渦輪燃燒系統(tǒng)襯墊的制作方法
【專利摘要】一種燃燒室襯墊(41)，具有前方部分(44)和后方部分(46)。后方部分具有由管狀支撐環(huán)(52)覆蓋的后方軸向冷卻片(62)陣列，從而在后方軸向片之間形成后方軸向溝槽(66)陣列。位于支撐環(huán)前端的入口孔(54)可允許冷卻劑(37)進(jìn)入后方軸向冷卻片的上游端。沖擊增壓室(61)可正好在后方軸向片之前接收冷卻劑。每個(gè)后方軸向片可包括多個(gè)軸向間隔的緩沖器(64)，其接觸支撐環(huán)。位于緩沖器之間的空間或溝槽(68)提供冷卻劑在溝槽之間的周向交叉流動(dòng)。后方軸向溝槽可沿轉(zhuǎn)換管道(28)的內(nèi)壁(76)排放冷卻劑，作為薄膜冷卻。
【專利說明】渦輪燃燒系統(tǒng)襯墊
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2011年3月29日提交的美國申請(qǐng)N0.61/468674的權(quán)益，該申請(qǐng)的全部內(nèi)容作為引用并入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明涉及燃?xì)鉁u輪燃燒系統(tǒng)襯墊(liner)，尤其涉及燃燒室襯墊的冷卻構(gòu)造。
【背景技術(shù)】
[0004]常見工業(yè)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造利用關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)軸成圓形陣列的多個(gè)“筒環(huán)形(canannular) ”構(gòu)造的燃燒器。相應(yīng)的轉(zhuǎn)換管道陣列將每個(gè)燃燒器的流出口連接到渦輪機(jī)入口。每個(gè)燃燒器具有進(jìn)氣口，接著是燃料噴射組件，然后是由管狀襯墊封閉的燃燒室，管狀襯墊通常具有雙壁構(gòu)造。燃燒室襯墊的尾端或下游端連接到轉(zhuǎn)換管道的上游端。燃料室襯墊隔離由燃燒過程產(chǎn)生的極端溫度、火焰和副產(chǎn)品，并引導(dǎo)得到的熱工作氣體經(jīng)由轉(zhuǎn)換管道進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的潤輪部分。
[0005]在使用最少冷卻空氣的同時(shí)保持燃燒器襯墊的溫度處于設(shè)計(jì)極限內(nèi)是重要的。冷卻空氣來自發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮器。任何轉(zhuǎn)用為發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻的空氣減少了可用于燃燒的空氣。因此，轉(zhuǎn)用的壓縮空氣越少，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率越高。此外，用于燃燒器襯墊的薄膜冷卻的壓縮空氣越少，工作氣體被稀釋得越少，這還提高了發(fā)動(dòng)機(jī)效率。然而，超過燃燒器襯墊的溫度極限會(huì)產(chǎn)生熱涂敷碎裂、基本金屬氧化和非期望的熱氣體流動(dòng)路徑變形，所以十分需要有效的冷卻。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]在下面描述中參考【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明，附圖中:
[0007]圖1是現(xiàn)有技術(shù)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖；
[0008]圖2是根據(jù)本發(fā)明各方面的示例性燃燒器襯墊的透視圖；
[0009]圖3是圖2的示例性燃燒器襯墊的尾部的放大透視圖；
[0010]圖4是圖3的尾部的部分截面圖；
[0011]圖5是連接到轉(zhuǎn)換管道前部的圖3的尾部的部分截面圖；
[0012]圖6是分段形成的示例性燃燒器襯墊的截面圖；
[0013]圖7是沿穿過形成在示例性相鄰后方軸向肋上的示例性緩沖器的周向截面截取的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本渦輪燃燒器襯墊組件的實(shí)施例結(jié)合了冷卻片構(gòu)造，其提高了熱傳遞，減少了過度局部加熱，提高了整體燃燒系統(tǒng)耐久性。其還維持熱氣體路徑流的質(zhì)量，同時(shí)降低基本金屬溫度，從而提高了整體燃燒系統(tǒng)耐久性。[0015]圖1是示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)20的示意圖，在該燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)可采用本發(fā)明的實(shí)施例。發(fā)動(dòng)機(jī)20可包括壓縮器22、容納在蓋組件24內(nèi)的燃料噴射器、燃燒室26、轉(zhuǎn)換管道28、渦輪部分30和發(fā)動(dòng)機(jī)軸32，渦輪機(jī)20通過發(fā)動(dòng)機(jī)軸驅(qū)動(dòng)壓縮器22。盡管本發(fā)明的實(shí)施例可構(gòu)造成與其它類型的燃燒器設(shè)備一起運(yùn)行，但是若干燃燒器組件24、26、28可布置成已知為筒形設(shè)計(jì)的圓形陣列。在操作時(shí)，壓縮器22吸入空氣33，并經(jīng)由擴(kuò)散器34和燃燒器增壓室(plenum) 36給燃燒器入口 23提供壓縮空氣流37。擴(kuò)散器34和增壓室36可繞發(fā)動(dòng)機(jī)軸32環(huán)狀地延伸。壓縮空氣37還充當(dāng)用于燃燒室26和轉(zhuǎn)換部件或轉(zhuǎn)換管道28的冷卻劑。容納在蓋組件24內(nèi)的燃料噴射器將燃料與壓縮空氣混合。該混合物在燃燒室26中燃燒，產(chǎn)生熱燃燒氣體38 (還稱為工作氣體)，熱燃燒氣體穿過轉(zhuǎn)換管道28經(jīng)由轉(zhuǎn)換管道的出口框架40與渦輪機(jī)入口 29之間的密封連接到達(dá)渦輪機(jī)30。燃燒器增壓室36中的壓縮氣流37的壓力比燃燒室26和轉(zhuǎn)換管道28中的工作氣體38的壓力高。
[0016]圖2是具有前端41、前方部分44和后方部分46的燃燒器襯墊41的透視圖。燃燒器襯墊41可由已知材料制成，比如鎳鉻鈦合金263，并可具有施加到燃燒側(cè)的保護(hù)涂層，比如APS熱障涂層(TBC)。燃燒器襯墊41沿其包括前端42和后方部分46以及前方部分44的長度可具有多種橫截面，前端和后方部分均是具有不同直徑的大致柱形，前方部分大致錐形地將前端42和后方部分46連接在一起。
[0017]在本文中，“前方”和“后方”分別指的是相對(duì)于燃燒氣體流48的“上游”和“下游”。燃燒器襯墊41可形成界定燃燒室和燃燒氣體流路徑48的雙壁殼體的內(nèi)壁。襯墊的上游或前端42附接到蓋組件24。前方部分44的外表面可具有軸向延伸或軸向冷卻肋或片50的前方陣列，其在前方部分44的長度范圍內(nèi)延伸，位于軸向冷卻片50陣列內(nèi)的每個(gè)單獨(dú)片具有錐形的前方端和后方端。在一實(shí)施例中，軸向冷卻片50陣列在前方部分44的整個(gè)長度范圍內(nèi)延伸，位于陣列內(nèi)的單獨(dú)片繞前方部分44的所有或部分圓周延伸并沿周向等距間隔開。
