[其他]燃燒室/定葉片界面冷卻方案

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85105913
• 申請(qǐng)日: 1985-08-05
• 公開（公告）號(hào): CN1003879B
• 公開（公告）日: 1989-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·S·佩頓吉爾;J·S·撒克拉;D·J·沙利文;T·G·?？怂?/a>
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聯(lián)合工藝公司
• 代理公司: 中國(guó)專利代理有限公司
• 代理人: 陶增煒

把冷卻空氣合理地引向輪葉前緣（３０），輪葉翼形部份和緣板（３２）交接處前方的駐點(diǎn)，便可以保持燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室的直接下游處的渦輪輪葉（２２）有較低溫度。見(jiàn)圖２Ａ。

本發(fā)明關(guān)于燃?xì)廨啓C(jī)，它有燃燒室、定葉片以及和該些定葉片相近但又軸向地隔開的轉(zhuǎn)子，該些定葉片各包括一個(gè)翼形部分和一個(gè)位于該翼形部分根部的緣板部分，該燃燒室包括導(dǎo)流襯片，其結(jié)構(gòu)形式可以形成一條環(huán)形通道以把燃燒產(chǎn)物引向該些定葉片以進(jìn)入它們之間，一個(gè)支撐結(jié)構(gòu)包括一個(gè)薄片元件和該些導(dǎo)流襯片之一隔開著，在兩者之間形成一條通道把冷卻空氣引向該些定葉片并吹遍該處的緣板部分，形成靠近該些緣板部分的較冷的邊界層。

如眾所周知，傳遞到第一級(jí)轉(zhuǎn)子的燃燒產(chǎn)物在發(fā)動(dòng)機(jī)中溫度最高。同樣為人所共知的是發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和這溫度直接相關(guān)，溫度越高，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率也越高。顯然，在技術(shù)上要求溫度能達(dá)到組成部件的最高容許限度，而自耐高溫的合金問(wèn)世以來(lái)，這種溫度已達(dá)極高地步。

在某些發(fā)動(dòng)機(jī)型中，由于提高溫度，轉(zhuǎn)子/燃燒室附近的組件經(jīng)歷局部高溫造成燒蝕、撓曲和裂縫等問(wèn)題?，F(xiàn)在參照?qǐng)D1a來(lái)進(jìn)行解釋，圖1a所示為雙轉(zhuǎn)子軸流型渦輪動(dòng)力裝置環(huán)形燃燒室的局部示意，這種型式的舉例有如美國(guó)聯(lián)合技術(shù)公司的pratt ＆ Whitney公司出品的型號(hào)JT9D，PW203和PW4000。該公司為本發(fā)明申請(qǐng)案的受讓人。

如從圖1a（先有技術(shù)）可見(jiàn)，內(nèi)和外導(dǎo)流襯片10和12都和定葉片支架14和16適當(dāng)連接，它們最后以熟知的方式連接在內(nèi)套18和外套20上。從這個(gè)結(jié)構(gòu)可以明確看到，內(nèi)外導(dǎo)流襯片在噴氣端被喇叭形物體，形成一個(gè)通道，把發(fā)動(dòng)機(jī)的工作流體引入一列定葉片22（圖中僅示一片）去對(duì)動(dòng)葉片24沖擊。在這種結(jié)構(gòu)中以及如圖1b明顯表示的，圖1b是圖1A的一個(gè)投影圖，圖中箭頭表示把發(fā)動(dòng)機(jī)空氣壓縮機(jī)（圖中未示）通過(guò)環(huán)形腔26供給的冷卻空氣送到定葉片部件的關(guān)鍵部位上去以保證這些部件能耐受酷劣的環(huán)境。

但是如圖1A中箭頭所示，和字母A所表示的過(guò)熱點(diǎn)，這種設(shè)計(jì)上的問(wèn)題是由定葉片前緣30排送的工作流體的高溫高速造成的，結(jié)果轉(zhuǎn)移到定葉片緣板32和34和燃燒室的后緣36上（箭頭B所指的附近）。

美國(guó)專利4264272中公開的先有技術(shù)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)具有上述的缺點(diǎn)，其中的冷卻空氣是通過(guò)一個(gè)環(huán)形通道排出，流過(guò)翼型緣板部分的。在先有技術(shù)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中的由高溫、高速工作流體造成的過(guò)熱點(diǎn)由定葉片的前緣轉(zhuǎn)移到緣板。

本發(fā)明的目的是減少或消除在定葉片緣板和燃燒室后緣中的所述過(guò)熱點(diǎn)。

為了達(dá)到此目的，按照本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，其特征在于在該通道中放置著一個(gè)波紋形元件，它有交替隔開的封閉部分和開口通道，以把該冷卻空氣引過(guò)該些緣板部分，該些開口通道被放置成使冷卻空氣只直接沖擊該些定葉片的前緣和該些緣板的交接處。

上述的問(wèn)題的排除是通過(guò)把這些開口通道合適地放在導(dǎo)流片后緣以接受冷卻空氣，并使它分散地沖擊相鄰定葉片的前緣。這種沖擊可以被引向定葉片的外側(cè)或內(nèi)側(cè)，但一定要在定葉片前緣的工作流體的駐點(diǎn)上。把這高速空氣直接噴射在定葉片前緣和定葉片緣板的交接處，定葉片前緣向燃?xì)饴窂竭吘壟潘偷臒崛細(xì)獯罅繙p少，甚至完全消滅，這樣便可減少圖中箭頭B表示的渦流的形成。顯然，這造成邊界層有更低的燃?xì)鉁囟?。此外，這些通道提供額外的熱傳遞表面，提高熱傳遞的對(duì)流系數(shù)，進(jìn)一步冷卻導(dǎo)流片后緣。

在實(shí)際試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，在定葉片緣板和燃燒室后緣，過(guò)熱點(diǎn)有相當(dāng)大的減少。

燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)實(shí)施例現(xiàn)參照附圖來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

圖1A是一個(gè)渦輪式動(dòng)力裝置的局部剖視圖，表示燃燒室/定葉片組合的現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)示例。

圖1B是一個(gè)定葉片和燃燒室后緣的局部投影圖，表示現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的問(wèn)題。

圖2A是和圖1A相同的局部視圖，但加入了本發(fā)明。

圖2B是圖2A的局部投影圖。

圖3是圖2A中導(dǎo)流襯片后緣上的各通道的立體圖。