は、同位相であるか又は逆位相である。
【００１７】
バーナに適用されると、上述のスワーラは、小さな圧力降下での良好な混合につながるが、後続の燃焼器における大きな再循環流にもつながる。
【００１８】
上述のアキシャルスワーラを備えるバーナは、スワールベーンのうちの少なくとも１つが、少なくとも１つの燃料をバーナへ導入するための少なくとも１つの燃料ノズルを備えた噴射装置として構成されていることを特徴とする。
【００１９】
バーナは、１つのスワーラ又は複数のスワーラを備えることができる。１つのスワーラを備えたバーナは、通常、円形の横断面を有する。複数のスワーラを備えるバーナは、あらゆる横断面を有することができるが、通常は円形又は矩形である。通常、複数のバーナは、ガスタービンの軸線の周囲に同軸的に配置されている。バーナ横断面は、例えば缶型バーナを形成する制限壁によって形成されている。
【００２０】
１つの実施の形態では、全負荷下のバーナは、少なくとも１つ、好適には全てのスワールベーンの吸込面又は圧力面から燃料を噴射する。
【００２１】
特に好適な実施の形態では、燃料は、各スワーラベーンの吸込面及び圧力面において、すなわち、噴射スワールベーンの両側から同時に噴射される。
【００２２】
好適には、上述のアキシャルスワーラ及び／又はバーナは、環状燃焼器、缶型燃焼器、又は１つの又は再熱エンジンにおいて使用される。
【００２３】
発明の別の実施の形態は、従属請求項に示されている。
【００２４】
発明の好適な実施の形態は図面を参照して以下に説明され、図面は、発明の現時点で好適な実施の形態を示すためのものであり、発明を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来の排出流角度α（Ｒ）＝一定を備えた後縁を有するスワールベーンを備えた従来のスワーラの概略的な透視図を示している。
【図２】ＮＡＣＡ４翼に基づくスワーラブレードの断面図を示している。
【図３】αMIN＝２０°、αMAX＝５０°の標準的なアキシャルスワーラのためのΩ／Ｌの分配を示している。
【図４】Ｌ＝１．４、Ω＝４５°に対応する８つのブレードの標準的なアキシャルスワーラの概略的な透視図を示している。
【図５】図３及び図４に対応する標準的なスワーラの出口流角度の半径方向分配を示している。
【図６】ローブ付きアキシャルスワーラのためのΩ／Ｌの分配を示している。
【図７】標準的及びローブ付きスワーラのための出口流角度の半径方向分配を示している。出口流角度は、半径の３つの値について表に示されている。
【図８】従来技術によるローブ付きスワーラの概略的な透視図を示している。
【図９】本発明の実施の形態によるアキシャルスワーラのためのΩ／Ｌの分配を示している。
【図１０】本発明の実施の形態によるアキシャルスワーラの概略的な透視図を示している。
【図１１】ａ）標準的なスワーラ、ｂ）ローブ付きスワーラ、ｃ）本発明によるスワーラについての、半径及び出口流角度の３つの異なる値における後縁を示している。
【図１２】３つのタイプのスワーラ、すなわちａ）標準的なスワーラ、ｂ）ローブ付きスワーラ、ｃ）本発明によるスワーラの場合における、３つの異なる半径方向セクションについての完全な翼を示している。
【図１３】本発明によるスワーラのための、後縁を直線に沿って維持するために必要な半径の増大のための最大反り位置の非単調な変化を示している。
【図１４】本発明の実施の形態による、ａ）バーナごとに１つのスワーラを有するバーナを備える環状バーナの一例、及びｂ）バーナごとに５つのスワーラを有するバーナを備えた環状バーナの一例を示している。
【図１５】本発明の１つの実施の形態によるスワーラブレードの、ａ）吸込面及びｂ）圧力面からの燃料の噴射を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
図面の詳細な説明
