[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Brennkammerkopf einer Gasturbine und insbesondere
auf einen Brennkammerkopf mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
[0002] Der Aufbau eines konventionellen Hitzeschildes für den Brennkammerkopf wird in der
DE 44 27 222 A dargelegt. Dieses schützt den Brennkammerkopf vor heißen Gasen und muss auf der zum
Brennkammerinnenraum abgewandten Seite gekühlt werden. Hierbei gelangt Kühlluft auf
die Rückseite des Hitzeschildes, prallt hier auf und umströmt eine Vielzahl von Zylindern,
die zur Verstärkung des Wärmeübergangs verwendet werden. Daraufhin verlässt die Kühlluft
den Zwischenraum zwischen Hitzeschild und Brennerkopf über angestellte Effusionsbohrungen,
die in Richtung des Brennerdralls zeigen.
[0003] Es ist auch ein Brennkammerkopf bekannt, der aus einer Abschlusswand, einer Frontplatte
und einem Hitzeschild besteht. Dies ist ein dreiwandiger Aufbau eines Brennkammerkopfes
mit einem offenen Volumen zwischen der Abschluss- und der Frontplatte. Die Funktion
der Abschlusswand besteht in der Strömungsführung der vom Kompressor kommenden Luft.
[0004] Das Prinzip eines prall-effusionsgekühlten Brennkammerwandelements ist in der
WO 92/16798 A dargestellt. Kühlluft strömt durch orthogonale Bohrungen in einer äußeren Wand und
prallt auf eine innere Wand. Beide Wände formen ein abgeschlossenes Volumen, das die
Kühlluft über angestellte Effusionsbohrungen verlässt. Dabei wird ein Kühlfilm auf
der heißen Seite der inneren Wand gebildet, der die Wand vor den heißen Verbrennungsgasen
schützt.
[0005] In weiteren Veröffentlichungen, wie z.B. der
EP 0 971 172 A, ist das Prinzip der prall-effusionsgekühlten Brennkammerwand um den Aspekt der Dämpfung
von Brennkammerschwingungen erweitert worden. Hier bilden die Effusionsbohrungen zusammen
mit dem durch die Prall- und Effusionsbohrungen beinhaltenden Wände eingeschlossenen
Volumen, eine Mehrzahl von untereinander verbundenen Helmholtzresonatoren. So können
hochfrequente Oszillationen im Bereich um 5kHz gedämpft werden. Der Abstand der Dämpfungslöcher
untereinander und der Abstand der Wände werden variabel gestaltet, um ein breites
Dämpfungsspektrum zu erzeugen.
[0006] Eldredge und Dowling haben in Ihrer Veröffentlichung von 2003 "
The absorption of axial acoustic waves by a perforated liner with bias flow" (J. Fluid
Mech. (2003), vol. 485, pp. 307-335. Cambridge University Press) ein Model zur Beschreibung des breitbandigen akustischen Dämpfungseffekts perforierter
Wandelemente bereitgestellt. Aus diesem geht hervor, dass die Absorption akustischer
Schwingungen durch perforierte Wandelemente bei einem einwandigen Aufbau unter Plenumanströmung
groß ist und breitbandig wirkt. Wird eine zweite Wand eingeführt, so wie bei dem Prall-Effusionsaufbau,
wird die Absorption maßgeblich durch die, die Prallkühlbohrungen beinhaltende Wand,
beeinflusst. Der Einfluss kann mit zunehmendem Abstand reduziert werden und somit
der Dämpfungswirkung eines einwandigen Dämpfers angenähert werden. Plenumanströmung
heißt in diesem Zusammenhang, dass es in diesem Volumen keine nennenswerten Druck-
oder Geschwindigkeitsschwankungen gibt (es resoniert nicht!), ganz im Gegensatz zu
einem Helmholtz-Resonator. Auch muss hierzu wegen der Breitbandigkeit der Wirkung
das Volumen nicht wie bei einem Helmholtz-Resonator auf die zu dämpfende Frequenz
abgestimmt werden. Auch ist das beim Dämpfer verwendete Volumen deutlich kleiner als
nach der aus der Literatur bekannten Gleichung für die Beziehung von Resonator-Volumen
und Frequenz berechnet.
