[实用新型]一种带有上下挡板结构的燃烧室火焰筒壁面

说明书

本实用新型公开了一种带有上下挡板结构的燃烧室火焰筒壁面，包括火焰筒的壁面，所述火焰筒的壁面沿轴向均匀设置有冷却通道，所述冷却通道的孔径为0.4～2mm，所述冷却通道两端设置有进气孔和出气孔，所述进气孔和出气孔上均设置有挡板结构，所述挡板结构包括球体挡板和延伸挡板，所述球体挡板与所述延伸挡板连接，本实用新型在不改变较多火焰筒质量的前提下，改进火焰筒壁面结构，能够在燃烧室火焰筒内壁面生成一层流动稳定、压力损失小、与火焰筒内壁面贴附好、分布更加均匀、湍流强度低冷却气膜，防止局部过热、冷却效果好，在实际燃气轮机中具有很高的应用价值。

技术领域

本实用新型涉及燃气涡轮发动机燃烧室领域，尤其涉及一种带有上下挡板结构的燃烧室火焰筒壁面。

背景技术

随着航空燃气涡轮发动机推重比的提高，燃烧室设计向着高温升、高热容方向发展，现代航空发动机燃烧室内的燃烧温度高达2000摄氏度以上，压力高达30个大气压。火焰筒作为组织燃烧的场所，它的火焰筒体长期在高温高压的环境下工作，要承受很大的热应力、蠕变应力和疲劳应力，因而火焰筒的寿命和可靠性成为决定发动机寿命和可靠性的关键部件之一。火焰筒体一般采用耐高温合金制成，但是目前的金属材料耐温能力在1000摄氏度以下，远远低于燃气温度；而且根据近几十年金属材料的耐温水平提升速度远低于燃气温度的提升速度，单纯依赖材料进行热防护远远达不到需求，势必要对火焰筒进行有效的冷却。

目前用于燃烧室火焰筒冷却的基本冷却方式有气膜冷却、对流气膜冷却，冲击气膜冷却、发散冷却和层板冷却等，其基本冷却原理都是冷气从燃烧室内外环腔进入火焰筒内，在火焰筒内壁表面形成一层气膜，气膜紧贴火焰筒内壁面流动，气膜起到冷却壁面和隔离燃气冲刷火焰筒壁面的作用。高品质的气膜可以有效地利用冷却气，并获得高的气膜冷却效率，其中气膜接近二维流的程度即气膜的贴壁效果是表征气膜品质的主要指标。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的技术问题，提供一种带有上下挡板结构的燃烧室火焰筒壁面。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：一种带有上下挡板结构的燃烧室火焰筒壁面，包括火焰筒的壁面，所述火焰筒的壁面沿轴向均匀设置有冷却通道，所述冷却通道的孔径为0.4～2mm，所述冷却通道两端设置有进气孔和出气孔，所述进气孔和出气孔上均设置有挡板结构，所述挡板结构包括球体挡板和延伸挡板，所述球体挡板与所述延伸挡板连接。

优选的，所述球体挡板是以所述进气孔的圆心为球心、厚度为0.1～0.5mm的四分之一的球体。

优选的，所述延伸挡板由球体挡板延伸而成，所述延伸挡板的厚度与所述球体挡板的厚度一致，所述延伸挡板的延伸长度与所述进气孔和出气孔半径一致。

本实用新型有益效果：

本实用新型结构简单，在不改变较多火焰筒质量的前提下，改进火焰筒的壁面的结构，壁面的轴向设置有冷却通道，所述冷却通道相互配合能使冷却气体利用率增加，提高冷却效率，火焰筒质量改变不大，当冷却气体因火焰筒内外的压差从冷却通道进入火焰筒后，能够在燃烧室火焰筒内壁生成一层冷却气膜，经过壁面的上下挡板结构使冷却气膜与火焰筒内壁贴合紧密，分布更加均匀，大大降低火焰筒轴向的温度阶梯差，不会出现局部过热现象，由于冷却通道孔径较大，也不会造成通道堵塞，在实际燃气轮机中具有很高的应用价值。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型优选实施例整体结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例侧视图；

图3是本实用新型优选实施例正视图；

图4是本实用新型优选实施例俯视图。

附图标注：