図１は、従来のスワーラ４３の概略的な透視図を示している。スワーラ４３は、内側制限壁４４’と、外側制限壁４４’’と、入口領域４５と、出口領域４６とを備える、環状のハウジングを有する。ベーン３は、内側制限壁４４’と外側制限壁４４’’との間に配置されている。スワールベーン３には、排出流角度が設けられている。この排出流角度は、スワール軸線４７からの距離Ｒに依存しないが、環状部を通じて一定である。各ベーン３の前縁領域は、入口流れ方向４８に対して平行に向けられた輪郭を有する。ベーンは、内側半径（Ｒmin）と外側半径（Ｒmax）との間で半径方向に延びている。図示された例では、流入は、スワーラ４３の長手方向軸線４７に対して同軸的である。ベーン３の輪郭は、流れにスワールを与えるために主流れ方向４８から回転しており、入口流れ方向４８に対して所定の角度を有する出口流れ方向５５を生じる。主流は、環状のスワーラに対して同軸的である。出口流は、スワーラ４３の軸線４７を中心に回転している。
【００２７】
本発明の実施の形態のさらなる理解及び認識のために、まず、従来技術による標準的及びローブ付きのアキシャルスワーラの設計を説明する。
【００２８】
標準的なアキシャルスワーラの設計
出口流角度（α）を有するスワーラのクラスに言及する。出口流角度（α）の接線は、最小半径Ｒminにおける最小値αMINから、最大半径Ｒmaxにおける最大値αMAXまで半径方向で線形に増大している。半径は、その最大値で正規化されており、したがって、ＲMAX＝１である：
ｔａｎ［α（Ｒ）］＝Ｋ1Ｒ＋Ｋ2；ここに、Ｋ1，Ｋ2はαMINとαMAXに依存する
スワーラブレード３は、例えば図２に示されたＮＡＣＡタイプの翼によって与えられるように、反り線及びブレード厚さの任意の分布によって規定される半径Ｒにおける横断面によって特徴付けられる。スワールベーン３は、前縁２５と、後縁２４と、それぞれ前記前縁２５及び後縁２４の間に延びる吸込面２２及び圧力面２３とを有する。スワーラブレードが得られ、後縁及びスワーラ軸線における翼の反り線に対する接線の半径方向分布が目標出口流れ角度分布α（Ｒ）と等しいことを要求する。
【００２９】
付加的な条件は、スワーラ軸線と整合した前縁における反り線に対する接線によって与えられる。これらの２つの条件は、Ω／Ｌの分布と、円筒座標方式及びスワーラブレード軸方向延長Ｌにおける前縁から後縁までの方位角降下Ωの間の比、あらゆる任意の半径Ｒにおける最大反りＣの位置、の間の一対一の関係を決定する。
【００３０】
図３は、半径Ｒ及び最大反りＣの位置に関してαMIN＝２０°、αMAX＝５０°を備えるスワーラのためのこの比の分布を示している。Ｒ＝ＲminからＲ＝Ｒmaxまでのあらゆるパスは、目標出口流れ分布を公称で供給するスワーラブレードを表す。例えばＬ＝cost＝１．４及びΩ＝４５°を備えるスワーラは、黒線によって与えられているように、ほとんど一定かつ０．４に等しい半径方向分布を成して得られる。
【００３１】
このスワーラは図４に示されているが、無次元の半径Ｒに関する出口流れ角度は図５に示されている。
【００３２】
ローブ付きスワーラの設計
軸方向ローブ付きスワーラは、通常、出口流れ角度における周期的な偏差を、標準的なアキシャルスワーラを特徴付けるメインの１つに重ねることによって得られる。この設計に対応するスワーラマップが図６に示されている。
【００３３】
ここで使用される角度の偏差は以下によって与えられる：
Δα（Ｒ）＝Ｒbα*ｓｉｎ（２πＮlobesＲ)
α*は最大偏差、Ｎlobesはローブの数、Ｒbからの線形依存は最大偏差を最小から最大の半径まで調整するために導入される。０．３〜３のｂの値が考えられる。
【００３４】
このようなスワーラの設計は、この変動を多かれ少なかれ徐々に、標準的なアキシャルスワーラの最大反りの位置から始まる翼に沿って（時には突然に）導入することによって達成される。このような設計概念は、b＝１及びα＝１０°を備えたケースについて図８に示したように、周期的にローブが設けられた後縁を備えたスワーラを提供する。ローブ付きスワーラのための無次元半径Ｒに対する出口流れ角度が図７に示されている。
【００３５】
