[發明專利]火焰筒壁板及其冷卻孔的加工方法

有效

• 申請號: 201210297968.6
• 申請日: 2012-08-20
• 公開（公告）號: CN103629697A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 何躍龍;陳毓卿;張晶;范仁鈺;李校培
• 申請（專利權）人: 中航商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: F23R3/42
• 分類號: F23R3/42
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 樓仙英;邵桂禮

1.一種火焰筒壁板，其適用于燃氣輪機燃燒室，所述火焰筒壁板上具有沿高溫燃氣氣流流線方向均勻分布且貫穿所述火焰筒壁板的多個冷卻孔。

2.如權利要求1所述的火焰筒壁板，其特征在于，所述冷卻孔為斜孔。

3.如權利要求2所述的火焰筒壁板，其特征在于，所述斜孔的摻混角在0～5°之間。

4.如權利要求2或3所述的火焰筒壁板，其特征在于，所述斜孔的入射角在15～45°之間。

5.如權利要求4所述的火焰筒壁板，其特征在于，所述斜孔沿著在火焰筒周向方向每隔4～15mm確定的兩條相鄰的所述流線方向均勻分布。

6.如權利要求5所述的火焰筒壁板，其特征在于，所述斜孔在所述流線方向上的分布間距為5～20mm。

7.如權利要求6所述的火焰筒壁板，其特征在于，所述斜孔的橫截面是圓形的，且孔徑在0.1～2mm之間。

8.如權利要求1所述的火焰筒壁板，其特征在于，所述冷卻孔為沖擊孔。

9.如權利要求8所述的火焰筒壁板，其特征在于，所述沖擊孔的摻混角在0～10°之間。

10.如權利要求8或9所述的火焰筒壁板，其特征在于，所述沖擊孔的入射角在80～90°之間。

11.如權利要求10所述的火焰筒壁板，其特征在于，所述沖擊孔沿著在火焰筒周向方向每隔4～20mm確定的兩條相鄰的所述流線方向均勻分布。

12.如權利要求11所述的火焰筒壁板，其特征在于，所述沖擊孔在所述流線方向上的分布間距為5～30mm。

13.如權利要求12所述的火焰筒壁板，其特征在于，所述沖擊孔的橫截面是圓形的，且孔徑在0.5～4mm之間。

14.一種單層壁火焰筒，其適用于燃氣輪機燃燒室，其特征在于，所述火焰筒包括單層如前述權利要求1-13任一項所述的火焰筒壁板。

15.一種雙層壁火焰筒，其適用于燃氣輪機燃燒室，其特征在于，所述火焰筒包括雙層如前述權利要求1-13任一項所述的火焰筒壁板，或包括一層如前述權利要求2-7任一項所述的火焰筒壁板和一層如前述權利要求8-13任一項所述的火焰筒壁板。

16.如權利要求15所述的雙層壁火焰筒，其特征在于，靠近火焰筒內高溫燃氣的火焰筒壁板具有斜孔，而另一火焰筒壁板具有沖擊孔。

17.如權利要求16所述的雙層壁火焰筒，其特征在于，兩層所述火焰筒壁板之間的間隙為1～10mm。

18.一種燃氣輪機燃燒室，其特征在于，所述燃燒室內設有根據權利要求14至17任一項所述的單層壁火焰筒或雙層壁火焰筒。

19.燃氣輪機燃燒室火焰筒壁的冷卻孔的加工方法，包括如下步驟：

1)加工一個火焰筒上無冷卻孔的扇形或全環形燃燒室；

2)確定大工況下火焰筒壁板熱側壁面附近的大致流場；

3)在火焰筒壁板熱側壁面處沿火焰筒周向方向每隔一定距離選取一點，并根據步驟2)中得到的流場確定火焰筒壁面流經這些點的流線；

4)沿著流線方向每隔一定距離選取一點來加工冷卻孔。

20.根據權利要求19所述的燃氣輪機燃燒室火焰筒壁的冷卻孔的加工方法，其特征在于，所述步驟2)中在大工況下火焰筒壁板熱側壁面附近的大致流場是通過PIV示蹤方法獲得。

21.根據權利要求19所述的燃氣輪機燃燒室火焰筒壁的冷卻孔的加工方法，其特征在于，所述步驟2)中在大工況下火焰筒壁板熱側壁面附近的大致流場是通過三維數值模擬的方法，建立所述無冷卻孔的扇形或全環形火焰筒計算模型，并通過數值計算得到。