[0018]位于陣列內(nèi)的每個(gè)軸向冷卻片50以及下面公開的軸向冷卻片62陣列的高度、寬度、長度和幾何橫截面可以是均勻的，或者它們可以根據(jù)燃燒器襯墊41的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和/或性能要求而改變。例如，本發(fā)明的發(fā)明人已確定，軸向冷卻片50、62的陣列的尺寸可根據(jù)a)燃燒器襯墊41的壽命(蠕變是主要考慮因素)、b)燃燒器襯墊41溫度(TBC在高溫下會(huì)碎裂或氧化)、c)動(dòng)力學(xué)考慮因素(燃燒器襯墊41的重量會(huì)影響振動(dòng)和與其它部件的連接負(fù)載)、以及d)可制造性而做成。此外，位于軸向片50、62陣列內(nèi)的每個(gè)片的高度可根據(jù)燃燒器襯墊41的各部分所需的冷卻量而確定。然而,軸向片50、62陣列內(nèi)的每個(gè)片的高度越高，則燃燒器襯墊41變得越重。
[0019]本發(fā)明的實(shí)施例可包括位于前方部分44上的軸向冷卻片50陣列內(nèi)的單獨(dú)片，其具有處于約0.150英寸和0.010英寸范圍內(nèi)的高度，在一個(gè)示例性實(shí)施例中，具有大約
0.050英寸的高度。此外，位于軸向冷卻片50陣列內(nèi)的每個(gè)片的寬度可根據(jù)它們之間的恒定間隔以及前方部分44的錐形形狀而沿軸向改變。位于軸向冷卻片50陣列內(nèi)的單獨(dú)片的示例性寬度可以處于約0.186英寸和0.109英寸的范圍內(nèi)。位于軸向冷卻片50陣列內(nèi)的單獨(dú)片之間的間隔或溝槽51可以處于約0.100英寸和0.375英寸的范圍內(nèi)。溝槽51的該范圍是期望的，以避免位于前方部分44外表面上的軸向冷卻片50陣列內(nèi)的單獨(dú)片之間的熱點(diǎn)。在示例性實(shí)施例中，溝槽51沿前方部分44的長度具有約0.153英寸的大致恒定寬度。該實(shí)施例產(chǎn)生位于軸向冷卻片50陣列內(nèi)的170個(gè)單獨(dú)片，它們繞前方部分44的整個(gè)圓周均勻地間隔開，在前方部分44的中部或鄰近中部，單獨(dú)片和溝槽51的寬度設(shè)定為大約1:1的比例。
[0020]再次參見圖2，燃燒器襯墊41的尾部46包括軸向延伸或軸向冷卻片62的后方陣列(在該視圖中不可見)，其可在后方部分46的長度范圍內(nèi)延伸，并由支撐環(huán)52覆蓋。在實(shí)施例中，軸向冷卻片62的陣列在尾部46的整個(gè)長度范圍內(nèi)延伸，位于該陣列內(nèi)的單獨(dú)片繞尾部46的所有或部分圓周延伸并沿周向等距間隔開。位于該陣列內(nèi)的每個(gè)軸向冷卻片62的高度、寬度、長度和幾何橫截面可如上面相對(duì)于位于前方部分44外表面上的軸向片50陣列內(nèi)的片所述那樣形成。燃燒器襯墊41的尾部46連接到轉(zhuǎn)換管道28。
[0021]冷卻劑37可沿燃燒器襯墊41的外表面向前流動(dòng)，如圖2所示。支撐環(huán)52的前方端可包括入口孔54或類似結(jié)構(gòu)，其允許冷卻空氣37進(jìn)入形成在位于后方軸向冷卻片62陣列內(nèi)的單獨(dú)片之間的空間或溝槽66，如圖3最清楚所示。然后，這部分冷卻劑從后方軸向片62的下游端58在57處涌入轉(zhuǎn)換管道28，如圖5最清楚所示。大部分或一些冷卻劑37可在上游繼續(xù)通過支撐環(huán)入口孔54，以對(duì)流地冷卻軸向冷卻片50的前方陣列。額外的冷卻劑可從位于燃燒室外壁的沖擊孔添加到該流動(dòng)中。