本発明によるスワーラの設計
ローブ付きアキシャルスワーラのために前のセクションにおいて与えられた設計基準は、後縁の方位角降下Ωの周期的変動を意味する。ここで提案される本発明の実施の形態による設計は、最大反りＣの位置における変動を補償することによって、後縁のこの変動を回避することにある。
【００３６】
直線的な後縁を与える最大反りＣの位置の所要の分布は、図９のスワーラマップから示されている。これは、後縁のローブ付き形状を相殺する、最大反りＣの位置における周期的変動を意味する、Ω／Ｌ＝３２°（図９）の太い破線である。この最大反り線分布の選択によって得られるアキシャルスワーラは、図１０に示されている。このスワーラは、直線的でかつローブ付きアキシャルスワーラの同じ排出流れ特性を有する後縁を示している。
【００３７】
より明確な説明を有するために、ａ）標準、ｂ）ローブ付き、及びｃ）本発明によるスワーラのための３つの異なる半径方向位置における翼が、図１１に示されている。図は、標準的及び本発明によるスワーラの場合（直線的な後縁の場合に予想される）における、後縁の単調な方位角偏位、及びローブ付きスワーラの場合の非単調偏位を示している。角度αの変化は、しかしながら、目標分布によって要求されるように、標準的スワーラの場合にのみ単調である。
【００３８】
図１２は、３つの異なる半径方向位置における完全な翼を示している。図は、最大反りの位置が、標準及びローブ付きスワーラの場合には、ほぼ一定でかつ０．４に等しいのに対し、本発明によるスワーラの場合には非単調に移動することを示している。本発明によるアキシャルスワーラのこの特性は、図１１に詳細に示されている。
【００３９】
上述の実施の形態は、一例を示しており、この一例において、後縁２４におけるスワールベーン反り線２７に対する接線２６と、スワーラ軸線４７との間の排出流角度αは、スワーラ軸線４７からの半径方向距離Ｒの正弦（シヌソイド）関数であり、スワールベーンの最大反りＣ２１の位置も、スワーラ軸線４７からの半径方向距離Ｒの正弦関数である。このタイプの関数（シヌソイド）は、限定しない。本発明は、少なくとも１つのスワールベーン３のために、前記第１及び第２の関数は、それぞれ、ＲminからＲmaxまでの前記半径方向距離に沿ってそれぞれの局所的最大及び局所的最小の値を有するあらゆるケースをカバーする。局所的最大及び局所的最小は概して以下のように定義される：
局所的最大の定義：関数ｆ（ｘ）は、Ｉにおける全てのｘのためにｆ（ｘ0）≧ｆ（ｘ）となるようにｘ0を含むあるインターバルＩが存在するならばかつ存在しさえすれば、ｘ0において局所的最大を有する。
【００４０】
局所的最小値の定義：関数ｆ（ｘ）は、区間Ｉにおける全てのｘに対して、ｆ（ｘ0）≦ｆ（ｘ）となるようにｘ0を含むある区間Ｉが存在するならばかつ存在しさえすれば、ｘ0において局所的最小値を有する。
【００４１】
局所的最大値又は最小値における関数の第１の導関数は、ゼロである。
【００４２】
後縁２４におけるスワールベーン反り線２７に対する接線２６と、スワーラ軸線４７との間の排出流角度αと、スワール軸線４７からの半径方向距離Ｒに関するスワールベーンの最大反りＣ２１の位置とのための組合せのその他の限定しない例は、従属請求項に示されている。
【００４３】
上述のアキシャルスワーラを備えるバーナは、スワールベーンのうちの少なくとも１つが、少なくとも１つの燃料をバーナへ導入するための少なくとも１つの燃料ノズルを備えた噴射装置として構成されていることを特徴とする。バーナは、１つのスワーラ又は複数のスワーラを備えることができる。１つのスワーラを備えたバーナは、通常、円形の横断面を有する。複数のスワーラを備えるバーナは、あらゆる横断面を有することができるが、通常は円形又は矩形である。通常、複数のバーナは、ガスタービンの軸線の周囲に同軸的に配置されている。バーナ横断面は、例えば缶型バーナを形成する制限壁によって形成されている。
【００４４】
１つの実施の形態では、全負荷下のバーナは、少なくとも１つ、好適には全てのスワールベーンの吸込面又は圧力面から燃料を噴射する。
