燃气轮机燃烧室中的管路设计

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1、第40卷第5期2014年10月航空发动机AeroengineV01．40No．50ct．2014燃气轮机燃烧室中的管路设计赵传亮，尚守堂，马宏宇，柴昕(中航工业沈阳发动机设计研究所．沈阳110015)摘要：燃气轮机燃烧室中的管路主要用于供油、引气和测试等，其重要性往往易被忽视，而成为故障易发部位。为了提高燃气轮机燃烧室管路部件的可靠性。从实际应用出发。分析总结了燃烧室的管路设计中需要考虑的管路材料、直径以及壁厚的选择，形状的确定，相配件的热膨胀协调、卡箍与支架的设计，振频及动应力计算与测试，焊接方式的选择与工艺控制，

2、后期校形控制等主要因素。通过对以上各设计细节的控制，可以从根本上解决管路易出现的各种问题，降低燃烧室管路故障发生的概率。关键词：管路；设计；故障；燃气轮机；燃烧室中图分类号：V235．1文献标识码：Adoi：10．13477／j．cnki．aeroengine．2014．05．008DesignofPipelinesforGasTurbineCombustorZHAOChuan—liang，SHANGShou—tang，MAHong—yu，CHAIXin(AVICShenyangEngineDesignandRese

3、archInstitute，Shenyang110015，China)Abstract：Pipelinesincombustorareusedforfuelsupply，airbleedingandtesting．Theimportanceofthepipelineincombustorisoftenneglected，whichusuallycausescombustorfailure．Inordertoincreasethereliabilityofcombustorpipelines，whendesigning

4、pipelinesofacombustor,thekeyfactorswereanalyzedandsummarizedaccordingtotheexperienceofpracticalapplication．Moreattentionshouldbepaidtothefollowingaspects，suchastheselectionofmaterial，pipeline’Sdiameter,wallthickness，theshapedefinition，thermalexpansioncoordinati

5、on，thedesignofclampandbracket，thecalculationandtestingofvibrationfrequencyanddynamicstress，theselectionofwelding，thecontrolofweldingprocedure，thecontrolofpipelinesshapeadjustment，etc．Allkindsofproblemshappenedonpipelinescanbefundamentallyavoided．Theprobabilityo

6、fcombustorpipelinefailurewillbereducedinthiswaybycontrollingthedesigndetails．Keywords：pipeline；design；failure；gasturbine；combustor0引言燃气轮机燃烧室中的管路主要用于供油、引气和测试等，其工作特点是温度高、压力大，有时需要穿越燃烧室机匣、外涵等部件，决定了在设计燃烧室管路时需要特别考虑一些问题。根据近年来航空发动机及地面燃气轮机燃烧室研制的经验表明，往往是一些不易引起重视的管路在燃烧室的使

7、用中较易发生故障。某型发动机燃烧室近年来发生的2起较大的故障均是管路故障，且均反复多次出现。其中1起是燃油管路的裂纹故障，影响了正常的试车、试飞乃至型号的研制周期。其原因既有设计问题也有生产与装配质量的控制问题，这些问题交织在一起，相互影响，但设计质量作为产品质量的根源，占有更为重要的地位。本文针对燃气轮机燃烧室管路设计时需要考虑的诸多问题展开论述，以期对该管路设计产生一定的指导作用。1影响因素燃烧室的管路设计中需要考虑的管路材料、直径以及壁厚的选择、形状的确定、相配件的热膨胀协调、卡箍与支架的设计、振频及动应力计算

8、与测试、焊接方式的选择与工艺控制、后期校形控制等主要因素。1．1管路材料的选择随着发动机循环压比的增大，进入燃烧室内的气收稿日期：2013—10—07基金项目：燃气轮机工程研究项目资助作者简介：赵传亮(1976)，男，硕士，高级工程师。从事航空发动机主燃烧室设计工作；E—mail：zcir06@qq．tom。引用格式：赵传亮，尚守堂，马宏宇，等