一种燃气轮机燃烧室的制作方法

本申请属于一般燃烧发动机及燃气轮机设计，具体涉及一种燃气轮机燃烧室。

背景技术：

1、燃气轮机燃烧室内燃油在高温条件下剧烈燃烧，会产生非定常热释放脉动激励起燃烧室内的压力扰动，导致燃烧室内振荡燃烧，产生局部高温，在短时间内对燃烧室的壁面结构造成严重烧蚀，致使燃气轮机的整体性能急剧下降。

2、当前为了抑制燃气轮机燃烧室内振荡燃烧，避免局部高温对对燃烧室的壁面结构造成严重烧蚀，多是在燃烧室内、外壁上开设气膜孔，通过气膜孔向燃烧室内引入冷却气，利用在气膜孔处发生的声能量耗散抑制燃烧室内振荡燃烧，以及在燃烧室内、外壁内侧形成冷却气膜，以此保护燃烧室的壁面结构不被烧蚀，该种技术方案存在以下缺陷：

3、1）燃烧室内、外壁上各处气膜孔均匀分布，虽然便于加工制造，但不能够针对性的对燃烧室的壁面结构，尤其是转接段的局部高温，进行保护，对于冷却气的利用效率较低，存在冷却气的浪费；

4、2）在燃烧室紧致、高性能设计要求下，燃烧室几何尺寸不断减小，能量密度不断增大，仅依靠在燃烧室内、外壁上开设气膜孔难以对振荡燃烧进行有效抑制。

5、鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。

6、需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种燃气轮机燃烧室，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。

2、本申请的技术方案是：

3、一种燃气轮机燃烧室，包括：

4、燃烧室外壁，呈环形；

5、燃烧室内壁，呈环形，在外壁内设置；

6、多个燃烧室头部，在燃烧室外壁、燃烧室内壁之间进口部位沿周向分布，外周具有环形的转接段；

7、各个转接段连接在燃烧室外壁、燃烧室内壁之间，其上具有多个冷却孔，其中，靠近燃烧室外壁部分的冷却孔具有相对较大的密度和/或半径。

8、根据本申请的至少一个实施例，上述的燃气轮机燃烧室中，各个转接段上冷却孔在其燃烧室头部火焰偏移的方向上具有相对较大的密度和/或半径。

9、根据本申请的至少一个实施例，上述的燃气轮机燃烧室中，各个转接段的厚度及其上冷却孔的半径、穿孔率满足符合约束：

10、；

11、；

12、；

13、；

14、其中，

15、为燃烧室内总能量评估因子；

16、为燃烧室头部火焰产生的能量转移因子；

17、 为转接段消耗的能量衰减因子；

18、为冷却孔的数量；

19、为第i个冷却孔的声阻抗的实部；

20、为第i个冷却孔的法向声质点速度；

21、为第i个冷却孔的声阻抗；

22、为虚数单位；

23、为冷却气的平均密度；

24、为复数热声频率；

25、为第i个冷却孔的中间计算变量；

26、为第i个冷却孔的半径；

27、为转接段上冷却孔的穿孔率；

28、为流经冷却孔的冷却气的速度、温度相关的耦合系数；

29、为转接段的厚度。

30、根据本申请的至少一个实施例，上述的燃气轮机燃烧室中，燃烧室头部包括：

31、文氏管；

32、套管，其一端套设置在文氏管的出口端，该端外壁具有环形连接边；环形连接边连接转接段；

33、旋流器，设置在环形连接边、转接段之间；

34、挡盘，套接在套管另一端端部，与转接段平行布置。

35、根据本申请的至少一个实施例，上述的燃气轮机燃烧室中，燃烧室外壁、燃烧室内壁上具有气膜孔，其中位于燃烧室内局部高温部位处的气膜孔具有相对较大的密度和/或半径。

36、本申请至少存在以下有益技术效果：

37、提供一种燃气轮机燃烧室，其设计各个燃烧室头部转接段上具有冷却孔，可通过冷却孔向燃烧室内引入冷却气，一方面可保护燃烧室头部不受高温烧蚀，另一方面可对燃烧室进行冷却，保护燃烧室的壁面结构不被烧蚀，且可为燃烧室内的声压耗散提供阻抗条件，以抑制燃烧室内振荡燃烧，此外，对各个转接段上冷却孔根据燃烧室内温度分布的实际进行了非均匀设计，可针对性对温度较高的燃烧室外壁进行冷却，提高对冷却气的利用效率，避免浪费。

技术特征：

1.一种燃气轮机燃烧室，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的燃气轮机燃烧室，其特征在于，

技术总结
本申请属于燃气轮机燃烧室设计技术领域，具体涉及一种燃气轮机燃烧室，包括：燃烧室外壁，呈环形；燃烧室内壁，呈环形，在外壁内设置；多个燃烧室头部，在燃烧室外壁、燃烧室内壁之间进口部位沿周向分布，外周具有环形的转接段；各个转接段连接在燃烧室外壁、燃烧室内壁之间，其上具有多个冷却孔，其中，靠近燃烧室外壁部分的冷却孔具有相对较大的密度和/或半径。

技术研发人员：程荣辉,刘宝,孙晓峰,秦蕾,张光宇,李磊,王晓宇,曹茂国,徐兴平,马宏宇,丛佩红,张志学
受保护的技术使用者：中国航发沈阳发动机研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12