【００４５】
特に好適な実施の形態では、燃料は、各スワーラベーンの吸込面及び圧力面において、すなわち、噴射スワールベーンの両側から同時に噴射される。
【００４６】
図１４は、本発明の実施の形態による、ａ）バーナごとに１つのスワーラを有するバーナを備える環状バーナの一例、及びｂ）バーナごとに５つのスワーラを有するバーナを備えた環状バーナの一例を示している。
【００４７】
図１５は、本発明の１つの実施の形態によるスワーラブレードの、吸込面及び圧力面からの燃料の噴射を示している。
【符号の説明】
【００４８】
１  バーナ
３  スワールベーン
２２  スワールベーンの吸込面
２３  スワールベーンの圧力面
２７  反り線
２６  反り線に対する接線
２５  スワールベーンの前縁
２４  スワールベーンの後縁
４３  アキシャルスワーラ
４７  スワーラ長手方向軸線
４８  入口流れ方向
４４  制限壁
４４’  内側制限壁
４４’’  外側制限壁
４５  入口領域
４６  出口領域
５１，５２  燃料ノズル
α  排出流れ角度
β  べき指数
Ｃ  あらゆる任意の半径Ｒにおける最大反りの位置
Ω  円筒座標方式における前縁から後縁までの方位角降下
Ｌ  スワーラブレード軸方向延在
Ｒ  半径方向距離
α（Ｒ）  αのＲ依存
Ｒmin  最小Ｒ
Ｒmax  最大Ｒ
α（Ｒmin）  最小α
α（Ｒmax）  最大α
Ｓn  スワール数
【図１】
2016017739.tif 000003
【図２】
2016017739.tif 000004
【図３】
2016017739.tif 000005
【図４】
2016017739.tif 000006
【図５】
2016017739.tif 000007
【図６】
2016017739.tif 000008
【図７】
2016017739.tif 000009
【図８】
2016017739.tif 000010
【図９】
2016017739.tif 000011
【図１０】
2016017739.tif 000012
【図１１】
2016017739.tif 000013
【図１２】
2016017739.tif 000014
【図１３】
2016017739.tif 000015
【図１４】
2016017739.tif 000016
【図１５】
2016017739.tif 000017
【外国語明細書】
2016017739.tif 000018
2016017739.tif 000019
2016017739.tif 000020
2016017739.tif 000021
2016017739.tif 000022
2016017739.tif 000023
2016017739.tif 000024
2016017739.tif 000025
2016017739.tif 000026
2016017739.tif 000027
2016017739.tif 000028
2016017739.tif 000029
2016017739.tif 000030
2016017739.tif 000031
2016017739.tif 000032
2016017739.tif 000033
2016017739.tif 000034
2016017739.tif 000035
2016017739.tif 000036
2016017739.tif 000037
2016017739.tif 000038
2016017739.tif 000039
2016017739.tif 000040
2016017739.tif 000041
2016017739.tif 000042
2016017739.tif 000043
2016017739.tif 000044
2016017739.tif 000045
2016017739.tif 000046
2016017739.tif 000047
2016017739.tif 000048