[0022]圖3是移除了支撐環(huán)52的燃燒器襯墊41的尾部46的放大透視圖。后方軸向片62的后方陣列是可見的，每個(gè)可包括緩沖器64，當(dāng)放置在尾部46上時(shí)，緩沖器64可接觸支撐環(huán)52。一沖擊增壓室61可設(shè)置成鄰近后方軸向冷卻片62陣列，并位于后方軸向冷卻片62前方?？諝?7進(jìn)入孔54，并在沿向后方向流動(dòng)前沖擊在該增壓室61中的后方襯墊46，以對(duì)流地冷卻后方軸向冷卻片62陣列。該增壓室61增加了沖擊的有效性，并增加了冷卻劑37在形成于后方軸向冷卻片62陣列內(nèi)的單獨(dú)片之間的空間或溝槽66上的均勻性。
[0023]本發(fā)明的實(shí)施例可包括位于后方部分46上的軸向冷卻片62陣列內(nèi)的單獨(dú)片，其具有處于約0.150英寸和0.010英寸范圍內(nèi)的高度，在一個(gè)示例性實(shí)施例中，則具有大約
0.034英寸的高度。位于軸向冷卻片62陣列內(nèi)的單獨(dú)片沿后方部分46的長度的示例性寬度可以是恒定的大約0.117英寸。位于軸向冷卻片62陣列內(nèi)的單獨(dú)片之間的間隔或溝槽66可以處于約0.100英寸和0.375英寸的范圍內(nèi)，在示例性實(shí)施例中則為0.118英寸。溝槽66的該范圍是期望的，以避免位于后方部分46外表面上的軸向冷卻片62陣列內(nèi)的單獨(dú)片之間的熱點(diǎn)。該實(shí)施例產(chǎn)生位于軸向冷卻片62陣列內(nèi)的186個(gè)單獨(dú)片，它們繞后方部分45的整個(gè)圓周均勻地間隔開。該實(shí)施例還可包括具有大約0.044英寸高度的各緩沖器64。
[0024]軸向冷卻片50的前方陣列和/或冷卻片62的后方陣列可沿軸向筆直地延伸，具有處于所有尺寸的平滑表面，以避免在燃燒器襯墊41外表面區(qū)域上形成湍流或使湍流最少。該特征是有利的，因?yàn)槠錅p少了冷卻劑37在通過片50、62時(shí)的壓力下降，這還可通過使用常規(guī)湍流器來實(shí)現(xiàn)。形成在后方軸向冷卻片50、62的前方和/或陣列內(nèi)的片之間的空間或溝槽51、66可沿軸向筆直地延伸，并具有因基于相同原因而沒有湍流器的平滑外表面。后方保持器唇口 68可設(shè)置成當(dāng)放置在尾部46上時(shí)保持支撐環(huán)52。
[0025]對(duì)于在平板上流動(dòng)的空氣的非擴(kuò)張熱傳遞(un-augmented heat transfer),使用軸向冷卻片50、62的一個(gè)或兩個(gè)陣列的優(yōu)點(diǎn)是:單獨(dú)片提供冷卻空氣37可在其上流動(dòng)的增加了的表面區(qū)域，而不需要用于沖擊冷卻的額外硬件或者使易燃空氣膨脹的薄膜孔陣列。使用冷卻片50、62的非湍流軸向延伸陣列和形成在其間的表面區(qū)域或溝槽51、66的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是:它們與具有湍流的情況相比，在冷卻劑37流中產(chǎn)生較少的壓力損失，從而在燃燒器襯墊41的表面上維持較高的冷卻劑壓力。