[0007] Eine Möglichkeit, ein vergrößertes Dämpfungsvolumen bereitzustellen, ist in der
EP 0 576 717 A gezeigt. Hier wird an ein doppelwandiges Element ein Zusatzvolumen angeschlossen,
welches zur Bildung eines Helmholtzresonatorrvolumens dient. Das Resonatorvolumen
wird entsprechend der auftretenden Wellenlängen dimensioniert.
[0008] Die
CA 26 27 627 A zeigt ein Hitzeschild mit Rippen auf der zur Brennkammer abgewandten Seite. Die Rippen
sind an einem Ende miteinander verbunden und weisen mit ihrer offenen Seite zu der
inneren und äußeren Brennkammerwand. Es prallt Kühlluft zwischen die Rippen und wird
mit Hilfe der Rippen zu den Brennkammerwänden geleitet. Hierdurch soll vermieden werden,
dass sich die Prallkühlstrahlen zu stark gegenseitig negativ beeinflussen. Die Auswirkungen
der eintretenden Querströmung soll so vermieden werden.
[0009] In der
US 2007/0169992 A ist das Problem der Vereinbarung eines großen Wandabstandes der Prall- und Effusionswand
zur Gewährleistung eines großen Dämpfervolumens, bei gleichzeitiger hoher Prallkühlwirkung,
erkannt worden. Der Lösungsvorschlag sieht vor, den Abstand zwischen den beiden Wandelementen
durch Leitungsrohre von der äußeren kalten Brennkammerwand gerichtet auf die heiße
Brennkammerwand zu überbrücken, um so einen optimalen Prallkühlabstand unter Wahrung
eines großen Dämpfervolumens zu ermöglichen.
[0010] Konventionelle Hitzeschilder, wie beispielsweise die
DE 44 27 222 A, weisen einen geringen Abstand von Kopfplatte zum Hitzeschild auf. Dieser ist notwendig,
um eine ausreichende Prallkühlwirkung zu erzielen (
WO 92/16798). Will man allerdings den viskosen Dämpfungseffekt einer perforierten Lochplatte
ausnutzen, so ist ein großes Dämpfungsvolumen hinter dem Hitzeschild notwendig (Eldredge
und Dowling 2003). Andernfalls können nur hochfrequente Anteile der Brennkammeroszillationen,
durch Anwenden des Prinzips gekoppelter Helmhotzresonatoren (
EP 0 971 172 A) gedämpft werden. Wird ein Zusatzvolumen an ein doppelwandiges Element angeschlossen
(
EP 0 576 717 A) so ist dieses Volumen auf eine zu erwartende Frequenz zu trimmen, was dem Vorteil
eines perforierten Wandelements als Dämpfer gegensätzlich ist. Da beide Wandelemente
weiterhin nahe beieinander liegen, kann der negative Einfluss der äußeren Prallkühlwand
nicht ausgeschlossen werden.
[0011] Zwar weisen die in den oben genannten Veröffentlichungen dargestellten angestellten
Effusionsbohrungen eine hohe Filmkühleffektivität auf. Allerdings wird eine schlechtere
Dämpfungswirkung als bei senkrechten Bohrungen erzielt. Man kann somit sagen, dass
die Anforderungen aus der Dämpfungs- und Kühlwirkung im Konflikt stehen.
[0012] Der in der
DE 44 27 222 A dargestellte Brennkammerkopf mit der zusätzlichen strömungsführenden Abschlussplatte
hat den Nachteil, dass das Volumen zwischen Abschluss- und Frontplatte kein vom Brenner
entkoppeltes, abgeschlossenes Volumen darstellt. Es kann somit der Fall auftreten,
dass Druckschwankungen in diesem Volumen Auswirkungen auf die Stabilität des Brenners
haben. Die Abschlussplatte ist somit nur als ein die Strömung leitendes Element gedacht.
