静叶模拟器及燃烧室试验装置的制作方法

本发明涉及燃烧室试验，尤其是涉及一种静叶模拟器及燃烧室试验装置。

背景技术：

1、静叶模拟器为燃烧室部件试验提供燃烧室真实出口边界条件，为提高整机效率，燃烧室出口温度不断增加，需要更高效的冷却技术使得静叶模拟器的最高壁温小于金属材料的长期许用温度。相关技术中，为了获得较好的冷却效果，静叶模拟器的壳体上设置冷却通道，冷却通道排布密集，总的通流面积大，但是大面积的冷却通道会影响静叶模拟器本体金属寿命。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种静叶模拟器，通过支撑件增强了壳体的结构强度，保证了静叶模拟器的金属寿命，同时增强了冷却介质对壳体的散热冷却效果。

2、本发明实施例还提出一种燃烧室试验装置。

3、本发明实施例的静叶模拟器包括：

4、壳体，所述壳体上设有第一冷却通道，所述第一冷却通道用于通入冷却介质，以便所述冷却介质与所述壳体换热以降低所述壳体的温度；和

5、支撑件，所述支撑件设在所述第一冷却通道内，所述支撑件与所述第一冷却通道的壁面相连，所述支撑件具有孔洞，所述孔洞与所述第一冷却通道连通以便冷却介质穿过所述支撑件，所述第一冷却通道的壁面的面积与其容积之比为m，所述支撑件的表面积与其体积之比为n，其中，n＞m。

6、本发明实施例的静叶模拟器在第一冷却通道内设置支撑件，通过支撑件增强了壳体的结构强度，保证了静叶模拟器的金属寿命，同时支撑件对第一冷却通道内的冷却介质产生扰流，从而增强了冷却介质与第一冷却通道的壁面和支撑件的对流换热效果，增强了冷却介质对壳体的散热冷却效果。

7、在一些实施例中，所述的静叶模拟器进一步包括：

8、导叶，所述导叶设在所述壳体的空腔内，所述导叶上设有第二冷却通道，所述第二冷却通道与所述第一冷却通道连通；和

9、扰流件，所述扰流件设在所述第二冷却通道内，以使所述第二冷却通道内流动的冷却介质产生扰流。

10、在一些实施例中，所述支撑件完全填充所述第一冷却通道，并且/或者，所述扰流件位于和/或邻近所述第二冷却通道的出口。

11、在一些实施例中，所述支撑件和所述扰流件中的每一者为晶格结构，所述晶格结构包括多个子晶格，其中，所述支撑件的至少部分所述子晶格沿所述第一冷却通道的延伸方向依次连接成排，所述扰流件的至少部分所述子晶格沿所述第二冷却通道的延伸方向依次连接成排。

12、在一些实施例中，所述子晶格包括多个主扰流杆，所述主扰流杆的至少一端为连接部，所述子晶格的全部所述连接部位于同一虚拟多面体上，其中，所述支撑件的所述连接部连接所述第一冷却通道的壁面和/或另一所述子晶格，所述扰流件的所述连接部用于连接所述第二冷却通道的壁面和/或另一所述子晶格。

13、在一些实施例中，所述虚拟多面体为六面体。

14、在一些实施例中，所述主扰流杆的一端为所述连接部，所述主扰流杆的另一端与其他所述主扰流杆中的至少一个相连。

15、在一些实施例中，所述主扰流杆的两端均为所述连接部，所述主扰流杆为多组，每组所述主扰流杆分别包括多个所述主扰流杆，同一组的全部所述主扰流杆的一端相连，相邻两组所述主扰流杆中，其中一组的至少部分所述主扰流杆的另一端与另一组的至少部分所述主扰流杆的另一端一一对应连接。

16、在一些实施例中，所述子晶格还包括多个副扰流杆，所述副扰流杆连接在两个所述主扰流杆之间，或者连接在所述主扰流杆与其他所述副扰流杆中的至少一个所述副扰流杆之间。

17、本发明实施例的一种燃烧室试验装置包括上述任一实施例所述的静叶模拟器。

18、本发明实施例的燃烧室试验装置增强了静叶模拟器的金属寿命和冷却效果。

技术特征：

1.一种静叶模拟器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的静叶模拟器，其特征在于，进一步包括：

3.根据权利要求2所述的静叶模拟器，其特征在于，所述支撑件(2)完全填充所述第一冷却通道，并且/或者，所述扰流件(4)位于和/或邻近所述第二冷却通道(31)的出口。

4.根据权利要求2所述的静叶模拟器，其特征在于，所述支撑件(2)和所述扰流件(4)中的每一者为晶格结构，所述晶格结构包括多个子晶格(51)，其中，所述支撑件(2)的至少部分所述子晶格(51)沿所述第一冷却通道的延伸方向依次连接成排，所述扰流件(4)的至少部分所述子晶格(51)沿所述第二冷却通道(31)的延伸方向依次连接成排。

5.根据权利要求4所述的静叶模拟器，其特征在于，所述子晶格(51)包括多个主扰流杆(511)，所述主扰流杆(511)的至少一端为连接部(5111)，所述子晶格(51)的全部所述连接部(5111)位于同一虚拟多面体上，其中，所述支撑件(2)的所述连接部(5111)连接所述第一冷却通道的壁面和/或另一所述子晶格(51)，所述扰流件(4)的所述连接部(5111)用于连接所述第二冷却通道(31)的壁面和/或另一所述子晶格(51)。

6.根据权利要求5所述的静叶模拟器，其特征在于，所述虚拟多面体为六面体。

7.根据权利要求5所述的静叶模拟器，其特征在于，所述主扰流杆(511)的一端为所述连接部(5111)，所述主扰流杆(511)的另一端与其他所述主扰流杆(511)中的至少一个相连。

8.根据权利要求7所述的静叶模拟器，其特征在于，所述主扰流杆(511)的两端均为所述连接部(5111)，所述主扰流杆(511)为多组，每组所述主扰流杆(511)分别包括多个所述主扰流杆(511)，同一组的全部所述主扰流杆(511)的一端相连，相邻两组所述主扰流杆(511)中，其中一组的至少部分所述主扰流杆(511)的另一端与另一组的至少部分所述主扰流杆(511)的另一端一一对应连接。

9.根据权利要求5所述的静叶模拟器，其特征在于，所述子晶格(51)还包括多个副扰流杆(512)，所述副扰流杆(512)连接在两个所述主扰流杆(511)之间，或者连接在所述主扰流杆(511)与其他所述副扰流杆(512)中的至少一个所述副扰流杆(512)之间。

10.一种燃烧室试验装置，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的静叶模拟器。

技术总结
本发明涉及一种静叶模拟器及燃烧室试验装置。其中，静叶模拟器包括壳体和支撑件，所述壳体上设有第一冷却通道，所述第一冷却通道用于通入冷却介质，以便所述冷却介质与所述壳体换热以降低所述壳体的温度；所述支撑件设在所述第一冷却通道内，所述支撑件与所述第一冷却通道的壁面相连，所述支撑件具有孔洞，所述孔洞与所述第一冷却通道连通以便冷却介质穿过所述支撑件，所述第一冷却通道的壁面的面积与其容积之比为m，所述支撑件的表面积与其体积之比为n，其中，n＞m。本发明的静叶模拟器通过支撑件增强了壳体的结构强度，保证了静叶模拟器的金属寿命，同时增强了冷却介质对壳体的散热冷却效果。

技术研发人员：何柯佳,刘江帆,刘小龙,王景玉,刘纯杰
受保护的技术使用者：国家电投集团北京重燃能源科技发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19