[0026]圖4是沿與渦輪機(jī)軸線相交的軸向延伸平面截取的燃燒器襯墊41的尾部46的部分截面圖。本領(lǐng)域已知的環(huán)形彈簧密封件60可附接到支承環(huán)52，并圍繞支撐環(huán)52，以與圖5所示的轉(zhuǎn)換管道28的內(nèi)壁76連接。后方軸向片62顯示為具有接觸支撐環(huán)52的緩沖器64。軸向片62可通過在燃燒器襯墊41的尾部46中機(jī)加工出軸向溝槽66而形成。軸向地形成在緩沖器64之間的間隙68允許冷卻劑37在片62之間沿周向交叉流動(dòng)。這些間隙68可通過在燃燒器襯墊41的后部46中機(jī)加工出周向溝槽70而形成。周向溝槽70可比軸向溝槽66淺，或者它們可以基本平齊地形成。后方保持器唇口 68可設(shè)置在每個(gè)后方軸向片61上，以根據(jù)支撐環(huán)組裝到襯墊41后部46的方法而保持支撐環(huán)52。
[0027]圖5是沿圖4相同平面截取的燃燒室26的尾部的部分截面圖。燃燒室26的尾部可連接到轉(zhuǎn)換管道28的前方部分。燃燒室26包括外壁72和內(nèi)壁或燃燒器襯墊41，轉(zhuǎn)換管道28包括外壁74和內(nèi)壁76。轉(zhuǎn)換管道28的內(nèi)壁76可在本領(lǐng)域已知的環(huán)形彈簧密封件60上滑動(dòng)，并壓縮該環(huán)形彈簧密封件。
[0028]冷卻空氣37可經(jīng)由本領(lǐng)域已知的其中的入口和/或沖擊孔(未示出)進(jìn)入通過外壁72、74。冷卻劑37可沿向前方向與工作氣體流48相反地流動(dòng)。一部分冷卻劑37進(jìn)入支撐環(huán)52中的孔54，然后在后方軸向片62之間向后流動(dòng)。至少一部分冷卻劑37在溝槽66的出口 58排出57，在出口處，其給轉(zhuǎn)換管道28的內(nèi)壁76的內(nèi)表面提供薄膜冷卻。該構(gòu)造使冷卻劑37的利用率最大，從而使得用于防止燃燒器襯墊41的尾部46和環(huán)形彈簧密封件60過熱所需的冷卻劑37的量最小。
[0029]圖6是沿圖4相同平面截取的燃燒器襯墊41的實(shí)施例的截面圖，燃燒器襯墊41由前方錐形區(qū)段44A、中間錐形區(qū)段44B和后方柱形區(qū)段46組裝而成。這三個(gè)區(qū)段可通過焊縫78或其它裝置以所示順序互相連接。軸向冷卻片50的前方陣列形成為兩個(gè)位于相應(yīng)兩個(gè)錐形區(qū)段44A、44B上的陣列50A、50B。這種分段式錐體構(gòu)造的益處是:較小的子組件更加實(shí)用，并且制造、存儲(chǔ)、運(yùn)輸和操作起來比單個(gè)一體錐體44或燃燒器襯墊41便宜。此夕卜，每個(gè)區(qū)段44A、44B、46的合金或其它參數(shù)可專門用于它們?cè)谌紵魃系南鄳?yīng)位置。
[0030]圖7是沿穿過示例性相鄰后方軸向肋62的緩沖器64的周向截面截取的圖3所示燃燒器襯墊41的尾部46的截面圖。如該視圖所示，冷卻劑37可在相鄰溝槽66之間沿溝槽66軸向流動(dòng)和/或采取隨機(jī)交叉流動(dòng)路徑，以改進(jìn)對(duì)尾部46的冷卻。
[0031]盡管本文中顯示并描述了本發(fā)明的各實(shí)施例，但是應(yīng)明白，這種實(shí)施例僅以示例的形式給出。在不脫離本發(fā)明的情況下可以進(jìn)行許多變形、修改和替代。相應(yīng)地，本發(fā)明僅由所附權(quán)利要求的精神和范圍限制。
【權(quán)利要求】
1.一種渦輪燃燒室襯墊，包括: 前方壁部分，具有第一外表面； 后方壁部分，與前方壁部分連接，所述后方壁部分具有第二外表面；以及 軸向冷卻片的第一陣列，形成在第一外表面和第二外表面中的至少一個(gè)上。
