[其他]加工薄膜冷卻通道的電極

無效

• 申請號: 86108819
• 申請日: 1986-12-23
• 公開（公告）號: CN86108819A
• 公開（公告）日: 1987-07-08
• 發明（設計）人: 羅伯特·尤金·菲爾德
• 申請（專利權）人: 聯合工藝公司
• 主分類號: B23H9/10
• 分類號: B23H9/10
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊松齡

本發明涉及用于電火花加工的電極。

眾所周知，葉型的外表面可以通過多個細小的通道將內腔的冷空氣引到外表面來冷卻。要求從通道出來的空氣在葉型表面的附面層內向氣路下游傳送得越遠越好，以提供一個在熱燃氣主流與葉型表面之間的保護薄膜。通道軸線與葉型表面形成的夾角以及它跟流過葉型表面的熱燃氣氣流的方向在通道出口處的關系是影響薄膜冷卻效率的重要因素。薄膜冷卻效率E的定義是主燃氣流的溫度（Tg）與在離通道出口距離為x的下游處的冷卻薄膜的溫度（Tf）之差除以主燃氣流溫度與通道出口（即x＝0處）的冷卻劑溫度（Tc）之差，這樣E＝（Tg-Tf）/（Tg-Tc）。薄膜冷卻效率隨著距通道出口距離x的增加而迅速下降。在盡可能長的距離與盡可能大的表面面積上保持高的薄膜冷卻效率是葉型薄膜冷卻的主要目標。

本行人熟知，發動機葉型一定要使用最小量的冷卻空氣來冷卻，因為冷卻空氣是從壓縮器取出的工作流體，而它從燃氣流通路中損耗將急速降低發動機效率。葉型設計師面對使用一個規定的最大冷卻流體流率以冷卻所有的發動機葉型的問題。以一個內腔流經每個單獨冷卻通道進入燃氣通路的流體的流量受控于冷卻通道的最小的截面積（配量面積）。配量面積一般是指位于通道與內腔相交處之面積。從葉型導出的所有冷卻通道與噴孔的總配量面積控制了從葉型流出的冷卻劑的總流率，假定內外壓力是固定的或者至少是設計師無法控制的。設計師有這個任務來規定通道的大小和通道之間的間距，同時規定通道的形狀與取向，使葉型所有的面保持在由對葉型的材料性能、最大應力與壽命要求的考慮所決定的臨界設計溫度極限以下。

理想的要求是100%的葉型表面被一層冷卻空氣薄膜所沖洗;但是離開通道出口的空氣一般形成一條寬度不超過或很難超過垂直于燃氣流的通道出口的尺寸的冷卻薄膜帶子。對冷卻通道數量、大小和間距的限制將導致在保護薄膜內產生縫口與/或薄膜冷卻效率低的面，這將產生局部過熱點。葉型過熱點是限制發動機工作溫度的一個因素。

頒發給豪沃爾德的美國專利3，527，543號使用圓形截面的漸擴錐形氣路，以增加從一個給定的通道吸入附面層的冷卻劑的量。通道還最好取向在一個向縱向或部分朝向燃氣流方向伸展的平面上以使冷卻劑在它離開通道出口向下游流動時向縱向擴展。盡管有這些特點，但煙流量顯形試驗及發動機機件檢查證實了在冷卻劑從一個橢圓形通道出口（即豪沃爾德專利）噴出后冷卻劑的縱向寬度在葉型表面上最大只展寬了一個通道出口的短徑。這個事實，跟通道之間的典型縱向間距為三個到六個通道直徑連在一起，導致葉型表面上在縱向分布通道之間以及其下游有些區域從該排氣路得不到冷卻流體。在豪沃爾德的專利3，527，543號中所描述的錐形成角度的通道提供最多可能不超過70℃的覆蓋率（被冷卻劑覆蓋的相鄰孔出口中心間距離的百分率）。