用于调节燃烧室出口温度分布的异型掺混孔制造技术

本发明专利技术公开了一种用于调节燃烧室出口温度分布的异型掺混孔，属于燃气轮机燃烧领域；本发明专利技术通过在燃烧室火焰筒内外环壁面上分别设置了异型掺混孔；异型掺混孔将火焰筒壁面分为火焰筒前段和火焰筒后段；所述的异型掺混孔沿火焰筒壁面圆周方向均匀分布，以形成周向均匀分布的掺混射流，增大掺混气流穿透深度，增大掺混冷气与高温主流燃气的接触面积，提高掺混效果，改善燃烧室出口温度分布品质；通过改变掺混孔的射流穿透深度、射流周向扩展角度和射流方向，达到调节燃烧室出口温度分布的效果；通过调节燃烧室出口温度分布，改善涡轮进口温度品质，从而提高涡轮使用寿命、降低对涡轮防热的设计难度。

【技术实现步骤摘要】
用于调节燃烧室出口温度分布的异型掺混孔
本专利技术属于燃气轮机燃烧领域，涉及一种用于调节燃烧室出口温度分布的异性掺混孔，具体是一种用于调节燃烧室出口温度分布的异型掺混孔结构。
技术介绍
燃气轮机燃烧室是燃气轮机的核心部件之一。目前燃烧室的发展趋势有：一是为了减少污染排放，燃烧室朝低污染方向发展；二是为了提高燃气轮机推重比，燃烧室朝着高温升高压比方向发展。燃烧室的高温升/低污染排放要求使得燃烧室头部进气量需求大大增加，所以将旋流器流通面积增大并逐步取消主燃孔，头部旋流器进气占比高达80％，取消了主燃孔，掺混孔进气和火焰筒壁面冷却气约20％，由于掺混气量严重不足，导致掺混效果较差，涡轮前进口温度分布不理想。由于材料的耐热性和抗疲劳性的限制，如果燃烧室出口温度分布品质较差，出现局部热点/高温热斑，直接导致涡轮导向器烧蚀，而且，该烧蚀现象一般是规律性、重复性的集中出现在某一半径处。这种烧蚀现象主要是燃烧室出口温度分布导致的，而目前燃烧室的出口温度主要是通过调节火焰筒上掺混孔射流的掺混决定。高温升/低排放燃烧室中，掺混气流量分配有限，采用常规的圆孔射流穿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于调节燃烧室出口温度分布的异型掺混孔，包括扩压器(1)以及其后端设置的燃烧室机匣(2)，其特征在于，所述的燃烧室机匣(2)内部设置有火焰筒，所述的火焰筒沿着空气来流的方向依次包括帽罩(3)、旋流器(4)，所述的旋流器(4)后端依次为火焰筒前段(5)、火焰筒后段(8)；所述的火焰筒前段(5)、火焰筒后段(8)之间沿着沿火焰筒壁面圆周方向均匀设置若干异型掺混孔，将设置在火焰筒外环壁面上的异型掺混孔设定为火焰筒外环壁上异型掺混孔(7)；将设置在火焰筒内环壁面上的异型掺混孔设定为火焰筒内环壁上异型掺混孔(9)。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于调节燃烧室出口温度分布的异型掺混孔，包括扩压器(1)以及其后端设置的燃烧室机匣(2)，其特征在于，所述的燃烧室机匣(2)内部设置有火焰筒，所述的火焰筒沿着空气来流的方向依次包括帽罩(3)、旋流器(4)，所述的旋流器(4)后端依次为火焰筒前段(5)、火焰筒后段(8)；所述的火焰筒前段(5)、火焰筒后段(8)之间沿着沿火焰筒壁面圆周方向均匀设置若干异型掺混孔，将设置在火焰筒外环壁面上的异型掺混孔设定为火焰筒外环壁上异型掺混孔(7)；将设置在火焰筒内环壁面上的异型掺混孔设定为火焰筒内环壁上异型掺混孔(9)。


2.根据权利要求1所述的一种用于调节燃烧室出口温度分布的异型掺混孔，其特征在于，所述的异型掺混孔的结构类型包括月牙形孔(001)、矩形孔(002)、翼形孔(003)、花瓣形孔(004)等以及其他不同于常规圆形掺混孔结构的异型孔结构；或者在设计极限情况下，掺混孔在火焰筒周向方向上相连通，构成全缝形掺混孔(005)；所述的火焰筒外环壁上异型掺混孔(7)以及火焰筒内环壁上异型掺混孔(9)的结构相同或不同。


3.根据权利要求1所述的一种用于调节燃烧室出口温度分布的异型掺混孔，其特征在于，所述的异型掺混孔与火焰筒壁面的内、外表面相连接的两个弧面分别定义为掺混孔内壁面(B)和掺混孔外壁面(A)，掺混气经由内外涵道经异型掺混孔流入时依次穿过掺混孔外壁面(A)和掺混孔内壁面(B)；所述内、外壁面的形状相同或者不同，所述的形状包括月牙形矩形、翼形、花瓣形以及其他非规则圆形形状。


4.根据权利要求3所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张萍，颜应文，李伟，刘云鹏，李井华，田泽民，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32