燃焼室は内燃機関の一部であり、空気とガスタービンを使用して燃料を一定温度で燃焼させ、空気を膨張させて発電します。蒸気エンジンの場合、この用語は、より完全な燃焼プロセスを可能にするために使用されるファイアボックスの拡張にも使用されています。
内燃機関では、燃焼する空気と燃料の混合物によって引き起こされる圧力がエンジンの一部に直接力を加え(たとえば、ピストンエンジンの場合、力はピストンの上部に加えられます)、ガス圧力を次のように変換します。機械的エネルギー(多くの場合、回転する出力シャフトの形で)。
これは、燃焼がエンジンの別の部分で行われる外燃機関と、ガス圧が機械的エネルギーに変換される場所とは対照的です。
燃焼室は、燃料と空気の混合気が点火されるシリンダー内の領域です。ピストンが燃料/空気混合気を圧縮してスパークプラグと接触すると、混合気が燃焼し、エネルギーの形で燃焼室から押し出されます。
シリンダーには、インジェクターノズル、ピストン、スパークプラグ、燃焼室など、内燃エンジンの重要なコンポーネントの多くが収納されています。
ガスタービンエンジンに使用されている燃焼室には、主に3つのタイプがあります。
このタイプの燃焼室は、遠心圧縮機エンジンおよび以前のタイプの軸流圧縮機エンジンで使用されます。初期型のホイットル燃焼室を直接開発したものです。
主な違いは、ホイットルチャンバーが図のように逆流であったことです。これによりかなりの圧力損失が発生したため、ストレートスルーマルチチャンバーはJosephLucasLimitedによって開発されました。
チャンバーはエンジンの周りに配置され、コンプレッサーの吐出空気はダクトによって個々のチャンバーに送られます。各チャンバーには内部フレームチューブがあり、その周りにエアケーシングがあります。空気はフレームチューブスナウトを通過し、すでに説明したようにチューブとアウターケーシングの間も通過します。
管状環状燃焼室は、複数のタイプと環状のタイプの間の進化のギャップを埋めます。共通のエアケーシング内に多数のフレームチューブが取り付けられています。
気流はすでに説明したものと同様です。この配置は、複数のシステムのオーバーホールとテストの容易さと、環状システムのコンパクトさを兼ね備えています。
このタイプの燃焼室は、完全に環状の形状の単一の火炎管で構成されており、内側と外側のケーシングに含まれています。
フレームチューブを通る空気の流れは、すでに説明したものと同様であり、チャンバーはコンプレッサーの前部とタービンノズルの後ろで開いています。
環状チャンバーの主な利点は、同じ出力に対して、チャンバーの長さが同じ直径の管状環状システムの長さの75%しかないため、重量と製造コストを大幅に節約できることです。もう1つの利点は、チャンバーからチャンバーへの燃焼伝播の問題がなくなることです。
管状環状燃焼システムと比較して、同等の環状チャンバーの壁面積ははるかに小さい。その結果、火炎管壁の燃焼を防ぐために必要な冷却空気の量は、約15%少なくなります。
この冷却空気の削減により、燃焼効率が向上し、未燃燃料が実質的に排除され、一酸化炭素が無毒の二酸化炭素に酸化されるため、大気汚染が削減されます。