[0013] Die Konstruktion gemäß
US 2007/0169992 A ermöglicht zwar eine hohe Prallkühlwirkung unter Wahrung eines großen Dämpfervolumens.
Allerdings ist diese Konstruktion durch die Notwendigkeit, dass jedes Prallkühlloch
mit einem Rohr verbunden werden muss, sehr aufwendig und im Grunde für den Einbau
in der Brennkammer mit mehreren tausend Prallkühllöchern unpraktikabel. Des Weiteren
geht durch das lange Leitungsrohr Volumen verloren, so dass diese Methode uneffektiv
ist.
[0014] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brennkammerkopf der eingangs genannten
Art zu schaffen, welcher bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit
die thermischen Anforderungen erfüllt und ein hohes Maß an Dämpfung gewährleistet.
[0015] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 gelöst,
die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
[0016] Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass der Brennkammerkopf ein Volumen bildet,
welches gegenüber der Brennkammer durch eine Wandung abgegrenzt ist, wobei sich auf
der flammenabgewandten Seite dieser Berandung der Luftstom zur Kühlung der Berandung
und der Luftstrom durch die Wandung zur Dämpfung der Schwingungen ohne Möglichkeit
der Vermischung überkreuzen.
[0017] Erfindungsgemäß ergibt sich somit eine hoch wirkungsvolle akustische Dämpfung, verbunden
mit einer hervorragenden thermischen Abschirmung der Struktur gegen die Hitze in der
Brennkammer.
[0018] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit
der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:
- Abb. 1
- eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Gasturbine mit Brennkammerkopf
gemäß dem Stand der Technik,
- Abb. 2
- eine vergrößerte Detailansicht einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Brennkammerkopfes,
- Abb. 3a-3e
- Detailansichten der Oberflächengestaltung des Hitzeschildes,
- Abb. 4a-4d
- perspektivische Darstellungen von Wärmeübergangselementen, analog den Abb. 3a-3e,
und
- Abb. 5a-5c
- weitere Ausführungsbeispiele des Übergangs zwischen Brennkammerwand und Hitzeschild.
[0019] Zunächst wird der erfindungsgemäße Brennkammerkopf in Verbindung mit einer schematischen
Darstellung einer Gasturbine in Zusammenhang mit Abb. 1 beschrieben.
[0020] Der Brennkammerkopf besteht aus einer dem Heißgas zugewandten perforierten Wand 210
und einer das Volumen 207 abschließenden Berandung 206. Es wird ein abgeschlossenes
Volumen 207 gebildet. Die perforierte Wand 210 weist Rippen 201 auf. Bohrungen 202
in der Wand 210 verlaufen vorzugsweise durch die Rippen 201.
[0021] Die zur Durchströmung des Brennkammerkopfes notwendige Luft gelangt über seitliche
Zugänge 203 in den Brennkammerkopf 112. Hierbei wird ein Strahl erzeugt, der unter
einem Winkel β von 0-80° auf die Wand 210 trifft.
[0022] Es entsteht ein Strömungskanal zwischen zwei Rippen, in dem sich eine Strömung erhöhter
Geschwindigkeit ausbildet (siehe Abbildung 4a). Diese nimmt Wärme über die Rippen
auf und führt somit zur Kühlung des Bauteils.
[0023] Der Luftstrahl wird in Abhängigkeit vom Lochdurchmesser des Eintrittslochs 203 und
dem lokalen Druckniveau nach einer charakteristischen Lauflänge von der Wand 210 abheben
und in das Volumen 207 gelangen.