2.如權(quán)利要求1所述的渦輪燃燒室襯墊，還包括: 軸向冷卻片的第一陣列沿渦輪燃燒室襯墊的縱向軸線筆直地形成，并繞所述至少一個(gè)第一外表面和第二外表面的圓周間隔開，軸向冷卻片的第一陣列不具有湍流器。
3.如權(quán)利要求2所述的渦輪燃燒室襯墊，還包括位于軸向冷卻片的第一陣列內(nèi)的片，所述片由不具有湍流器的相應(yīng)溝槽隔開。
4.如權(quán)利要求3所述的渦輪燃燒室襯墊，還包括: 軸向冷卻片的第一陣列形成在第一外表面上； 軸向冷卻片的第二陣列，形成在第二外表面上，軸向冷卻片的第二陣列沿渦輪燃燒室襯墊的縱向軸線筆直地形成，并繞第二外表面的圓周間隔開，軸向冷卻片的第二陣列不具有湍流器；以及 柱形支撐環(huán)，覆蓋軸向冷卻片的第二陣列，柱形支撐環(huán)包括多個(gè)圍繞前方端的入口孔，以允許冷卻劑進(jìn)入形成在軸向冷卻片的第二陣列內(nèi)的軸向冷卻片之間的溝槽中。
5.如權(quán)利要求4所述的渦輪燃燒室襯墊，還包括形成在柱形支撐環(huán)和第二外表面之間位于軸向冷卻片的第二陣列前方的沖擊增壓室，其中，所述多個(gè)入口孔允許冷卻劑進(jìn)入沖擊增壓室，然后冷卻劑流進(jìn)形成在軸向冷卻片的第二陣列內(nèi)的片之間的溝槽中?！?br> 6.一種渦輪燃燒室襯墊，包括: 管狀壁，具有前方部分和后方部分； 軸向冷卻片的第一陣列，形成在后方部分的外表面上； 多個(gè)相應(yīng)溝槽，形成在軸向冷卻片的第一陣列內(nèi)的冷卻片之間； 管狀支撐環(huán)，覆蓋軸向冷卻片的第一陣列； 多個(gè)冷卻劑入口孔，形成在管狀支撐環(huán)的前方端內(nèi)，以允許冷卻劑進(jìn)入軸向冷卻片的第一陣列和多個(gè)相應(yīng)溝槽中；以及 其中軸向冷卻片的第一陣列和所述多個(gè)相應(yīng)溝槽沿管狀壁的縱向軸線筆直地形成，并包括不具有湍流器的平滑表面。
7.如權(quán)利要求6所述的渦輪燃燒室襯墊，還包括形成在軸向冷卻片的第一陣列上的多個(gè)軸向間隔的緩沖器，所述緩沖器支撐所述管狀支撐件，其中，每個(gè)所述多個(gè)相應(yīng)溝槽的后方端敞開以排放冷卻劑。
8.如權(quán)利要求7所述的渦輪燃燒室襯墊，還包括形成在多個(gè)軸向間隔的緩沖器之間的多個(gè)周向溝槽，其中所述多個(gè)周向溝槽比所述多個(gè)相應(yīng)溝槽淺。
9.如權(quán)利要求6所述的渦輪燃燒室襯墊，還包括: 軸向冷卻片的第二陣列，形成在前方部分的外表面上；以及 其中軸向冷卻片的第二陣列沿管狀壁的縱向軸線筆直地形成，并包括不具有湍流器的平滑表面。
10.如權(quán)利要求9所述的渦輪燃燒室襯墊，還包括形成在管狀支撐環(huán)和后方部分的前方端之間的沖擊增壓室，其中所述多個(gè)冷卻劑入口孔允許冷卻劑進(jìn)入沖擊增壓室，然后冷卻劑在所述多個(gè)相應(yīng)溝槽上流動(dòng)。
11.如權(quán)利要求10所述的渦輪燃燒室襯墊，還包括具有前方端的轉(zhuǎn)換管道，所述前方端圍繞并密封在管狀支撐環(huán)上，其中所述多個(gè)相應(yīng)溝槽的后方端鄰近轉(zhuǎn)換管道內(nèi)表面敞開，使得當(dāng)從所述多個(gè)溝槽排放冷卻劑時(shí)，冷卻劑對(duì)轉(zhuǎn)換管道的內(nèi)表面提供薄膜冷卻。
12.如權(quán)利要求6所述的渦輪燃燒室襯墊，還包括形成為前方錐形管狀區(qū)段的前方部分、中間錐形管狀區(qū)段以及形成為后方柱形管狀區(qū)段的后方部分。
