本发明专利技术公开一种用于涡轮发动机的燃烧衬套，该燃烧衬套包括围绕燃烧衬套的外周延伸的多个波动部。多行冷却孔形成为贯穿燃烧衬套。每行冷却孔都定位在所述波动部中的一个波动部中，波动部围绕所述燃烧衬套的外周延伸。冷却孔允许冷却空气流入燃烧衬套的内部中。冷却孔定位和定向成有助于使冷却空气流沿燃烧衬套的内表面形成膜。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于发电工业中的涡轮发动机，其典型地包括压缩机分段、燃烧器分段、以及涡轮分段。燃烧器分段典型地包括多个燃烧器，所述多个燃烧器围绕涡轮发动机的外周布置。
技术介绍
图1示出了涡轮发动机典型的燃烧器的一部分。燃烧器100包括外壳110，燃烧衬套定位在外壳110内侧。燃烧衬套能够包括初级燃烧分段衬套120、文丘里管(venturi)分段130、以及次级燃烧分段衬套140。来自涡轮发动机的压缩机分段的压缩空气沿形成在燃烧衬套与外壳110之间的环形空间行进，如图1中的箭头所示的。压缩空气行进至头部端，压缩空气在头部端处转向180°，并且接着被导入定位在初级燃烧分段衬套120内侧的初级燃烧区域160中。燃料在初级燃烧分段160中与压缩空气混合。空气燃料混合物在初级燃烧分段160、或次级燃烧分段170中被点燃。燃料喷嘴150可以突起通过燃烧衬套的中心，以将更多的燃料、或者空气与燃料的混合物输送到就位于文丘里管分段130上游处的燃烧衬套的内部中。如图1中所示，多个冷却孔122形成为通过初级燃烧衬套120，初级燃烧衬套120包绕初级燃烧分段160。冷却孔122形成在围绕燃烧衬套120的外周延伸的行中。冷却孔122允许来自位于燃烧衬套120与外壳110之间的环形空间的压缩空气能够进入燃烧衬套120的内部中。通过冷却孔122的空气流动有助于对燃烧衬套120进行冷却，使得燃烧衬套120能够承受与空气/燃料混合物的燃烧相关的热。有一种用于增强被允许通过冷却孔进入燃烧衬套的内部中的冷却空气的冷却效果的方法，是保证通入燃烧衬套中的空气能够在燃烧衬套的内表面上形成膜。图2示出了典型的现有技术燃烧衬套220，该燃烧衬套220已经经过改型，以有助于冷却空气在燃烧衬套220的内表面上形成膜。如图2中所示，多个遮板(louvers) 226紧邻冷却孔222安装在燃烧衬套220的内表面上。遮板226形成了围绕燃烧衬套220的内表面的环。当冷却空气被允许通过冷却孔222时，遮板226有助于沿燃烧衬套220的内表面引导冷却空气流，以增强被允许通过冷却孔222的空气的冷却性能。遗憾的是，存在与遮板226、还有与将遮板226附连至燃烧衬套220的内部表面所需的制造过程相关的成本问题。此外，用于将遮板226附连至燃烧衬套220的内表面的钎焊接头可能是相对较弱的。此外，遮板226的存在使得难于将热障涂层应用于燃烧衬套的内表面。
技术实现思路
在第一方面中，本专利技术实施成一种用于涡轮发动机的燃烧器的大体圆柱形燃烧衬套，该大体圆柱形燃烧衬套包括多个波动部(undulations)。每个波动部都围绕圆柱形衬套的圆周延伸。每个波动部都包括朝向圆柱形衬套的中心纵向轴线向内延伸的部分。没有遮板或内环安装在圆柱形衬套的内表面上。该衬套还包括多个冷却孔，多个冷却孔延伸贯穿圆柱形衬套，冷却孔布置成多行，每行冷却孔都设置在波动部中的一个波动部中。所述波动部中的每一个波动部都包括朝向所述圆柱形衬套的中心纵向轴线向内延伸的圆形的向内凸出部分。每行冷却孔都相对于通过所述燃烧衬套的内部的气体的流动方向定位在圆形的向内凸出部分的下游侧上。所述波动部中的每一个波动部都包括向内凸出部分，所述向内凸出部分朝向所述中心纵向轴线向内延伸；向外凸出部分，所述向外凸出部分向外延伸远离所述中心纵向轴线；以及倾斜部分，所述倾斜部分连接交替的向内凸出部分和向外凸出部分。相比定位在每个向外凸出部分的下游侧上的倾斜部分，相对于通过所述燃烧衬套的内部的气体的流动方向定位在每个向外凸出部分的上游侧上的倾斜部分相对于所述中心纵向轴线以较大角度形成坡度。每行冷却孔都相对于通过所述燃烧衬套的内部的气体的流动方向定位在这样的倾斜部分中所述倾斜部分位于每个向外凸出部分的上游侧上。所述燃烧衬套进一步包括位于所述圆柱形衬套的内表面上的热障涂层。在第二方面中，本专利技术实施成一种形成用于涡轮发动机的燃烧衬套的方法，该方法包括提供大体圆柱形衬套、以及在衬套中形成多个波动部的步骤，每个波动部都围绕圆柱形衬套的圆周延伸。每个波动部还包括朝向圆柱形衬套的中心纵向轴线向内延伸的部分，并且没有遮板或内环安装在圆柱形衬套的内表面上。该方法还包括在衬套中形成多个冷却孔的步骤，冷却孔延伸贯穿圆柱形衬套，冷却孔布置成多行，每行冷却孔都设置在波动部中的一个波动部中。形成多个波动部的步骤包括将所述圆柱形衬套的形状修改成包括多个圆形的向内凸出部分，所述多个圆形的向内凸出部分朝向所述圆柱形衬套的中心纵向轴线向内延伸。