[0024] Erfindungsgemäß kann der Strömungskanal 218, der durch Rippen oder Wärmeübergangselemente
gebildet wird (siehe Abbildungen 4a und 4b) durch eine Abdeckung 219 ergänzt werden,
so dass sich ein teilweise geschlossener Strömungskanal ergibt. Hierdurch wird der
Luftstrahl nahe der Wand 210 und anliegend an die Rippen 201 geführt.
[0025] Erfindungsgemäß ist es zur Erhöhung des Wärmeübergangs an der brennkammerseitige
Berandung auch möglich, zusätzlich wärmeübergangsverstärkende Elemente 220 im Strömungskanal
218 oder an den Rippen 201 anzuordnen, siehe beispielsweise Abbildung 4c.
[0026] Die Strömung verläuft somit zunächst parallel zur Wand 210, hebt von der Wand 210
(brennkammerseitige Berandung) ab und gelangt in das Volumen 207 von wo es aus durch
die Bohrungen 202 in der Wand den Brennkammerkopf verlässt. Die ein- und austretenden
Luftmassenströme überkreuzen sich in Ihrer Bewegungsrichtung, sind allerdings durch
Wände voneinander getrennt und mischen sich somit nicht. Es tritt eine klare Trennung
der Kühlungs- und Dämpfungsfunktion durch die unterschiedliche Bewegungsrichtung und
Strömungsführung des Luftstrahls in dem Brennkammerkopf auf.
[0027] Das Volumen 207 ist vorzugsweise so dimensioniert, dass für die Austrittsbohrungen
202 eine plenumnahe Anströmung gewährleistet wird. Dies tritt für den Fall ein, dass
die Anströmung der Austrittsbohrungen 202 nicht mehr durch die Zuluft beeinflusst
wird. Es kann ein Abstand von minimal 2mm bis maximal der Länge des Brenners 102 gewählt
werden. Um eine breitbandige Dämpfungswirkung zu erreichen wird die Größe des Dämpfungsvolumens,
anders als bei Helmholtzresonatoren unabhängig von zu erwartenden Resonanzfrequenzen
gewählt. Das für einen Helmhotzresonator notwendige Volumen errechnet sich nach

[0028] Wobei a
0 die Schallgeschwindigkeit, f die Resonanzfrequenz, So die Querschnittsfläche des
Resonatorhalses und l
eff die Resonatorhalslänge sind. Es ist Frequenzabhängig und deutlich größer als das
hier notwendige Volumen 207.
[0029] Das Volumen 207 kann als ein über den Umfang durchgehendes Volumen gestaltet werden.
Das Volumen 207 kann durch zusätzliche Trennwände in einzelne voneinander abgeschlossene
Volumina segmentiert werden. Im Falle eines segmentierten Volumens 207 können die
Volumina gleich oder unterschiedlich groß dimensioniert werden.
[0030] Die Höhe der Rippen 201 wird vorzugsweise so gewählt, dass das Abheben des Luftstrahls
aus den Eintrittsbohrungen 203 möglichst weit stromab der Zuluftlöcher 203 erfolgt,
um eine möglichst hohe Kühlwirkung entlang der gesamten Wand 210 zu ermöglichen. Insbesondere
gelten hier Höhen von 1mm - 10mm als vorteilhaft.
[0031] Alternativ können einzelne oder auch Gruppen von Austrittslöchern 202 durch einzelne
Rippenelemente 227 und 228 führen. Die Rippenelemente können beliebig angeordnet sein.
Der Querschnitt der Rippenelemente kann beliebig geformt sein. Die Funktion wird hierdurch
nicht beeinträchtigt. Beispielhaft dargestellt sind in Abbildung 3d und 4d ein aerodynamisches
Profil und in Abbildung 3e und 4e ein Kreisprofil. Rechteckige, rautenförmige, hexagonale,
elliptische, prismenförmige Profile sind ebenfalls denkbar. Auch eine Kombination
der oben genannten Profile kann verwendet werden, genauso wie Profile, die aus der
Überschneidung von Kreissegmenten gebildet sind.
