[发明专利]一种探针强化冷却结构

权利要求书

1.一种应用于地面燃气轮机、航空发动机的探针冷却结构，机匣端壁上设有探针，所述探针的受感部穿过机匣端壁位置的受感部伸入孔伸入到主流通道内部，所述机匣端壁的外侧为二次流冷却气体，其特征在于：

所述探针受感部与受感部伸入孔之间设有环缝间隙，

所述机匣端壁的内表面大致对应所述受感部伸入孔的位置设置有探针冷却挡板，所述探针冷却挡板整体大致呈U形结构，包括前挡板及左右两侧板，所述前挡板位于所述探针受感部的上游，所述左右两侧板位于所述探针受感部的左右两侧，并且所述前挡板至少基本垂直于高温主流的气流方向，所述左右两侧板至少基本平行于高温主流的气流方向，

所述探针冷却挡板具有一定的高度，所述高度至少能够使主流气体在所述探针冷却挡板的后侧形成回流及低静压流动区域，使得位于所述机匣端壁外侧的二次流冷却气体在气流的引射效应下，从所述探针受感部与受感部伸入孔之间的环缝间隙引射入主流通道内，使得所述探针受感部周围受到二次流冷却气体的包裹，形成对所述探针受感部的强化冷却，并可降低测头位置的金属壁面温度。

2.根据权利要求1所述的探针冷却结构，其特征在于，所述探针冷却挡板采用钣金成型的方式，钣金厚度在0.5mm～1.2mm之间。

3.根据权利要求2所述的探针冷却结构，其特征在于，所述探针冷却挡板自身的展开型线设计应采用复杂型线或各类锥形型式，以提高挡板的刚性，避免通道内主流气流沿挡板表面流动的过程中对挡板形成激振，并引发声学或各类疲劳失效的故障。

4.根据权利要求1所述的探针冷却结构，其特征在于，所述探针冷却挡板的周向宽度尺寸应选择在1.2倍～1.5倍的受感部直径尺寸范围内。

5.根据权利要求4所述的探针冷却结构，其特征在于，所述探针冷却挡板的高度尺寸应选择在2mm～5mm的范围内，但尽量降低挡板后回流区域的影响深度，避免气流在径向范围内产生大的不均匀性，从而影响下游流场的均匀性。

6.根据权利要求1所述的探针冷却结构，其特征在于，当探针受感部伸入主流通道的径向高度过高，此时挡板的高度尺寸应当选择的较大，保证在高度范围内，挡板后形成较大的回流区域范围，从而实现冷却二次流较深的引射气流深度，满足长受感部的冷却深度要求。

7.根据权利要求1所述的探针冷却结构，其特征在于，所述探针冷却挡板应当应用在燃气轮机或航空发动机多级轴流压气机的后面级位置，或者应用在燃气轮机或航空发动机热端部件的截面位置。

8.根据权利要求1所述的探针冷却结构，其特征在于，所述探针冷却挡板采用钣金成型的方式，焊接在探针伸入主流通道的端壁对应位置。

9.根据权利要求1所述的探针冷却结构，其特征在于，所述探针冷却挡板应当选择耐温能力较强的高强度不锈钢板材或者高温合金板材。

10.根据权利要求1所述的探针冷却结构，其特征在于，所述探针冷却挡板与机匣端壁应当采用氩弧焊，同时按照II类焊缝进行检测，保证其焊接强度，避免焊缝在长期使用环境下失效。

11.根据权利要求1所述的探针冷却结构，其特征在于，所述探针冷却挡板与机匣端壁之间的连接处应采用倒圆或类似结构进行光顺处理。