[实用新型]发动机结构件以及发散冷却结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及能源与动力燃烧技术领域，尤其涉及一种发动机结构件以及设置该发动机结构件的发散冷却结构。

背景技术

燃烧室（英文为：combustor）是燃气轮中用于组织燃料发生燃烧反应的装置，火焰筒是燃烧室中用于安排参加燃烧、掺混和冷却空气的组件。

航空发动机燃烧室的火焰筒一般都在温度高达2000K甚至更高温度的燃气（燃气指燃料燃烧之后产生的气体）中工作。目前任何材料都不能长时间在如此恶劣的环境下工作，因此必须对航空发动机燃烧室的火焰筒进行冷却，以防止其被高温燃气烧坏而减少燃烧室或发动机的寿命。

现有技术中，用于航空发动机燃烧室火焰筒基本的冷却方式有气膜冷却、冲击冷却（英文为：impingement cooling）、发散冷却（英文为：effusion cooling）等，其中：冲击冷却是一种通过高速气流冲击壁面来降低壁面温度的方式。

双层壁（英文为：double wall）冷却结构可以同时引入两种或几种基本的冷却方式，其中：冲击-发散冷却形式是将冲击冷却、发散冷却技术与双层壁结构相结合的一种高效冷却方式。发散冷却中较为多见的冷却方式为多斜孔发散冷却，多斜孔发散冷却是指在火焰筒壁面打出大量直径很小的斜孔，冷却气流（简称：冷却气或冷气）通过小孔入射到高温燃气形成的高温主流中去，将高温主流与壁面隔离，起到保护壁面的作用的冷却结构。

冲击-多斜孔发散冷却结构是一种同时应用了冲击冷却以及多斜孔发散冷却技术的结构，如图1～图3所示，现有技术中燃烧室内的冲击-多斜孔发散冷却结构中的火焰筒包括浮动瓦块1和承力壳体2两层结构，其中：外层的承力壳体2采用整体为环状的结构（简称为：整环结构），内层如图2所示的浮动瓦块1，其通过螺钉与承力壳体2连接。若干块浮动瓦块1拼接形成整环结构。

如图2所示，冲击-多斜孔发散冷却结构中外层的承力壳体2上分布着垂直于内层壁面的冲击孔21，内层的浮动瓦块1与高温燃气接触，浮动瓦块1上密集分布着多个斜孔（简称：多斜孔）。燃烧室工作时，冷却气流通过冲击孔21形成高速气流冲击浮动瓦块1后由多斜孔110流出，在浮动瓦块内侧（该侧为浮动瓦块接近高温燃气的一侧）130形成冷却气膜。

现有技术中，为了缩短加工周期，降低加工成本，火焰筒的浮动瓦块需要通过整体铸造的方式加工成型。

现有技术至少存在以下技术问题：

在实现浮动瓦块上的多斜孔与浮动瓦块整体铸造成型的尝试中本领域技术人员发现：由于如图2所示浮动瓦块带有弧度，导致各个多斜孔110轴线互相不平行，造成拔模过程中型芯相互干涉，最终影响浮动瓦块整体铸造，导致浮动瓦块整体铸造难度较大。

实用新型内容

本实用新型的其中一个目的是提出一种发动机结构件以及设置该发动机结构件的发散冷却结构，解决了现有技术存在拔模过程中型芯相互干涉，导致浮动瓦块整体铸造难度较大的技术问题。本实用新型优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型实施例提供的发动机结构件，包括板体以及贯穿所述板体的至少两个导流通孔，其中：

所述导流通孔为斜孔，所述导流通孔的出流方向彼此互相平行。

在一个优选或可选地实施例中，所述发动机结构件为发动机的浮动瓦块。

在一个优选或可选地实施例中，每个所述导流通孔的入流方向均与其出流方向相重合，且所述导流通孔的横截面外轮廓为圆形、椭圆形或多边形。

在一个优选或可选地实施例中，所述导流通孔的横截面外轮廓为圆形或椭圆形，且不同的所述导流通孔的轴心线彼此相平行。

在一个优选或可选地实施例中，所述导流通孔的孔径为0.5mm～3mm。

在一个优选或可选地实施例中，所述导流通孔沿所述浮动瓦块的厚度方向贯穿所述浮动瓦块的内侧表面以及外侧表面，所述浮动瓦块的内侧表面以及外侧表面均为曲面；

所述内侧表面为所述浮动瓦块接近高温燃气的一侧表面。

在一个优选或可选地实施例中，所述导流通孔的入流方向与所述导流通孔所在的所述浮动瓦块的外侧表面的切面的最小夹角为15°～60°。

在一个优选或可选地实施例中，所述夹角为30°。

本实用新型提供的发散冷却结构，包括内层壳体以及外层壳体，其中：

所述内层壳体为本实用新型任一技术方案提供的发动机结构件；