[0032] Die Zugänge (Eintrittsausnehmung 203) können auch wahlweise nahe dem Brenner 102
über die innere Seitenwand des Brennkammerkopfes 213 platziert werden, um dann entlang
den Rippen in Richtung der äußeren Seitenwand des Brennkammerkopfes 112 zu strömen.
[0033] Die Konstruktion kann einstückig als integrales Bauteil, oder mehrstückig aus mehreren
Bauteilen zusammengeführt werden, wobei auf eine hinreichende Abdichtung zu achten
ist. Befestigt wird der Brennkammerkopf an der Brennkammerwand, bevorzugt über jeweils
mindestens ein Befestigungselement.
[0034] Die effektive Fläche der Austrittslöcher 202 ist bevorzugt um einen Faktor 2-10 größer
als die der Zuluftbohrungen 203.
[0035] Durch Einstellen eines Spaltes 214 zwischen der Brennkammerwand 204 und der äußeren
Seitenwand in Höhe des Eintrittsloches 203 (siehe Abbildung 2 und Abbildung 3a), kann
ein anfänglicher Kühlfilm auf der Brennkammerwand 204 platziert werden. Alternativ
kann in der Wand 210 ein in Richtung der Brennkammerwand angestelltes Effusionsloch
217 integriert werden (z.B. Abbildung 3b und 5a), das die Funktion eines ersten Kühlfilms
ersetzt. In diesem Fall liegt die äußere Seitenwand der Brennkammerkopfplatte auf
der äußeren Brennkammerwand. Das Effusionsloch kann wahlweise durch die Wand 210 oder
der Rippe 201 führen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, zusätzliche Bohrungen
215 (siehe Abbildung 3c) in der Brennkammerwand 204 zu integrieren. Diese weisen dann
nicht in die Eintrittslöcher des Brennkammerkopfes, sondern in eine Nut 216, die in
der Seitenwand 204 liegt. Die Nut ist in der Seitenwand in Richtung der Wand 210 durchgehend.
Die Luft strömt durch die Bohrung 215, prallt auf die Seitenwand 212 und gelangt über
die Nut 216 in die Brennkammer (siehe Abbildung 5b).
[0036] Um eine ausreichende Anströmung an den Brenner zu gewährleisten, kann die Wand 213b
unter einem Winkel α gegenüber der Brennerachse 208 angestellt sein. Es kann auch
wahlweise eine Ausrundung an Stelle oder zuzüglich des Winkels bestehen.
[0037] Die Brennkammerwand 204 kann alternativ auch zweiwandig ausgeführt werden, bestehend
aus einer dem Heißgas zugewandten inneren Wand 221 und einer der kalten Außenumströmung
zugewandten Seite 226. Die äußere und innere Brennkammerwand kann wahlweise perforiert
sein (siehe Bezugszeichen 222 und 223 in Abbildung 5c). Das zwischen der äußeren und
inneren Brennkammerwand geformte Volumen 225 kann durch einen Strömungskanal 224 mit
dem Volumen 207 verbunden werden.
[0038] Der hier beschriebene Aufbau, ermöglicht es ein wirkungsvoll hochgradig akustisch
dämpfendes, ausreichend gekühltes Dämpferelement in der Kopfplatte einer Brennkammer
zu integrieren. Üblicher Weise benötigen auf niedrige Frequenzen optimierte Dämpfer
ein großes Bauvolumen. Der hier verwendete Aufbau ermöglicht es, den in einer Brennkammer
gegebenen Bauraum effektiv zu nutzen, um eine breitbandige Dämpfung gerade im niederfrequenten
Bereich (Frequenzen unter 2000Hz) zu ermöglichen. Dazu wird die breitbandige Dämpfungswirkung
perforierter Wände, die üblicherweise gering ausfällt, mit der eines Helmholtzresonators,
dessen Wirkung groß ausfällt, verbunden. Durch die geschickte Ausnutzung des zwischen
den Brennerköpfen liegenden Volumens zur Annäherung einer plenumähnlichen Anströmung
für die Dämpfungslöcher kann eine besonders hohe Dämpfungswirkung erzielt werden.