13.如權(quán)利要求6所述的渦輪燃燒室襯墊，還包括: 軸向冷卻片的第一陣列，繞后方部分的圓周延伸； 軸向冷卻片的第二陣列，形成在前方部分的外表面上并繞前方部分的圓周延伸，軸向冷卻片的第二陣列沿管狀壁的縱向軸線筆直地形成，并包括不具有湍流器的平滑表面；以及 沖擊增壓室，形成在管狀支撐環(huán)與后方部分的前方端之間，其中冷卻劑可以流過所述多個(gè)冷卻劑入口孔，進(jìn)入沖擊增壓室，并在所述多個(gè)相應(yīng)溝槽上流動(dòng)，使得冷卻劑離開后方部分的下游端。
14.一種渦輪燃燒室部分,包括: 外表面，限定出所述部分的圓周； 多個(gè)軸向冷卻片，形成在外表面上，所述多個(gè)軸向冷卻片基本平行于所述部分的縱向軸線延伸并包括不具有湍流器的平滑表面；以及 多個(gè)縱向溝槽，形成在所述多個(gè)軸向冷卻片的一些之間，所述多個(gè)縱向溝槽包括不具有湍流器的平滑表面，由此，冷 卻劑在外表面上流動(dòng)，對(duì)流地冷卻所述部分。
15.如權(quán)利要求14所述的渦輪燃燒室部分，還包括: 多個(gè)緩沖器，形成在所述多個(gè)軸向冷卻片的一些上； 支撐環(huán)，固定在所述多個(gè)軸向冷卻片和所述多個(gè)縱向溝槽上，所述多個(gè)緩沖器的至少一部分具有足以支撐支撐環(huán)的高度；以及 周向溝槽，形成在所述多個(gè)緩沖器的一些之間，由此，冷卻劑可以既沿所述多個(gè)縱向溝槽軸向地流動(dòng)又在所述多個(gè)縱向溝槽之間穿過周向溝槽而周向地流動(dòng)。
16.如權(quán)利要求15所述的渦輪燃燒室部分，還包括形成為比所述多個(gè)縱向溝槽淺的周向溝槽。
17.如權(quán)利要求15所述的渦輪燃燒室部分，還包括具有前方端的轉(zhuǎn)換管道，所述前方端圍繞并密封在支撐環(huán)上，其中所述多個(gè)縱向溝槽中的每個(gè)的后方端鄰近轉(zhuǎn)換管道內(nèi)表面敞開，以對(duì)內(nèi)表面進(jìn)行薄膜冷卻。
18.如權(quán)利要求17所述的渦輪燃燒室部分，還包括: 沖擊增壓室，形成在支撐環(huán)的前方端和外表面的前方端之間；以及多個(gè)冷卻劑入口孔，形成在沖擊增壓室上方，由此冷卻劑可以流過所述多個(gè)入口孔，進(jìn)入沖擊增壓室，給外表面的前方端提供冷卻空氣。
19.如權(quán)利要求14所述的渦輪燃燒室部分，還包括: 多個(gè)緩沖器，形成在所述多個(gè)軸向冷卻片中的一些上； 支撐環(huán)，固定在所述多個(gè)軸向冷卻片和所述多個(gè)縱向溝槽上，所述多個(gè)緩沖器的至少一部分具有足以支撐該支撐環(huán)的高度；周向溝槽，形成在所述多個(gè)緩沖器的一些之間，由此，冷卻劑可以既沿所述多個(gè)縱向溝槽軸向地流動(dòng)又在所述多個(gè)縱向溝槽之間穿過周向溝槽而周向地流動(dòng)； 沖擊增壓室，形成在支撐環(huán)的前方端和外表面的前方端之間；以及多個(gè)冷卻劑入口？L，形成在沖擊增壓室上方，由此，冷卻劑可以流過所述多個(gè)入口孔，進(jìn)入沖擊增壓室，給外表面的前方端提供冷卻空氣。
20.如權(quán)利要求19所述的渦輪燃燒室部分，還包括具有前方端的轉(zhuǎn)換管道，所述前方端圍繞并密封在支撐環(huán)上，其中每個(gè)所述多個(gè)縱向溝槽的后方端鄰近轉(zhuǎn)換管道內(nèi)表面敞開，以對(duì)內(nèi)表面進(jìn)行薄膜冷 卻。
【文檔編號(hào)】F23R3/00GK103547866SQ201280024473
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月29日
【發(fā)明者】A.R.納庫斯, N.塞里恩, J.普拉, K.內(nèi)格朗-桑切斯 申請(qǐng)人:西門子能量股份有限公司