形成多个冷却孔的步骤包括相对于通过所述燃烧衬套的内部的气体的流动方向将所述冷却孔定位在所述圆形的向内凸出部分的下游侧上。形成多个波动部的步骤包括将每个波动部都形成为包括朝向所述中心纵向轴线向内延伸的向内凸出部分、向外延伸远离所述中心纵向轴线的向外凸出部分、以及结合交替的向内凸出部分和向外凸出部分的倾斜部分。形成多个波动部的步骤进一步包括形成所述波动部，使得相比定位在每个向外凸出部分的下游侧上的倾斜部分，相对于通过所述燃烧衬套的内部的气体的流动方向定位在每个向外凸出部分的上游侧上的倾斜部分相对于所述中心纵向轴线以较大角度形成坡度。或者，形成多个冷却孔的步骤包括相对于通过所述燃烧衬套的内部的气体的流动方向将每行冷却孔都定位在这样的倾斜部分上所述倾斜部分位于每个向外凸出部分的上游侧上。形成多个波动部的步骤进一步包括形成所述波动部，使得相比定位在每个向外凸出部分的下游侧上的倾斜部分，定位在每个向外凸出部分的上游侧上的倾斜部分相对于所述中心纵向轴线以较大角度形成坡度。或者，形成多个冷却孔的步骤包括相对于通过所述燃烧衬套的内部的气体的流动方向将每行冷却孔都定位在这样的倾斜部分上所述倾斜部分位于每个向外凸出部分的下游侧上。形成多个波动部的步骤进一步包括形成所述波动部，使得相比定位在每个向外凸出部分的下游侧上的所述倾斜部分，定位在每个向外凸出部分的上游侧上的倾斜部分相对于所述中心纵向轴线以较大角度形成坡度。所述方法进一步包括将热障涂层应用在所述圆柱形衬套的内表面上。附图说明图1是涡轮发动机的燃烧器的一部分的简图；图2示出了涡轮发动机的燃烧衬套的一部分；图3示出了具有向内凸出部分的燃烧衬套的一部分；图4示出了包括向内凸出部分和向外凸出部分的燃烧衬套的一部分；图5示出了具有向内凸出部分和向外凸出部分以及热障涂层的燃烧衬套的一部分；图6示出了具有向内凸出部分和向外凸出部分的燃烧衬套的另一个实施例的一部分；以及图7示出了包括向内凸出部分和向外凸出部分的燃烧衬套的另一个实施例的一部分。附图标记列表 燃烧器100 平直分段321 外壳110 冷却孔322 环形空间 115 凸出部分324 燃烧分段衬套120 燃烧衬套420 冷却孔122 冷却孔422 文丘里管分段130 向内凸出部分 424 燃烧衬套 140 向外凸出部分 425 燃料喷嘴 150 倾斜部分427，429 燃烧分段 160 燃烧衬套520 次级燃烧分段170 冷却孔522 燃烧衬套220 金属层530 冷却孔222 热障涂层534 多个遮板 226 倾斜部分527 燃烧衬套 320 向外凸出部分 525 倾斜部分 627，629 倾斜部分 529 燃烧衬套720 燃烧衬套 620 冷却本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于涡轮发动机的燃烧器的燃烧衬套，所述燃烧衬套包括：大体圆柱形衬套，所述大体圆柱形衬套包括多个波动部，每个波动部都围绕所述圆柱形衬套的圆周延伸，每个波动部都包括朝向所述圆柱形衬套的中心纵向轴线向内延伸的部分，并且其中没有遮板或内环安装在所述圆柱形衬套的内表面上；以及多个冷却孔，所述多个冷却孔延伸贯穿所述圆柱形衬套，所述冷却孔布置成多行，每行冷却孔都设置在所述波动部中的一个波动部中。
【技术特征摘要】
2011.09.28 US 13/247,0081.一种用于涡轮发动机的燃烧器的燃烧衬套，所述燃烧衬套包括 大体圆柱形衬套，所述大体圆柱形衬套包括多个波动部，每个波动部都围绕所述圆柱形衬套的圆周延伸，每个波动部都包括朝向所述圆柱形衬套的中心纵向轴线向内延伸的部分，并且其中没有遮板或内环安装在所述圆柱形衬套的内表面上；以及 多个冷却孔，所述多个冷却孔延伸贯穿所述圆柱形衬套，所述冷却孔布置成多行，每行冷却孔都设置在所述波动部中的一个波动部中。2.根据权利要求1所述的燃烧衬套，其特征在于，所述波动部中的每一个波动部都包括朝向所述圆柱形衬套的中心纵向轴线向内延伸的圆形的向内凸出部分。3.根据权利要求2所述的燃烧衬套，其特征在于，每行冷却孔都相对于通过所述燃烧衬套的内部的气体的流动方向定位在圆形的向内凸出部分的下游侧上。4.根据权利要求1所述的燃烧衬套，其特征在于，所述波动部中的每一个波动部都包括 向内凸出部分，所述向内凸出部分朝向所述中心纵向轴线向内延伸； 向外凸出部分，所述向外凸出部分向外延伸远离所述中心纵向轴线；以及 倾斜部分，所述倾斜部分结合交替的向内凸出部分和向外...
【专利技术属性】
技术研发人员：K卡利斯瓦兰，SK弗，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
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