Dadurch kann die bereits hohe Dämpfungswirkung eines Helmholtzresonators weit überschritten
werden.
[0039] Während übliche doppelwandige Konfigurationen einen geringen Abstand der beiden Wände
benötigen, um eine ausreichende Kühlwirkung zu ermöglichen, bedarf der erfindungsgemäße
Aufbau lediglich ein konvektives Kühlungskonzept für die thermisch belastete Wand.
[0040] Die erfindungsgemäße Lösung kombiniert somit die sich gegensätzlich verhaltenden
Ansprüche der Kühlungs- und Dämpfungsauslegung mit einfachen und für den Einsatz praktikablen
Mitteln. Es wird ermöglicht in einer doppelwandigen Konstruktion ein großes Volumen
zu integrieren und dennoch durch eine veränderte Zuströmung in das Volumen eine hohe
Kühlwirkung zu erzielen.
Bezugszeichenliste
[0041]
- 101
- Brennkammer
- 102
- Brenner mit Arm und Kopf
- 103
- Nebenstrom
- 104
- Fan
- 105
- Verdichter
- 106
- Verdichterleitrad
- 107
- Inneres Brennkammergehäuse
- 108
- Äußeres Brennkammergehäuse
- 109
- Turbinenleitrad
- 110
- Turbinenlaufrad
- 111
- Antriebswelle
- 112
- Brennkammerkopf
- 201
- Rippe / Trennwand
- 202
- Austrittsloch / Ausnehmung / Bohrung
- 203
- Eintrittsloch / Ausnehmung / Bohrung
- 204
- Brennkammerwand
- 205
- Befestigungselement
- 206
- Brennkammerabgewandte Berandung (Wand)
- 207
- Brennkammerkopf-Volumen / Dämpfungsvolumen
- 208
- Brennerachse
- 209
- Dichtelement
- 210
- Brennkammerseitige Berandung (Wand)
- 211
- Brennkammerwand-Kühlungsbohrungen
- 212
- Äußere Seitenwand des Brennkammerkopfes
- 213
- Innere Seitenwand des Brennkammerkopfes
- 213b
- Vorderer Teil der inneren Seitenwand des Brennkammerkopfes
- 214
- Spalt
- 215
- Zuluftbohrung für anfänglichen Kühlfilm
- 216
- Nut zum Weiterführen des anfänglichen Kühlfilms
- 217
- Effusionsloch
- 218
- Strömungskanal
- 219
- Abdeckung des Strömungskanals
- 220
- Wärmeübergangsverstärkendes Element
- 221
- Innere Brennkammerwand
- 222
- Bohrung in der inneren Brennkammerwand
- 223
- Bohrung in der äußeren Brennkammerwand
- 224
- Verbindungsrohr
- 225
- Volumen zwischen äußerer und innerer Brennkammerwand
- 226
- äußere Brennkammerwand
- 227
- Rippenelement; aerodynamisches Profil
- 228
- Rippenelement, Kreis Profil
1. Brennkammerkopf einer Gasturbine mit einer ein Dämpfungsvolumen (207) einschließenden
Berandung, bestehend aus einer brennkammerabgewandten Berandung (206) sowie einer
brennkammerseitigen Berandung (210), dadurch gekennzeichnet, dass die brennkammerseitige Berandung (210) in Form einer perforierten Wand (210) ausgebildet
ist, dass im Randbereich der brennkammerseitigen Berandung (210) durch Ausnehmungen
(203) in der Berandung (206) Kühlluft auf die brennkammerseitige Berandung (210) leitbar
ist, dass diese Kühlluft, welche entlang der brennkammerseitigen Berandung (210) fließt,
den Kühlluftstrom durch die perforierte Wand (210) in die Brennkammer (101) kreuzt,
dabei von dieser durch Wände getrennt ist und sich nicht mit ihr mischt.
2. Brennkammerkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die brennkammerseitige Berandung (210) zur Leitung der Kühlluft über die der Brennkammer
(201) abgewandte Seite der brennkammerseitigen Berandung (210), nachfolgend zur Umlenkung
der Kühlluft in das Volumen (207) und nachfolgend zum Austritt der Kühlluft durch
Ausnehmungen (202) in die Brennkammer (101) ausgebildet ist.
3. Brennkammerkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die brennkammerseitige Berandung (210) auf der der Brennkammer (101) abgewandten
Seite mit die Wärmeübergangsfläche vergrößernden Elementen versehen ist.
4. Brennkammerkopf nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (202) durch die die Wärmeübergangsfläche vergrößernden Elemente
führen.
5. Brennkammerkopf nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die die Wärmeübergangsfläche vergrößernden Elemente in Form von Rippen (201) und/oder
in Form von quaderförmigen oder profilierten Stegen und/oder in Form von zylindrischen
oder profilierten Stiften ausgebildet sind.
6. Brennkammerkopf nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (202) durch die die Wärmeübergangsfläche vergrößernden Elemente
im Wesentlichen parallel zur Symmetrieachse des Kopfes des Brenners (102) durch die
Oberfläche der brennkammerseitigen Berandung (210) führen.
7. Brennkammerkopf nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (202) durch die die Wärmeübergangsfläche vergrößernden Elemente
im Wesentlichen normal zur lokalen Oberfläche auf der der Brennkammer zugewandten
Seite der brennkammerseitigen Berandung (210) am Ort des Luftaustritts aus den Ausnehmungen
(202) in die Brennkammer führen.
8. Brennkammerkopf nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (202) durch die die Wärmeübergangsfläche vergrößernden Elemente
unter einem Winkel von 10-90 Grad zur lokalen Oberfläche auf der der Brennkammerzugewandten
Seite der brennkammerseitigen Berandung (210) am Ort des Luftaustritts aus den Ausnehmungen
(202) in die Brennkammer führen.
9. Brennkammerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsrichtung der durch die Einströmausnehmung (203) einströmenden Kühlluft
in einem Winkel (β) zur Ebene der brennkammerseitigen Berandung (210) geneigt ist.
10. Brennkammerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einströmausnehmung (203) an der inneren Seitenwand (213) des Brennkammerkopfes
(112) die Kühlluft vom Brenner radial nach außen in Richtung der äußeren Seitenwand
des Brennkammerkopfes (112) leitet.
11. Brennkammerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Abdeckung (219) ein teilweise geschlossener Strömungskanal (218) für die
Kühlluft gebildet ist.
12. Brennkammerkopf nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossene Strömungskanal (218) der Kühlluft zusätzliche Strömungshindernisse
(220) aufweist.
13. Brennkammerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennkammerkopf (112) zusätzliche Trennwände in Umfangsrichtung zur Segmentierung
des Volumens (207) in einzelne voneinander getrennte abgeschlossene Volumina umfasst.
14. Brennkammerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Austrittsfläche aus den Ausnehmungen (202) um einen Faktor 2-10 größer
als die Querschnittsfläche der Ausnehmungen (203) ist.
15. Brennkammerkopf nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Brennkammerwand (204) zusätzliche Ausnehmungen (215) ausgebildet sind, welche
in eine Nut in der äußeren Seitenwand (212) des Brennerkopfs (212) weisen, welche
zur Brennkammer (101) gerichtet ist und/oder dass das Dämpfervolumen (207) durch einen
Strömungskanal mit dem Hohlraum (225) verbunden ist, welcher durch eine äußere (226)
und eine innere (221) Brennkammerwand gebildet wird.